WO2010025844A1 - Vorrichtung zum abscheiden von lack-overspray - Google Patents

Vorrichtung zum abscheiden von lack-overspray Download PDF

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WO2010025844A1
WO2010025844A1 PCT/EP2009/006105 EP2009006105W WO2010025844A1 WO 2010025844 A1 WO2010025844 A1 WO 2010025844A1 EP 2009006105 W EP2009006105 W EP 2009006105W WO 2010025844 A1 WO2010025844 A1 WO 2010025844A1
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separation
electrode
exhaust air
deposition
overspray
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PCT/EP2009/006105
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Werner Swoboda
Erwin Hihn
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Eisenmann Anlagenbau Gmbh & Co. Kg
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B14/00—Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material
    • B05B14/40—Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material for use in spray booths
    • B05B14/42—Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material for use in spray booths using electrostatic means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/02—Plant or installations having external electricity supply
    • B03C3/025—Combinations of electrostatic separators, e.g. in parallel or in series, stacked separators, dry-wet separator combinations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
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    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/02—Plant or installations having external electricity supply
    • B03C3/04—Plant or installations having external electricity supply dry type
    • B03C3/08—Plant or installations having external electricity supply dry type characterised by presence of stationary flat electrodes arranged with their flat surfaces parallel to the gas stream
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
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    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/66—Applications of electricity supply techniques
    • B03C3/68—Control systems therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S55/00—Gas separation
    • Y10S55/46—Spray booths

Definitions

  • the invention relates to a device for separating paint overspray from the laden with overspray cabin exhaust air from painting
  • Cabin exhaust air can be guided along and which is electrically conductive and connected to a pole of a high voltage source
  • wet separation systems are used.
  • water together with the exhaust air coming from above, flows to a nozzle which accelerates the flow of air.
  • this nozzle there is a turbulence of the flowing cabin exhaust air with the water.
  • the overspray particles largely pass into the water, so that the air essentially leaves the wet scrubber cleaned and the paint overspray particles are in the water. From this they can then be recovered or disposed of.
  • the overspray particles entrained by the passing exhaust air are ionized by the electrode device and migrate to the separation surface due to the electric field built up between the separation surface and the electrode device. at which they separate.
  • the adhering to the separation surface paint Overspraypitate can then, for example, mechanically stripped and transported away from this.
  • Object of the present invention is therefore to provide a separation device of the type mentioned, in which the removal of paint overspray is improved and simplified by the Abscheide Formation.
  • an electrically conductive Abscheideometechnik can be supplied, which flows over the Abscheidefläße, so that a majority of at least the solids from the passing cabin exhaust air passes into the Abscheideomekeit and is transported away from this.
  • the advantage of a good separation of paint overspray from booth exhaust air via an electric field is combined with the good transport of paint overspray in a liquid.
  • the electrode device has a plate-shaped electrode and at least one wire electrode.
  • a wire electrode acts as a spray electrode, through which the paint overspray particles entrained by the booth exhaust air are effectively ionized.
  • the plate-shaped electrode is formed as a grid electrode. Turbulence occurs at the grid, which causes the paint overspray particles to distribute more evenly in the exhaust air flowing past the cabin, which in turn has a favorable effect on the separation of the latter at the separating surface.
  • the electrode means comprises a plurality of wire electrodes which are parallel to each other, the efficiency of ionization of the overspray particles is increased.
  • a separation unit which comprises two deposition surfaces pointing in different directions. If the separation surfaces of at least one deposition unit run parallel to one another in at least one section, several can
  • Separating units are arranged in cascade behind each other, making available space is well used.
  • the at least one separation surface comprises at least one curved section which extends along the at least one wire electrode, a reduction in the flow rate of the exhaust air of the cabin in the region of the wire electrode can be achieved. Accordingly, a volume of the cabin exhaust air lingers longer in the area of influence of the wire electrode, so that a larger proportion of paint overspray particles is ionized in this volume. In addition, swirling and turbulence occur in the region of the curvature, which makes the distribution of paint overspray particles in the cabin exhaust air even.
  • the at least one wire electrode is arranged to be reached in front of the plate-shaped electrode by the overspray-laden cabin exhaust air.
  • FIG. 2 shows the painting booth of FIG. 1 in a perspective view
  • FIG. 3 is a perspective view of two separation units and three electrode units of the separation device of FIG. 1;
  • FIG. 4 shows the two separation units with electrode devices of FIG. 3 in vertical section
  • FIG. 5 is a perspective view of two separation units and three electrode units, each according to a second embodiment
  • Figure 6 is a perspective view of a second
  • FIG. 7 shows a perspective view of two deposition units according to a third exemplary embodiment and three electrode devices according to the first exemplary embodiment according to FIG. 3.
  • the painting booth 2 denotes a painting booth of a surface treatment installation in which vehicle bodies 4 are painted after they have been cleaned and degreased, for example, in the painting booth 2 upstream, not specifically shown pre-treatment stations.
  • the painting booth 2 comprises an overhead painting tunnel 6, which is bounded by vertical side walls 8a, 8b and a horizontal cabin ceiling 10, but is open on the front sides and downwards in such a way that cabin exhaust air laden with overspray can flow downwards.
  • the cabin ceiling 10 is formed in the usual way as a lower boundary of the air supply space (not shown) with filter cover.
  • a steel structure 14 is arranged, which carries a known per se conveyor system 16, which will not be discussed here.
  • this vehicle body 4 to be painted can be transported from the input side of the painting tunnel 6 to its output side.
  • application devices Inside the paint tunnel 6 are not specifically shown application devices, by means of which the vehicle bodies 4 can be applied in a manner known per se with paint.
  • the separation chamber 18 is delimited by a base plate 20 to be recognized in FIG. 2, two vertical side walls 22a, 22b and two vertical end walls, the two latter being omitted from FIGS. 1 and 2.
  • a separation device 24 having a plurality of separation elements disposed one after the other in the longitudinal direction of the deposition chamber 18 is provided. 26, which will be discussed in more detail below.
  • the separation units 26 rest on a support frame 30 which allows air to flow downwardly out of the separation device 24.
  • a support frame 30 which allows air to flow downwardly out of the separation device 24.
  • another air guide plate 32 which extends along the separation device 24 in the separation chamber 18.
  • the air guide plate 32 has a vertical portion 32a which faces the left side wall 22a of the separation chamber 18 in FIGS. 1 and 2, and a portion 32b extending obliquely downward in the direction of the opposite side wall 22b of the separation space 18.
  • a collection trough 34 which extends parallel to the vertical section 32a of the air baffle 32 and which is inclined in the longitudinal direction relative to a horizontal plane.
  • a separation unit 26 comprises two spaced-apart parallel rectangular side plates 36a, 36b which are interconnected at their upper opposite end edges by a curved portion 38 whose clear outer contour corresponds in cross-section to a semicircle and forms the top of the separation unit 26 ,
  • the side plates 36a, 36b each carry a drainage channel 44a, 44b, which runs parallel to the side plates 36a, 36b of the separation units 26 and is inclined downwards in the direction of a first, front side 46 of the separation unit 26 in FIG.
  • the drainage channels 44a, 44b terminate at the end face with the side plates 36a, 36b of the separating unit 26 (see FIG.
  • the drainage channels 44a, 44b are open at their end 48a or 48b at the first end face 46 (see FIG. 3) of the separating unit 26.
  • each separation unit 26 comprises a first end wall 50a, which is arranged on its first end side 46.
  • the opposite end face of the separation units 26, which is not specifically provided with a reference numeral, is covered by a second end wall 50b.
  • the end walls 50a, 50b the Abscheidiseren 26 close the end faces of the associated overflow channel 40.
  • the two end walls 50a, 50b are made of plastic.
