WO2023051961A1 - Filtermodul, bausatz, abscheidevorrichtung und verfahren zum herstellen des filtermoduls - Google Patents

Filtermodul, bausatz, abscheidevorrichtung und verfahren zum herstellen des filtermoduls Download PDF

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WO2023051961A1
WO2023051961A1 PCT/EP2022/066897 EP2022066897W WO2023051961A1 WO 2023051961 A1 WO2023051961 A1 WO 2023051961A1 EP 2022066897 W EP2022066897 W EP 2022066897W WO 2023051961 A1 WO2023051961 A1 WO 2023051961A1
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WO
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filter module
filter
module according
housing
separating elements
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/066897
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Knaus
Joachim VOGEL
Original Assignee
Ipcs Gmbh Innovative Paint & Conveyor Systems
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/04—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia
    • B01D45/08—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia by impingement against baffle separators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0002—Casings; Housings; Frame constructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0002—Casings; Housings; Frame constructions
    • B01D46/0016—Folded frame or housing constructions
    • 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
    • B05B14/43—Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material for use in spray booths by filtering the air charged with excess material

Definitions

  • Filter module kit, separating device and method for manufacturing the filter module
  • the invention relates to a filter module for interchangeable installation in a separating device of a painting system and for separating overspray from an exhaust air flow of the painting system according to the preamble of claim 1 and a kit, a separating device with such a filter module and a method for producing the filter module.
  • the filter module has a housing which is made from a housing material and on which an inflow opening and an outflow opening are provided.
  • the filter module has a plurality of separating elements which are held in the housing between the inflow opening and the outflow opening and form a flow labyrinth, for example.
  • EP 2 236 215 B1 discloses a filter module for separating spray mist.
  • the separating elements of the filter module are semi-tubular with the contour of a round tube. As shown in FIG. 4 of this document, the curved sections of two adjacent half-pipes form an acceleration section for the fluid, while a staggered half-pipe with opposite opening direction serves as an impact surface with a direction deflection of the flow by 180°. As a result, the exhaust air flow is directed back to a rear curved second tee on one of the two aforesaid adjacent half-pipes, the end edges of the curved section of the first tee being directed towards said second tee.
  • the separating elements of the filter module are made of plastic and enclosed in a frame.
  • the disadvantage of this is that the plastic half-pipes always have to be cleaned after separation or, as a single-use product, have to be disposed of at great expense.
  • the plastic is difficult to burn. There is a lot of waste or, in the case of cleaning, a lot of cleaning fluid containing paint.
  • DE 10 2018 116 526 A1 also discloses a filter module with a structure similar to EP 2 236 215 B1.
  • the filter modules made of plastic or cellulose can be used here.
  • the cellulose variant allows the paint and the substrate to be burned, e.g. in a pyrolysis oven. The remaining remnants are considerably smaller in volume than in the case of EP 2 236 215 B1.
  • pocket filter elements are known from US 2017/0136483 A1, which are assembled into a filter module by means of cardboard plates and receptacles. These are then introduced as a package into a housing structure.
  • a filter module is known from DE10 2018 118 796 A1, in which a filter housing is made of a material that is not permanently liquid-resistant, for example a material based on cellulose, such as paper, cardboard or cardboard.
  • the filter housing has a separate base unit that serves as a paint sump and essentially consists of a trough-shaped, shaping structure and a film inserted therein.
  • the dimensions of the filter housing and its base unit 20 are adapted to the dimensions of a Euro pallet in order to enable the filter module to be handled and transported with a lifting truck.
  • a disadvantage of the known filter module is that it has to be assembled from a large number of individual parts, as a result of which the manufacture and assembly of the filter module are relatively costly and time-consuming.
  • the handling of the known filter modules during installation and disposal is relatively complicated due to the dimensions.
  • a filter pack with a frame or with holding plates is first formed from individual separating elements, which are then inserted into a cardboard box with an inflow and an outflow opening.
  • special tools are necessary in production or it has to be done manually.
  • the object of the invention is to avoid the disadvantages mentioned in a generic filter module and to enable more cost-effective production and more convenient handling.
  • a filter module according to the invention is used for exchangeable installation in a separating device of a paint shop. It enables the separation of so-called overspray, in particular paint residues, from the exhaust air flow of the paint shop.