  • the first end wall 50a of the separation unit 26 comprises two openings 52a, 52b, into each of which a drainage channel 44a, 44b opens with its ends 48a, 48b.
  • On the gutters 44a, 44b opposite side of each end wall 50a drip plates 54a, 54b are attached to the openings 52a, 52b. These are designed as a profile whose cross section corresponds to that of the gutters 44a, 44b.
  • the drip plates 54a, 54b of each separation unit 26 protrude beyond the collection channel 34.
  • two adjacent separation units 26 are arranged in each case while maintaining a distance from each other.
  • an electrode device 56 each of which is connected to a high voltage source, which is not specifically shown in FIG. Alternatively, the electrode means 56 may be powered by a single high voltage source.
  • the separation units 26 are connected to ground potential.
  • Each electrode device 56 comprises two straight, parallel to each other electrode strips 58a, 58b. In a field section 60 of the electrode device 56, these hold a grid electrode 62 whose edges 64a, 64b extending between the electrode strips 58a, 58b are perpendicular to them. In a corona section 66 of the electric The corona wires 68 extend in a plane predetermined by the electrode strips 58a, 58b parallel to the edges 64a, 64b of the grid electrode 62 and are arranged at equal distances from one another.
  • the electrode devices 56 as a whole have an extension which essentially corresponds to the extension of the side plates 36a, 36b of the deposition units 26.
  • the electrode means 56 are arranged so that the lower edge 64b of the grid electrode 62 is located approximately at the level of the lower end of the side plates 36a and 36b, respectively.
  • this separating liquid is supplied to the overflow channel 40 in the curved section 38 of the separating units 26. From there, the separating liquid reaches the side plates 36a, 36b via the curved flanks 70a, 70b of the curved section 38 of the separating unit 26 extending next to the overflow channel 40 as a continuous layer and flows down at their separating surfaces 42a, 42b as a further coherent separating liquid layer.
  • corona wires 68 of the electrode device 56 and their distance from one another may vary depending on the deposition behavior of the overspray particles.
  • four corona wires 68 are provided, of which the uppermost is arranged adjacent to the curved portion 38 of the separation unit 26, whereas the underlying corona wire 68 is still in the area adjacent to the respective side plate 36a and 36b of the separation unit 26.
  • FIG. 5 shows a modified deposition unit 126 as well as a modified electrode device 156 as the second exemplary embodiment, and a modified separation device 124 comprising these in FIG.
  • Components of the deposition unit 126, the electrode device 156 and the deposition device 124, which correspond to those of the separation unit 26, the electrode device 56 and the separation device 24 according to FIGS. 1 to 4, are identified by the same reference symbols plus 100.
  • the separation unit 126 differs from the separation unit 26, inter alia, in that the drainage channels 144a, 144b project beyond the end face 146 of the separation unit 126.
  • the projecting portions 172a, 172b correspond to the above-discussed drip plates 54a, 54b, which can therefore be dispensed with in the separating device 124.
  • the protruding sections 172a, 172b of the drainage channels 144a, 144b of the separating unit 126 extend through the respective openings 152a, 152b in each end wall 150a of the separating device 124.
  • FIG. 5 shows a high-voltage source 174 which is arranged between the side plates 136a, 136b of each deposition unit 126 and connected to the electrode device. device 156 is connected.
  • the high-voltage source 174 may also be present in each deposition unit 26 according to the first exemplary embodiment.
  • a single separation unit 126 and a single electrode device 156 thus form a separation module 176.
  • a single separation unit 26 and a single electrode device 56 according to FIGS. 1 to 4 form a separation module 76.
  • Struts 178a, 178b, 178c which connect the inner surfaces of the two side plates 136a, 136b of the separating unit 126 at the bottom, in the middle and at the top, can also be seen in FIG.
  • a protective bar 180 extends perpendicularly between the electrode bars 158a, 158b above the uppermost corona wire 168, thereby reducing the risk of contact with objects or particles falling off the painting tunnel 6 on the electrode device 156 with the corona wires 168 becomes.
  • the electrode device 56 and the separation device 24 applies correspondingly to the separation unit 126, the electrode device 156 and the separation device 124.
  • the basic principle of the devices explained above will now be explained using the example of the separating device 24 according to FIGS. 1 to 4.
  • the use of the separation device 124 according to FIGS. 5 and 6 in the paint booth 2 takes place analogously.
  • the cabin air located there is loaded with paint overspray particles. These may still be liquid and / or sticky but also more or less firm.
  • the cabin exhaust air laden with paint overspray flows through the lower opening 12 of the painting tunnel 6 into the separation chamber 18. There, this air is directed by the air guide plates 28a, 28b in the direction of the separation device 24 and flows between adjacent deposition units 26 in the direction of the lower Air baffle 32.
  • Corona discharges occur at the corona wires 68 in a manner known per se, by means of which the overspray particles are effectively ionized in the exhaust air flowing past the booth.
  • the ionized overspray particles pass the ground potential side plates 36a, 36b of two adjacent deposition units 26 and the intervening grid electrode 62 in the first portion 60 of the electrode means 56. Due to the electric field formed between the grid electrode 62 and side plates 32a, 32b, the ionized overspray particles deposit Abscheide Jerusalem 42a, 42b of the side plates 36a, 36b of the separation units 26 and are there taken up by the deposition liquid flowing therealong.
  • the electric field present between the corona wires 68 and the respective side plate 36a, 36b of the deposition unit 26 is less homogeneous than the electric field in the region of the grid electrode 62, therefore more directional and effective deposition of the ionized ones Overspray particles take place at the corresponding separation unit 26.
  • the purified during the passage between the separation units 26 air is passed from the lower air deflector 32 in the direction of the side wall shown in Figures 1 and 2 right side wall 22b of the separation chamber 18, from where they, optionally after a certain conditioning, the paint tunnel 6 again as fresh air can be supplied.
  • the conditioning may in particular be a readjustment of the temperature, the humidity and possibly the removal of solvents still in the air.
  • the deposition liquid flowing down the separation units 26 and now loaded with the overspray particles passes down into the gutters 44a, 44b of the separation units 26.
  • the slope of the drainage channels 44a, 44b causes the laden separation liquid to flow in the direction of the openings 52a, 52b in the respective end walls 50a
  • the precipitation liquid laden with overspray particles flows out of the painting booth 2 and can be cleaned and reprocessed, at which the separating liquid is freed from the overspray particles or disposal.
  • FIG. 7 shows two further modified separation units 226 according to a third exemplary embodiment.
  • Components of the separation unit 226, which correspond to those of the separation unit 26 according to FIGS. 1 to 4, are identified by the same reference numerals plus 200.
  • three electrode devices 256 can be seen, which represent the electrode means 156 according to Figures 3 and 4 correspond.
  • a deposition unit 226 and an electrode unit 256 each form a module 276.
  • the respective side plate 236a, 236b includes a planar portion 284a, 284b.
  • Each corrugated section 282a, 282b has in each case in relation to the center plane of the separating unit 226 running parallel to and parallel to the plane sections 284a, 284b inwardly curved sections 286a, 286b, 286c, 286d and outwardly curved sections 288, which extend along a respective corona wire 268 extend.
  • the number of inwardly curved portions 286 of each corrugated portion 282a, 282b of the side plates 236a, 236b thus corresponds to the number of corona wires 268 of the electrode device 256.
  • the inwardly curved portions 286a, 286b, and 286d are disposed opposite each adjacent corona wire 268 so as to be concentric in cross section with that through the path of the respective arched portion 286a, 286b or 286d predetermined arc lies.
  • the uppermost inwardly curved portion 86d extends slightly shorter in the vertical direction than the lower two inwardly curved portions 286a and 286b.
  • the radius of curvature decreases from the bottom to the top, so that the inwardly curved portion 286c has a parabolic shape when viewed in cross section.
  • the distance between the outer ends of opposing flanks 270a, 270b of two adjacent deposition units 226 in a horizontal plane is shorter than the distance between their opposite planar portions 284a, 284b of the respective side plates 236a, 236b.
  • corona wires 268, viewed in cross-section, are each concentric with the center of the approximately circular arc-shaped segments predetermined in cross section by two opposing inwardly curved sections 286a, 286b or 286d.
  • an increase in the flow rate by a factor of 4 to 6 is possible.
  • a flow rate of 0.25 m / s laden with Overspraypumblen cabin exhaust air of 0.25 m / s is still a satisfactory Abscheidungs antique achievable, so when using the separation units 226 Strömungsgeschwindikeit the cabin exhaust air to 1 Increased m / s to 1.5 m / s and still achieve a satisfactory separation result.
  • the flow rate is to be increased, the height of the separation devices can be increased accordingly to achieve the same deposition effect.
  • swirls and turbulences occur in the region of the corrugated sections 232a, 232b of the opposing side plates 236a, 236b of two adjacent separation units 226, as a result of which the paint overspray particles entrained by the booth exhaust air are uniform in the region the corona wires 268 can be distributed and so ionized more effectively.
  • Grid electrode 62 and 162 a plate electrode provided.
  • the deposition of enamelled paint overspray particles from the booth exhaust air takes place more effectively in the presence of the grid electrode 62 or 162, since small turbulences of the booth exhaust air are produced on the grid or the bars of the same and the ionized paint overspray particles are thereby produced in the vicinity of the grid Grid electrode 62 and 162 are distributed more homogeneously than is the case with a plate electrode with a closed electrode surface.
  • the deposition surfaces 242a, 242b of each deposition unit 226 may be provided with a non-stick coating. such as Teflon, be coated.
  • an alternative device can also be provided at the separation units 26, 126, 226, with which deposition liquid can be applied to the separation units 26, 126, 226.
  • a sprinkler can be direction, a slot nozzle or simply a tube with openings above the curved portion 38, 138 and 238, respectively.
  • the separating liquid can be based, for example, on water or on an oil and be provided with additives which promote agglomeration and / or hardening and / or detackification of paint overspray particles in the separating liquid.
  • the conductivity of the separating liquid is preferably in the range from 50 to 5000 ⁇ S / cm, in particular from 1000 to 3000 ⁇ S / cm, and can be adjusted via additives, such as, for example, salts.
  • the cleaned cabin exhaust air can then be recycled to the spray booth, as explained above.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
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  • Details Or Accessories Of Spraying Plant Or Apparatus (AREA)

Abstract

Eine Vorrichtung zum Abscheiden von Lack-Overspray aus der mit Overspray beladenen Kabinenabluft von Lackieranlagen umfasst mindestens eine Abscheidefläche (42a, 42b; 142a, 142b; 242a, 242b), an welcher die Kabinenabluft entlang führbar ist und welche elektrisch leitend sowie mit einem Pol einer Hochspannungsquelle (74; 174; 274) verbunden ist. Eine im Luftstrom angeordnete Elektrodeneinrichtung (56; 156; 256) ist der Abscheidefläche (42a, 42b; 142a, 142b; 242a, 242b) zugeordnet und mit dem anderen Pol der Hochspannungsquelle (74, 174; 274) verbunden. Lack-Overspray wird von der Abscheidefläche (42a, 42b, 142a, 142b; 242a, 242b) durch ein elektrisch leitfähige Abscheideflüssigkeit abtransportiert, die der Abscheidefläche (42a, 42b; 142a, 142b; 242a, 242b) zuführbar ist und die Abscheidefläche (42a, 42b; 142a, 142b; 242a, 242b) überströmt, so dass ein Großteil zumindest der Feststoffe aus der vorbeiströmenden Kabinenabluft in die Abscheideflüssigkeit übergeht.

Description

Vorrichtung zum Abscheiden von Lack-Overspray
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Lack-Overspray aus der mit Overspray beladenen Kabinenabluft von Lackieranlagen mit
a) mindestens einer Abscheidefläche, an welcher die
Kabinenabluft entlang führbar ist und welche elektrisch leitend sowie mit einem Pol einer Hochspannungsquelle verbunden ist;
b) einer im Luftstrom angeordneten Elektrodeneinrichtung, welche der Abscheidefläche zugeordnet und mit dem anderen Pol der Hochspannungsquelle verbunden ist;
c) Mitteln, mit welchen der abgeschiedene Lack-Overspray von der Abscheidefläche abtransportiert wird.
Bei der manuellen oder automatischen Applikation von Lacken auf Gegenstände wird ein Teilstrom des Lackes, der im Allgemeinen sowohl Festkörper als auch Lösemittel und/oder Bindemittel enthält, nicht auf den Gegenstand appliziert. Dieser Teilstrom wird in der Fachwelt "Over- spray" genannt . Der Overspray wird von dem Luftstrom in der Spritzkabine erfasst und einer Abscheidung zugeführt.
Insbesondere bei Anlagen mit größerem Lackverbrauch, beispielsweise bei Anlagen zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien, kommen bevorzugt Nassabscheidesysteme zum Einsatz. Bei vom Markt her bekannten Nassabscheidern fließt Wasser gemeinsam mit der von oben kommenden Kabi- nenabluft zu einer die Luftströmung beschleunigenden Düse. In dieser Düse findet eine Verwirbelung der durchströmenden Kabinenabluft mit dem Wasser statt . Bei diesem Vorgang treten die Overspraypartikel weitgehend in das Wasser über, so dass die Luft den Nassabscheider im Wesent- liehen gereinigt verlässt und sich die Lack-Overspraypar- tikel in dem Wasser befinden. Aus diesem können sie dann wiedergewonnen oder entsorgt werden.
Bei bekannten Nassabscheidern wird verhältnismäßig viel Energie zur Umwälzung der erforderlichen recht großen
Wassermengen benötigt. Die Aufbereitung des Spülwassers ist durch den hohen Einsatz an lackbindenden und entklebenden Chemikalien und die Lackschlammentsorgung kostenintensiv. Weiterhin nimmt die Luft durch den intensiven Kontakt mit dem Spülwasser sehr viel Feuchtigkeit auf, was im Umluftbetrieb wiederum einen hohen Energieverbrauch für die Luftaufbereitung zur Folge hat .
Bei vom Markt her bekannten Vorrichtungen der eingangs genannten Art wird demgegenüber auf trockenem Wege abgeschieden, indem von der vorbeiströmenden Kabinenabluft mitgeführte Lack-Overspraypartikel durch die Elektrodeneinrichtung ionisiert werden und auf Grund des zwischen der Abscheidefläche und der Elektrodeneinrichtung aufge- bauten elektrischen Feldes zur Abscheidefläche wandern, an welcher sie sich abscheiden. Die an der Abscheidefläche haftenden Lack-Overspraypartikel können dann beispielsweise mechanisch von dieser abgestreift und abtransportiert werden .
Die Reinigungswirkung derartiger Abscheider ist sehr hoch. Für einen kontinuierlichen Betrieb muss jedoch stets dafür gesorgt werden, dass sich zwischen der Abscheidefläche und der Elektrodeneinrichtung ein ausreichend starkes elektrisches Feld ausbilden kann, was nur bis zu einer gewissen Schichtdicke von Lack-Overspray auf der Abscheidefläche möglich ist, da eine solche Schicht isolierend wirkt. Die erforderliche kontinuierliche Entfernung des Lack-Oversprays von der Abscheidefläche ist jedoch mit baulich recht aufwändigen Maßnahmen verbunden und kann störanfällig sein.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Abscheidevorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher der Abtransport von Lack-Overspray von der Abscheidefläche verbessert und vereinfacht ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genanten Art dadurch erzielt, dass
d) der Abscheidefläche eine elektrisch leitfähige Abscheideflüssigkeit zuführbar ist, welche die Abscheidefläche überströmt, so dass ein Großteil zumindest der Feststoffe aus der vorbeiströmenden Kabinenabluft in die Abscheideflüssigkeit übergeht und von dieser abtransportiert wird.