  • the housing is made of a housing material and has an inflow opening and an outflow opening.
  • the connection of the midpoints of the inflow and Outflow openings define a linear flow direction.
  • the exhaust air can be deflected several times within the filter module, but the previously defined flow direction is a fictitious linear connection between the centers of the inflow and outflow openings.
  • a plurality of separating elements are arranged within the housing and are held in the housing between the inflow opening and the outflow opening.
  • the separating elements are preferably arranged one behind the other both in the direction of flow and next to one another perpendicularly to the direction of flow.
  • the housing has at least one wall, a base and a cover, which are made in one piece from a foldable sheet of the housing material.
  • the wall can comprise at least two side walls and can particularly preferably be designed to run all the way around. This can be seen insofar as the transitions between the individual areas are seamless.
  • the sheet can be formed as a sheet of pyrolysis-resistant sheet metal, e.g., steel, or a cellulose-based sheet.
  • the housing will also have no weld seam in the metal structure at the fold edges in each transition between the aforementioned housing elements and in the case of a cellulosic material there will be no adhesive fold or the like between the housing elements.
  • the arc also has a bearing element which is preferably formed in one piece with the remaining aforementioned housing elements.
  • each of the housing elements mentioned has at least one such seamless transition to an adjacent housing element.
  • the housing defines a housing cavity within which the separating elements are located.
  • the longitudinal axes of the separating elements that is to say the main direction of extension of the separating elements in space, are preferably arranged perpendicularly to the direction of flow.
  • the aforementioned bearing element has receptacles, i.e. indentations or breakthroughs. before by the bearing element, which are provided for positioning and fixing the separating elements.
  • the separating elements can advantageously be fixed exclusively by the receptacles.
  • an additional material connection can also be made depending on the material combination, e.g. by gluing or welding.
  • the design as an arch or the housing that can be deformed from this, e.g. foldable or bendable, can be produced particularly inexpensively and automatically, in particular by a punching/cutting process and a subsequent forming process with the interposition of the insertion of the separating elements.
  • the arch can preferably be formed by punching or laser cutting and then shaped in a bending machine or another forming tool.
  • the separating elements can be positioned and used individually or combined by one or more coupling elements during or after the shaping of the bearing elements.
  • the bearing elements are not yet fully stabilized by the other elements of the housing, they can still deform elastically for the purpose of inserting the separating elements.
  • the separating elements can also be brought into position and fixed in their final position in a single production step by folding over the bearing elements.
  • the recesses are attached to the separating elements by forming.
  • the cutting and possibly the insertion of creases into a sheet with the corresponding housing elements can be done, for example, by cutting and/or punching, and the further processing can be done by a folding machine.
  • the separating elements can be used individually or combined by one or more coupling elements directly during the forming process.
  • the separate formation of a filter element from a plurality of separating elements and the insertion into the housing only after the complete formation of the housing, as described in the prior art, is associated with increased manufacturing effort, which is advantageously avoided in the context of the present invention.
  • Another advantage is the simplified and space-saving storage capability. In this way, the housing can initially be stored and transported in particular in an arcuate manner and only brought into its final housing shape when required.
  • the sheet in the case of a cellulose-based material, can have a hollow chamber structure, so that two cover layers are provided with an intermediate layer, which forms the hollow chambers.
  • two cover layers are provided with an intermediate layer, which forms the hollow chambers.
  • the housing is made of steel and the separating elements are made of a pyrolyzable material. As a result, the housing can be reused after pyrolytic cleaning by using new separating elements.
  • the separating elements can be positioned and fixed in that the separating elements are partially bordered directly by the receptacles or that the fixing and positioning of the separating elements is performed indirectly by the coupling element, with this being partially bordered by receptacles.
  • the bearing element is integrally connected to a further element of the arch, in particular the wall, the base and/or the cover. Due to the fact that all the essential parts of the housing are in one piece, the forming process for forming the housing is particularly simple and not very time-consuming.
  • the housing material is designed to be foldable or bendable, ie bendable.
  • the filter module or individual components can either be subjected to a particular thermal Evaluation or a thermal processing in the form of a pyrolysis are supplied.