Erfindungsgemäß wird also der Vorteil einer guten Abscheidung von Lack-Overspray aus Kabinenabluft über ein elektri- sches Feld mit dem guten Transport von Lack-Overspray in einer Flüssigkeit kombiniert.
Durch die stetig an der Abscheidefläche entlangströmende Abscheideflüssigkeit wird von dieser aufgenommener Lack- Overspray kontinuierlich abtransportiert, so dass ein
Anhaften von Lack-Overspray an der Abscheidefläche verringert ist, was zu einer Isolierung derselben führen würde .
Es ist günstig, wenn die Elektrodeneinrichtung eine plattenförmige Elektrode und wenigstens eine Drahtelektrode umfasst . Eine Drahtelektrode wirkt als Sprühelektrode, durch welche die von der Kabinenabluft mitgeführten Lack- Overspraypartikel effektiv ionisiert werden. Durch eine plattenförmige Elektrode kann im Zusammenspiel mit der Abscheidefläche ein homogenes Feld aufgebaut werden, durch welches die ionisierten Lack-Overspraypartikel zuverlässig der Abscheidefläche zugeführt werden.
Dabei ist es von Vorteil, wenn die plattenförmige Elektrode als Gitterelektrode ausgebildet ist. An dem Gitter kommt es zu Verwirbelungen, welche dazu führen, dass sich die Lack-Overspraypartikel in der vorbeiströmenden Kabinenabluft gleichmäßiger verteilen, was sich wiederum günstig auf die Abscheidung derselben an der Abscheidefläche auswirkt .
Wenn die Elektrodeneinrichtung mehrere Drahtelektroden umfasst, welche parallel zueinander verlaufen, wird die Effizienz der Ionisierung der Lack-Overspraypartikel erhöht.
Es ist vorteilhaft, wenn eine Abscheideeinheit vorgesehen ist, welche zwei in verschiedene Richtungen weisende Abscheideflächen umfasst . Wenn die Abscheideflächen wenigstens einer Abscheideeinheit wenigstens in einem Abschnitt parallel zueinander verlaufen, können mehrere
Abscheideeinheiten kaskadenartig hintereinander angeordnet werden, wodurch zur Verfügung stehender Bauraum gut genutzt wird.
Insbesondere ist es dann günstig, wenn mehrere Abscheideeinheiten derart angeordnet sind, dass sich zwei Abscheideeinheiten mit jeweils einer Abscheidefläche gegenüberliegen und zwischen sich gegenüberliegenden Abscheideflächen zweier Abscheideeinheiten jeweils eine Elektroden- einrichtung angeordnet ist. Dadurch arbeitet jeweils eine einzige Elektrodeneinrichtung mit zwei Abscheideflächen zusammen, was die Wirksamkeit der Vorrichtung verbessert.
Wenn die wenigstens eine Abscheidefläche wenigstens einen gewölbten Abschnitt umfasst, welcher sich entlang der wenigstens einen Drahtelektrode erstreckt, kann eine Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit der Kabinenabluft im Bereich der Drahtelektrode erreicht werden. Dementsprechend verweilt ein Volumen der Kabinenabluft länger im Einflußbereich der Drahtelektrode, so dass ein größerer Anteil von Lack-Overspraypartikeln in diesem Volumen ionisiert wird. Zudem kommt es im Bereich der Wölbung zu Verwirbelungen und Turbulenzen, durch welche die Verteilung der Lack-Overspraypartikel in der Kabinenabluft vergleich- mäßigt wird.
Dabei ist es günstig, wenn die Anzahl gewölbter Abschnitte der wenigstens einen Abscheidefläche mit der Anzahl der Drahtelektroden übereinstimmt, so dass die genannten Effekte im Bereich jeder Drahtelektrode eintreten.
Es konnten besonders gute Abscheideergebnisse mit einer Vorrichtung erzielt werden, bei welcher die Wölbung eines oder mehrerer gewölbter Abschnitte im Querschnitt auf einem Kreisbogen verläuft, dessen Mittelpunkt konzentrisch zur Drahtelektrode liegt.
Es ist insgesamt für eine wirksame Abscheidung von Vorteil, wenn die wenigstens eine Drahtelektrode so angeordnet ist, dass sie vor der plattenförmigen Elektrode von der mit Overspray beladenen Kabinenabluft erreicht wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen: Figur 1 eine Lackierkabine einer Oberflächenbehandlungs- anlage mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer Overspray-Abscheidevorrichtung in einer Vorderansicht ;
Figur 2 die Lackierkabine von Figur 1 in einer perspektivischen Ansicht;
Figur 3 eine perspektivische Ansicht zweier Abscheide- einheiten sowie dreier Elektrodeneinrichtungen der Abscheidevorrichtung von Figur 1 ;
Figur 4 die beiden Abscheideeinheiten mit Elektrodeneinrichtungen von Figur 3 im vertikalen Schnitt;
Figur 5 eine perspektivische Ansicht zweier Abscheideeinheiten sowie dreier Elektrodeneinrichtungen jeweils gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
Figur 6 eine perspektivische Ansicht eines zweiten
Ausführungsbeispiels einer Overspray-Abscheidevorrichtung, welche mehrere Abscheideeinheiten und Elektrodeneinrichtungen nach Figur 5 umfasst;
Figur 7 eine perspektivische Ansicht zweier Abscheideeinheiten gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel sowie dreier Elektrodeneinrichtungen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nach Figur 3.
Zunächst wird auf die Figuren 1 und 2 Bezug genommen.
Dort ist mit 2 insgesamt eine Lackierkabine einer Oberflächenbehandlungsanlage bezeichnet, in welcher Fahrzeugkarosserien 4 lackiert werden, nachdem sie in der Lackierkabine 2 vorgelagerten, nicht eigens gezeigten Vorbehand- lungsstationen z.B. gereinigt und entfettet wurden. Die Lackierkabine 2 umfasst einen oben angeordneten Lackiertunnel 6, welcher von vertikalen Seitenwänden 8a, 8b und einer horizontalen Kabinendecke 10 begrenzt, jedoch an den Stirnseiten und nach unten hin in der Weise offen ist, dass mit Overspray beladene Kabinenabluft nach unten strömen kann. Die Kabinendecke 10 ist in üblicher Weise als untere Begrenzung des Luftzuführraumes (nicht dargestellt) mit Filterdecke ausgebildet.
Auf Höhe der von den unteren Rändern der Seitenwände 8a, 8b flankierten unteren Öffnung 12 des Lackiertunnels 6 ist ein Stahlbau 14 angeordnet, welcher ein an und für sich bekanntes Fördersystem 16 trägt, auf welches hier nicht näher eingegangen wird. Mit diesem können zu lackierende Fahrzeugkarosserien 4 von der Eingangsseite des Lackiertunnels 6 zu dessen Ausgangsseite transportiert werden. Im Inneren des Lackiertunnels 6 befinden sich nicht eigens gezeigte Applikationseinrichtungen, mittels welcher die Fahrzeugkarosserien 4 in an und für sich bekannter Weise mit Lack beaufschlagt werden können.
Unterhalb der unteren Öffnung 12 des Lackiertunnels 6 befindet sich ein nach oben zum Lackiertunnel 6 hin offe- ner Abscheideraum 18, in welchem beim Lackiervorgang entstehender Lack-Overspray abgeschieden wird.
Der Abscheideraum 18 ist durch eine in Figur 2 zu erkennende Bodenplatte 20, zwei vertikale Seitenwände 22a, 22b und zwei vertikale Stirnwände begrenzt, wobei die beiden letzteren in den Figuren 1 und 2 weggelassen sind.
In dem Abscheideraum 18 ist eine Abscheidevorrichtung 24 mit einer Vielzahl von in Längsrichtung des Abschei- deraums 18 hintereinander angeordneten Abscheideein- heiten 26 angeordnet, auf welche weiter unten noch näher eingegangen wird.
In dem Bereich des Abscheideraums 18 zwischen der Abscheide- Vorrichtung 24 und dem Lackiertunnel 6 befinden sich zwei Luftleitbleche 28a, 28b, welche ausgehend von den Seitenwänden 22a, 22b des Abscheideraums 18 zunächst nach unten konvergieren und in ihrem der Abscheidevorrichtung 24 zugewandten Endbereich zu den seitlichen Begrenzungen der Abscheidevorrichtung 24 divergieren. Die Luftleitbleche 28a, 28b und entsprechende, nicht dargestellte Luftleit- bleche an den Stirnseiten erstrecken sich von oben bis zur Abscheidevorrichtung 24.
Die Abscheideeinheiten 26 ruhen auf einem Tragrahmen 30, welcher ein Strömen von Luft nach unten aus der Abscheidevorrichtung 24 hinaus zulässt. Unterhalb der Abscheidevorrichtung 24 befindet sich ein weiteres Luftleitblech 32, welches sich entlang der Abscheide- Vorrichtung 24 im Abscheideraum 18 erstreckt. Das Luftleitblech 32 weist einen vertikalen Abschnitt 32a auf, welcher der in den Figuren 1 und 2 linken Seitenwand 22a des Abscheideraums 18 zugewandt ist, und einen schräg nach unten in Richtung auf die gegenüberliegende Seitenwand 22b des Abscheideraums 18 verlaufenden Abschnitt 32b.
Zwischen dem vertikalen Abschnitt 32a des Luftleitblechs 32 und der in den Figuren 1 und 2 linken Seitenwand 22a des Abscheideraums 18 ist eine nur in Figur 1 schema- tisch dargestellte Sammelrinne 34 angeordnet, welche sich parallel zu dem vertikalen Abschnitt 32a des Luftleitblechs 32 erstreckt und welche in Längsrichtung gegenüber einer horizontalen Ebene geneigt ist.
In den Figuren 3 und 4 sind zwei benachbarte Abscheide- einheiten 26 der Abscheidevorrichtung 24 gezeigt. Wie dort zu erkennen ist, umfasst eine Abscheideeinheit 26 zwei voneinander beabstandete parallele rechteckige Seitenplatten 36a, 36b, welche an ihren oberen gegenüberliegenden Stirnrändern über einen gekrümmten Abschnitt 38 miteinander verbunden sind, dessen lichte Außenkontur im Querschnitt einem Halbkreis entspricht und die Oberseite der Abscheideeinheit 26 bildet.
Am Scheitelpunkt des gekrümmten Abschnitts 38 der Abscheideeinheiten 26 ist dieser zu einer Überlaufrinne 40 ausgebildet, worauf nachstehend noch näher eingegangen wird.
Die jeweiligen Außenflächen der Seitenplatten 36a, 36b bilden Abscheideflächen 42a bzw. 42b, worauf ebenfalls weiter unten nochmals eingegangen wird.
An ihren unteren Ränder tragen die Seitenplatten 36a, 36b jeweils eine Ablaufrinne 44a, 44b, welche parallel zu den Seitenplatten 36a, 36b der Abscheideeinheiten 26 verläuft und in Richtung einer ersten, in Figur 3 vorderen Stirnseite 46 der Abscheideeinheit 26 nach unten geneigt ist. Die Ablaufrinnen 44a, 44b schließen stirnseitig mit den Seitenplatten 36a, 36b der Abscheideeinheit 26 ab (vgl. Figur 3) . Die Ablaufrinnen 44a, 44b sind an ihrem Ende 48a bzw. 48b an der ersten Stirnseite 46 (vgl. Figur 3) der Abscheideeinheit 26 offen.
Wie in den Figuren 1 und 2 zu erkennen ist, umfasst jede Abscheideeinheit 26 eine erste Stirnwand 50a, welche auf deren erster Stirnseite 46 angeordnet ist. Die gegenüberliegende Stirnseite der Abscheideeinheiten 26, welche nicht eigens mit einem Bezugszeichen versehen ist, ist von einer zweiten Stirnwand 50b abgedeckt. Die Stirnwände 50a, 50b der Abscheideinheiten 26 verschließen die Stirnseiten der zugehörigen Überlaufrinne 40. Die beiden Stirnwände 50a, 50b sind aus Kunststoff gefertigt. Die erste Stirnwand 50a der Abscheideeinheit 26 umfasst zwei Durchbrüche 52a, 52b, in welche jeweils eine Ablaufrinne 44a, 44b mit ihren Enden 48a, 48b mündet. Auf der den Ablaufrinnen 44a, 44b gegenüberliegenden Seite jeder Stirnwand 50a sind an die Durchbrüche 52a, 52b Abtropfbleche 54a, 54b angesetzt. Diese sind als Profil ausgebildet, dessen Querschnitt demjenigen der Ablaufrinnen 44a, 44b entspricht.
Wenn die Abscheidevorrichtung 24 im Abscheideraum 18 der Lackierkabine 2 angeordnet ist, ragen die Abtropfbleche 54a, 54b jeder Abscheideeinheit 26 über die Sammelrinne 34.
In der Abscheidevorrichtung 24 sind jeweils zwei benachbarte Abscheideeinheiten 26 unter Einhaltung eines Abstands voneinander angeordnet . Zwischen zwei benach- barten Abscheideeinheiten 26 sowie bei den freien Seitenplatten 36a bzw. 36b der beiden äußersten Abscheideeinheiten 26 innerhalb der Abscheidevorrichtung 24 erstreckt sich jeweils eine Elektrodeneinrichtung 56, von denen jede mit einer Hochspannungsquelle verbunden ist, die in Figur 4 nicht eigens gezeigt ist. In einer Abwandlung können die Elektrodeneinrichtungen 56 auch von einer einzigen Hochspannungsquelle gespeist werden. Die Abscheideeinheiten 26 sind auf Massepotential gelegt.
Jede Elektrodeneinrichtung 56 umfasst zwei gerade, parallel zueinander verlaufende Elektrodenleisten 58a, 58b. Diese halten in einem Feldabschnitt 60 der Elektrodeneinrichtung 56 eine Gitterelektrode 62, deren zwischen den Elektrodenleisten 58a, 58b verlaufende Ränder 64a, 64b senkrecht zu diesen stehen. In einem Koronaabschnitt 66 der Elektro- deneinrichtung 56 halten die Elektrodenleisten 58a, 58b mehrere als Sprühelektrode wirkende Koronadrähte 68. Die Koronadrähte 68 verlaufen in einer durch die Elektrodenleisten 58a, 58b vorgegebenen Ebene parallel zu den Rändern 64a, 64b der Gitterelektrode 62 und sind in gleichen Abständen zueinander angeordnet.
Wie in den Figuren 3 und 4 zu erkennen ist, haben die Elektrodeneinrichtungen 56 insgesamt eine Erstreckung, welche im Wesentlichen der Erstreckung der Seitenplatten 36a, 36b der Abscheideeinheiten 26 entspricht. Die Elektrodeneinrichtungen 56 sind so angeordnet, dass der untere Rand 64b der Gitterelektrode 62 etwa auf Höhe des unteren Endes der Seitenplatten 36a bzw. 36b angeordnet ist.
Im Betrieb der Abscheidevorrichtung 24 fließt an der jeweiligen Abscheidefläche 42a, 42b der Seitenplatten 36a, 36b der Abscheideeinheiten 26 von oben nach unten eine Abscheideflüssigkeit in die Ablaufrinnen 44a, 44b, welche geeignet ist, Feststoffpartikel aus dem beim Lackiervorgang entstehenden Lack-Overspray aufzunehmen.
Dazu wird diese Abscheideflüssigkeit der Überlaufrinne 40 im gekrümmten Abschnitt 38 der Abscheideeinheiten 26 zugeführt. Von dort gelangt die Abscheideflüssigkeit über die neben der Überlaufrinne 40 verlaufenden gekrümmten Flanken 70a, 70b des gekrümmten Abschnitts 38 der Abscheideeinheit 26 jeweils als zusammenhängende Schicht zu den Seitenplatten 36a, 36b und fließt an deren Abscheideflächen 42a, 42b als weiterhin zusammenhängende Abscheidetlüssig- keitsschicht herab.
Die Anzahl der Koronadrähte 68 der Elektrodeneinrichtung 56 und deren Abstand voneinander kann abhängig von dem Abscheideverhalten der Overspraypartikel variieren. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind vier Koronadrähte 68 vorgesehen, von denen der oberste neben dem gekrümmten Abschnitt 38 der Abscheideeinheit 26 angeordnet ist, wogegen der darunter liegende Koronadraht 68 sich noch im Bereich neben der jeweiligen Seitenplatte 36a bzw. 36b der Abscheideeinheit 26 befindet.
In Figur 5 sind als jeweils zweites Ausführungsbeispiel eine abgewandelte Abscheideeinheit 126 sowie eine abge- wandelte Elektrodeneinrichtung 156 und in Figur 6 eine diese umfassende abgewandelte Abscheidevorrichtung 124 gezeigt. Komponenten der Abscheideeinheit 126, der Elektrodeneinrichtung 156 und der Abscheidevorrichtung 124, welche denjenigen der Abscheideeinheit 26, der Elektro- deneinrichtung 56 und der Abscheidevorrichtung 24 nach den Figuren 1 bis 4 entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen zuzüglich 100 gekennzeichnet.
Die Abscheideeinheit 126 unterscheidet sich von der Abschei- deeinheit 26 unter anderem dadurch, dass die Ablaufrinnen 144a, 144b über die Stirnseite 146 der Abscheideeinheit 126 überstehen. Die überstehenden Abschnitte 172a, 172b entsprechen den oben erläuterten Abtropfblechen 54a, 54b, auf welche daher bei der Abscheidevorrichtung 124 verzichtet werden kann.
Wie in Figur 6 zu erkennen ist, erstrecken sich die überstehenden Abschnitte 172a, 172b der Ablaufrinnen 144a, 144b der Abscheideeinheit 126 durch die jeweiligen Durch- brüche 152a, 152b in jeder Stirnwand 150a der Abscheidevorrichtung 124 hindurch.
In Figur 5 ist eine Hochspannungsquelle 174 gezeigt, welche zwischen den Seitenplatten 136a, 136b einer jeden Abscheide- einheit 126 angeordnet ist und mit der Elektrodeneinrich- tung 156 verbunden ist. In entsprechender Weise kann die Hochspannungsquelle 174 auch bei jeder Abscheideinheit 26 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel vorhanden sein. Jeweils eine einzelne Abscheideeinheit 126 und eine einzelne Elektrodeneinrichtung 156 bilden so ein Abscheidemodul 176. Entsprechend bilden auch jeweils eine einzelne Abscheideeinheit 26 und eine einzelne Elektrodeneinrichtung 56 nach den Figuren 1 bis 4 ein Abscheidemodul 76.
In Figur 5 sind außerdem Verstrebungen 178a, 178b, 178c zu erkennen, welche die Innenflächen der beiden Seitenplatten 136a, 136b der Abscheideeinheit 126 unten, in der Mitte und oben miteinander verbinden.
Bei der Elektrodeneinrichtung 156 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel verläuft senkrecht zwischen den Elektrodenleisten 158a, 158b oberhalb des obersten Koronadrahts 168 eine Schutzstange 180, durch welche die Gefahr eines Kontakts von möglicherweise aus dem Lackiertunnel 6 auf die Elektrodeneinrichtung 156 herunterfallenden Gegenständen oder Partikeln mit den Koronadrähten 168 verringert wird.
Ansonsten gilt das oben zu der Abscheideeinheit 26, der Elektrodeneinrichtung 56 und zur Abscheidevorrichtung 24 Gesagte für die Abscheideeinheit 126, die Elektrodeneinrichtung 156 und die Abscheidevorrichtung 124 sinngemäß entsprechend .
Das Grundprinzip der oben erläuterten Vorrichtungen wird nun am Beispiel der Abscheidevorrichtung 24 nach den Figuren 1 bis 4 erläutert. Die Verwendung der Abscheidevorrichtung 124 gemäß den Figuren 5 und 6 in der Lackierkabine 2 erfolgt analog. Beim Lackieren der Fahrzeugkarosserien im Lackiertunnel 6 wird die dort befindliche Kabinenluft mit Lack-Overspray- partikeln beladen. Diese können noch flüssig und/oder klebrig aber auch schon mehr oder weniger fest sein. Die mit Lack-Overspray beladene Kabinenabluft strömt durch die untere Öffnung 12 des Lackiertunnels 6 in den Abscheideraum 18. Dort wird diese Luft durch die Luftleitbleche 28a, 28b in Richtung auf die Abscheidevorrichtung 24 gelenkt und strömt zwischen benachbarten Abscheideeinheiten 26 hindurch in Richtung auf das untere Luftleitblech 32.
An den Koronadrähten 68 kommt es in an und für sich bekannter Weise zu Koronaentladungen, durch welche die Overspraypartikel in der vorbeiströmenden Kabinenabluft effektiv ionisiert werden.
Die ionisierten Overspraypartikel passieren die auf Massepotential liegenden Seitenplatten 36a, 36b zweier benachbarter Abscheideeinheiten 26 und die dazwischen verlaufende Gitterelektrode 62 im ersten Abschnitt 60 der Elektrodeneinrichtung 56. Auf Grund des zwischen Gitterelektrode 62 und Seitenplatten 32a, 32b ausgebildeten elektrischen Feldes scheiden sich die ionisierten Overspraypartikel an Abscheideflächen 42a, 42b der Seitenplatten 36a, 36b der Abscheideeinheiten 26 ab und werden dort von der daran entlang fließenden Abscheideflüssigkeit aufgenommen.
Ein Teil der ionisierten Overspraypartikel scheidet sich bereits im zweiten Abschnitt 66 der Elektrodeneinrichtung 56 im Bereich der Koronadrähte 68 an den Abscheideeinheiten
26 ab. Das zwischen den Koronadrähten 68 und der jeweiligen Seitenplatte 36a, 36b der Abscheideeinheit 26 vorhandene elektrische Feld ist jedoch inhomogener als das elektrische Feld im Bereich der Gitterelektrode 62, weshalb dort ein gerichteteres und effektiveres Abscheiden der ionisierten Overspraypartikel an der entsprechenden Abscheideeinheit 26 erfolgt.
Die beim Durchgang zwischen den Abscheideeinheiten 26 gereinigte Luft wird von dem unteren Luftleitblech 32 in Richtung auf die in den Figuren 1 und 2 rechts gezeigte Seitenwand 22b des Abscheideraums 18 geleitet, von wo sie, gegebenenfalls nach einer gewissen Konditionierung, dem Lackiertunnel 6 wieder als Frischluft zugeführt werden kann. Bei der Konditionierung kann es sich insbesondere um ein Nachregeln der Temperatur, der Luftfeuchte und gegebenenfalls um das Entfernen von noch in der Luft befindlichen Lösemitteln handeln.
Die an den Abscheideeinheiten 26 herabfließende und nun mit den Overspraypartikeln beladene Abscheideflüssigkeit gelangt unten in die Ablaufrinnen 44a, 44b der Abscheideeinheiten 26. Durch die Neigung der Ablaufrinnen 44a, 44b fließt die beladene Abscheideflüssigkeit in Richtung auf die Durchbrüche 52a, 52b in den jeweiligen Stirnwänden 50a, durch diese hindurch und von dort über die Abtropf- bleche 54a, 54b in die Sammelrinne 34. Über die Sammelrinne 34 fließt die mit Overspraypartikeln beladene Abscheideflüssigkeit aus der Lackierkabine 2 heraus und kann einer Reinigung und Wiederaufbereitung, bei welcher die Abscheideflüssigkeit von den Overspraypartikeln befreit wird, oder einer Entsorgung zugeführt werden.
In Figur 7 sind zwei nochmals abgewandelte Abscheideein- heiten 226 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel gezeigt. Komponenten der Abscheideeinheit 226, welche denjenigen der Abscheideeinheit 26 nach den Figuren 1 bis 4 entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen zuzüglich 200 gekennzeichnet. Zusätzlich sind in Figur 7 drei Elektro- deneinrichtungen 256 zu erkennen, welche den Elektroden- einrichtungen 156 nach den Figuren 3 und 4 entsprechen. Eine Abscheideeinheit 226 und eine Elektrodeneinheit 256 bilden jeweils ein Modul 276.
Bei der Abscheideeinheit 226 haben die Seitenplatten
236a, 236b gewellte Abschnitte 282a, 282b, welche an die jeweiligen Flanken 270a, 270b des gekrümmten Abschnitts 238 der Abscheideeinheit 226 angrenzen. Zwischen den Ablaufrinnen 244a, 244b und den gewellten Abschnitten 282a, 282b umfasst die jeweilige Seitenplatte 236a, 236b einen planen Abschnitt 284a, 284b.
Jeder gewellte Abschnitt 282a, 282b hat jeweils bezogen auf die zwischen und parallel zu den planen Abschnitten 284a, 284b verlaufende Mittelebene der Abscheideeinheit 226 nach innen gewölbte Abschnitte 286a, 286b, 286c, 286d sowie nach außen gewölbte Abschnitte 288, welche sich entlang jeweils eines Koronadrahtes 268 erstrecken. Die Anzahl der nach innen gewölbten Abschnitte 286 jedes gewellten Abschnitts 282a, 282b der Seitenplatten 236a, 236b entspricht also der Anzahl der Koronadrähte 268 der Elektrodeneinrichtung 256.
Von den nach innen gewölbten Abschnitten 286a, 286b, 286c und 286d sowie von den nach außen gewölbten Abschnitten
288 ist der Übersichtlichkeit halber jeweils nur einer mit einem Bezugszeichen versehen.
Die Wölbung der beiden unteren und des obersten nach innen gewölbten Abschnitte 286a, 286b und 286d folgt im Querschnitt betrachtet einem Kreisbogen. Die nach innen gewölbten Abschnitte 286a, 286b und 286d sind gegenüber jeweils einem benachbarten Koronadraht 268 so angeordnet, dass dieser im Querschnitt konzentrisch zu dem durch den Verlauf des jeweiligen gewölbten Abschnitts 286a, 286b oder 286d vorgebenden Kreisbogen liegt. Der oberste nach innen gewölbte Bereich 86d erstreckt sich in vertikaler Richtung etwas kürzer als die unteren beiden nach innen gewölbten Bereiche 286a und 286b.
Bei dem unter dem obersten gewölbten Abschnitt 286d angeordneten nach innen gewölbten Abschnitt 286c nimmt der Krümmungsradius von unten nach oben ab, so dass der nach innen gewölbte Abschnitt 286c im Querschnitt betrachtet einen parabelähnlichen Verlauf hat. Dadurch ist der Abstand zwischen den außen liegenden Enden sich gegenüberliegender Flanken 270a, 270b zweier benachbarter Abscheideeinheiten 226 in einer horizontalen Ebene kürzer als der Abstand zwischen deren sich gegenüberliegenden planen Abschnitten 284a, 284b der jeweiligen Seitenplatten 236a, 236b.
Die Abstände zweier benachbarter Abscheideeinheiten
226 mit dazwischen angeordneter Elektrodeneinrichtung
256 sind so abgestimmt, dass die Koronadrähte 268, im Quer- schnitt betrachtet, jeweils konzentrisch zum Mittelpunkt der im Querschnitt durch zwei gegenüberliegende nach innen gewölbte Abschnitte 286a, 286b oder 286d vorgegebenen, annähernd kreisbogenförmigen Segmente liegen.
Durch die nach innen gewölbten Abschnitte 286 der gewellten Abschnitte 282a, 282b der Abscheideeinheiten 226 wird dort der zwischen den Abscheideeinheiten 226 gebildete Kanal, durch welchen die mit Overspray beladene Kabinenabluft hindurchströmt, jeweils lokal erweitert. Dadurch kommt es auf Höhe der nach innen gewölbten Bereiche 286 der
Seitenplatten 236a, 236b jeweils zu einer Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit, wodurch die an dem jeweiligen Koronadraht 268 vorbeiströmende Kabinenabluft länger in dessen Einflussbereich bleibt. Dadurch wird wiederum ein höherer Anteil an Overspray in einem bestimmten Volumen der Kabinenabluft durch den betreffenden Koronadraht 268 ionisiert. Durch die in Strömungsrichtung der Kabinenabluft hintereinander angeordneten nach innen gewölbten Abschnitte 286 der Seitenplatten 236a, 236b der Abscheideeinheiten 226 wird somit ein bedeutend größerer Anteil an Overspray im zweiten Elektrodenabschnitt 266 mit den Koronadrähten 268 ionisiert, als dies bei gleicher Strömungsgeschwindigkeit der Kabinenabluft bei durchgängig planen Seitenplatten 236a, 236b der Fall wäre. Aus diesem Grund ist es möglich, insge- samt den Durchsatz an Kabinenabluft zu erhöhen, da die Strömungsgeschwindigkeit der mit Overspray beladenen Kabinenabluft derart erhöht werden kann, dass die Verweildauer derselben im Bereich der Koronadrähte 268 der Verweilzeit bei einer geringeren Strömungsgeschwindigkeit und vollständig planen Seitenplatten 236a, 236b entspricht.
Beispielsweise ist eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit um einen Faktor 4 bis 6 möglich. Wenn z.B. bei einer Abscheideeinrichtung 24 mit Abscheideeinheiten 26 nach dem ersten Ausführungsbeispiel eine Strömungsgeschwindigkeit der mit Overspraypartikeln beladenen Kabinenabluft von 0,25 m/s möglich ist, bei der noch eine zufriedenstellende Abscheidungsleistung erzielbar ist, so kann bei Verwendung der Abscheideeinheiten 226 die Strömungsgeschwindikeit der Kabinenabluft auf 1 m/s bis 1,5 m/s erhöht und dennoch ein befriedigendes Abscheideergebnis erzielt werden. Soll die Strömungsgeschwindigkeit erhöht werden, kann zur Erzielung der selben Abscheidungswirkung die Höhe der Abscheideeinrichtungen entsprechend vergößert werden.
Zusätzlich kommt es im Bereich der gewellten Abschnitte 232a, 232b der sich gegenüberliegenden Seitenplatten 236a, 236b zweier benachbarter Abscheideeinheiten 226 zu Verwir- belungen und Turbulenzen, wodurch die von der Kabinenabluft mitgeführten Lack-Overspraypartikel gleichmäßig im Bereich der Koronadrähte 268 verteilt werden und so effektiver ionisiert werden können.
Bei jeweils einer hier nicht gezeigten Abwandlung der Elektrodeneinrichtungen 56 oder 156 ist anstelle der
Gitterelektrode 62 bzw. 162 eine Plattenelektrode vorgesehen. Die Abscheidung von ionsierten Lack-Overspraypar- tikeln aus der Kabinenabluft erfolgt jedoch bei Vorhandensein der Gitterelektrode 62 bzw. 162 effektiver, da am Gitter bzw. den Gitterstäben desselben kleine Verwirbe- lungen der Kabinenabluft erzeugt werden und die ionisierten Lack-Overspraypartikel dadurch im Bereich der Gitterelektrode 62 bzw. 162 homogener verteilt werden, als dies bei einer Plattenelektrode mit geschlossener Elektrodenfläche der Fall ist.
Um ein möglicherweise noch stattfindendes Anhaften von abgeschiedenen Lack-Overspraypartikeln, die von der Abscheideflüssigkeit an den Abscheideflächen 242a, 242b der Abscheideeinheiten 226 aufgenommen sind, an den Abscheideflächen 242a, 242b zu reduzieren, können die Abscheideflächen 242a, 242b jeder Abscheideeinheit 226 mit einer Antihaftbeschichtung, wie beispielsweise Teflon, beschichtet sein.
Anstelle der Überlaufrinne, aus welcher Abscheideflüssigkeit über deren äußere Ränder und über die gekrümmten Flanken 70a, 70b, 170a, 170b bzw. 270a, 270b des gekrümmten Abschnitts 38, 138 bzw. 238 der Abscheideeinheiten 26, 126 bzw. 226 zu den Seitenplatten 36a, 36b, 136a, 136b bzw. 236a, 236b gelangt, kann bei den Abscheideeinheiten 26, 126, 226 auch jeweils eine alternative Einrichtung vorgesehen sein, mit welcher Abscheideflüssigkeit auf die Abscheideeinheiten 26, 126, 226 aufgebracht werden kann. Beispielsweise kann dazu jeweils eine Berieselungsein- richtung, eine Schlitzdüse oder schlicht ein Rohr mit Öffnungen oberhalb des gekrümmten Abschnitts 38, 138 bzw. 238 angeordnet sein.
Im Zusammenspiel mit der Elektrodeneinrichtung 56, 156,
256 und den auf Massepotential liegenden Seitenplatten 36a, 36b, 136a, 136b, 236a, 236b der Abscheideeinheiten 26, 126, 226 ist es wichtig, dass die Abscheideflüssigkeit elektrisch leitfähig ist. Die Abscheideflüssigkeit kann beispielsweise auf Wasser oder auf einem Öl basieren und mit Zusätzen versehen sein, die eine Agglomeration und/ oder ein Härten und/oder Entkleben von Lack-Overspraypar- tikeln in der Abscheideflüssigkeit unterstützen.
Die Leitfähigkeit der Abscheideflüssigkeit liegt vorzugsweise im Bereich von 50 bis 5000 μS/cm, insbesondere von 1000 bis 3000 μS/cm, und kann über Zusätze, wie beispielsweise Salze, eingestellt werden.
Durch die oben beschriebene Kombination einer elektrischen Abscheidung von Lack-Overspray aus damit beladener Kabinenabluft mit der Verwendung der Abscheideflüssigkeit zum Aufnehmen und Abtransportieren der Lack-Overspraypar- tikel kann eine effektive und wirksame Reinigung der mit Overspray beladenen Kabinenabluft erreicht werden.
Die gereinigte Kabinenabluft kann dann in einem Kreislauf wieder der Spritzkabine zugeführt werden, wie es oben bereits erläutert wurde.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Abscheiden von Lack-Overspray aus der mit Overspray beladenen Kabinenabluft von Lackieranlagen mit
a) mindestens einer Abscheidefläche (42a, 42b; 142a,
142b; 242a, 242b) , an welcher die Kabinenabluft entlang führbar ist und welche elektrisch leitend sowie mit einem Pol einer Hochspannungsquelle (74; 174; 274) verbunden ist;
b) einer im Luftstrom angeordneten Elektrodeneinrichtung (56; 156; 256) , welche der Abscheidefläche (42a, 42b; 142a, 142b,- 242a, 242b) zugeordnet ist und mit dem anderen Pol der Hochspannungsquelle (74; 174; 274) verbunden ist;
c) Mitteln, mit welchen der abgeschiedene Lack-Overspray von der Abscheidefläche (42a, 42b; 142a, 142b; 242a, 242b) abtransportiert wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
d) der Abscheidefläche (42a, 42b; 142a, 142b; 242a, 242b) eine elektrisch leitfähige Abscheideflüssigkeit zuführbar ist, welche die Abscheidefläche (42a, 42b; 142a, 142b; 242a, 242b) überströmt, so dass ein Großteil zumindest der Feststoffe aus der vorbei - strömenden Kabinenabluft in die Abscheideflüssigkeit übergeht und von dieser abtransportiert wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodeneinrichtung (56; 156; 256) eine plattenförmige Elektrode (62; 162; 262) und wenigstens eine Drahtelektrode (68; 168; 268) umfasst .
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die plattenfόrmige Elektrode (62; 162; 262) als
Gitterelektrode (62; 162; 262) ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodeneinrichtung (56; 156; 256) mehrere Drahtelektroden (68; 168; 268) umfasst, welche parallel zueinander verlaufen.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Abscheideeinheit (26, 126, 226) vorgesehen ist, welche zwei in verschiedene Richtungen weisende Abscheideflächen (42a, 42b; 142a, 142b; 242a, 242b) umfasst.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheideflächen (42a, 42b; 142a, 142b; 242a,
242b) wenigstens einer Abscheideeinheit (26, 126, 226) wenigstens in einem Abschnitt parallel zueinander verlaufen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Abscheideeinheiten (26, 126,
226) derart angeordnet sind, dass sich zwei Abscheideeinheiten (26, 126, 226) mit jeweils einer Abscheideflä- che (42a, 42b; 142a, 142b; 242a, 242b) gegenüberliegen, und zwischen sich gegenüberliegenden Abscheideflächen (42a, 42b; 142a, 142b; 242a, 242b) zweier Abscheideeinheiten (26, 126, 226) jeweils eine Elektrodeneinrichtung (56; 156; 256) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7 unter Rückbezug auf Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Abscheidefläche (242a, 242b) wenigstens einen gewölbten Abschnitt (286a, 286b, 286c, 05. 286d) umfasst, welcher sich entlang der wenigstens einen Drahtelektrode (268) erstreckt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl gewölbter Abschnitte (286a, 286b, 286c,
10 286d) der wenigstens einen Abscheidefläche (242a, 242b) mit der Anzahl der Drahtelektroden (268) übereinstimmt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wölbung eines oder mehrerer gewölbter
15 Abschnitte (286a, 286b, 286d) im Querschnitt auf einem Kreisbogen verläuft, dessen Mittelpunkt konzentrisch zur Drahtelektrode (268) liegt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, da- 0 durch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Draht - elektrode (68; 168; 268) so angeordnet ist, dass sie vor der plattenförmigen Elektrode (62; 162; 262) von der mit Overspray beladenen Kabinenabluft erreicht wird.
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