  • the housing is cuboid in shape, in particular folded or bent, whereby the filter module can be stacked with one or more filter module(s) and/or at least two filter modules can be placed side by side in order to modularly assemble the filter area of the relevant separating device and expand it as desired can.
  • filter modules can be connected in series.
  • the filter modules can be provided with different separating elements, so that a filter module is designed as a pre-separator and a filter module as a main separator and all filter modules can be designed using the same manufacturing process, with the same manufacturing tools and along the same production line, simply by exchanging the separating elements.
  • the housing has a maximum extension of 100 cm, preferably 80 cm.
  • the housing and the filter module as a whole also extend on its longest side in such a way that a single person can easily grasp and carry it by hand.
  • the inflow opening and the outflow opening are preferably embedded in two opposite wall parts of the peripheral wall and thereby define a horizontal alignment of the flow direction.
  • the space required for the flow path within the filter module can be minimized, which in turn enables a more compact design of the filter module.
  • the flow path can be lengthened as required by arranging two or more filter modules one behind the other in order to increase the degree of separation.
  • the separating elements are designed in the form of columns and are aligned perpendicularly with respect to the direction of flow, in order to enable rapid and simple insertion of the separating elements into the housing.
  • the separating elements preferably at least partially have a lattice wall, within which a filter material can be accommodated, by means of which the degree of separation can be increased.
  • the separating elements are designed in the form of columns as a grid tube. In order to achieve a positioning of several of the columnar separating elements, these can be connected to one another via the said coupling elements.
  • the separating elements In the longitudinal direction, the separating elements each have two terminal partial areas and a middle area, with the separating elements being connected by at least one coupling element along a fixing plane in such a way that a partial area of a separating element protrudes in a first direction relative to the fixing plane and the middle area in the first direction opposite direction with respect to the fixing plane protrudes.
  • the coupling element holds the separating elements together in such a way that the ends or the terminal partial areas are still exposed for positioning in the receptacles of the bearing element.
  • the coupling element only needs to be designed so stable that positioning of the separating elements during manufacture is facilitated, while the separating elements are held in position in the intended operation of the filter module according to the invention by their position in the receptacles.
  • the separating elements can also be connected by two or more coupling elements for better positioning, in such a way that the terminal subregions in each case protrude in relation to the fixing planes of two outer coupling elements.
  • Said coupling element can be designed in the form of a strip.
  • the coupling element can be a clamping or latching strip and can be arranged perpendicularly to the longitudinal axis of the separating elements.
  • two bearing elements are provided per filter module for fixing the separating elements at the ends on both sides, which are produced in one piece with the housing from the housing material.
  • individual separating elements can also be semi-tubular, preferably with a closed tube wall.
  • all separating elements of at least two rows of separating elements arranged one behind the other in the direction of flow can each have an identical cross section.
  • this cross-section can be designed as a half-pipe cross-section.
  • a half tube corresponds to a tube which is divided lengthwise.
  • Polygonal tubes are particularly cellulose-based Materials for the separating elements are advantageous since materials such as cardboard and the like are often easier to bend than to bend into the semi-tubular shape. At the same time, the edges enabled better turbulence effects and thus greater separation.
  • the half-tubes in a first row have a first opening direction
  • the half-tubes in the second adjacent row have a second opening direction
  • the respective opening directions of the half-tubes in the first row being parallel to one another and in opposite directions in relation to the half-tubes in the second row directions.
  • the openings of the respective rows of half-tubes thus point in different directions.
  • the flow path within the filter module can be lengthened and an increase in the effective separation area is achieved.
  • Something similar is known, inter alia, from EP 2 236 215 A1. Due to the arc shape, an area that is larger than the actual flow cross section can also be generated, along which paint particles can be separated from an exhaust air flow to be cleaned. In this way, the degree of separation can be further increased
  • the separating elements or their lattice walls or in the embodiment as half-tubes can be made, for example, at least partially from a pyrolyzable disposable material based on cellulose, in order to enable simple thermal disposal or recycling.
  • the separating element can be made of a pyrolysis-resistant and/or chemically resistant separating material, which can be freed from the retained lacquer, for example, in the course of a pyrolysis or a chemical treatment and can then be reused.
  • the separating element can be made of a metal, for example, which is resistant to a pyrolysis process at a temperature of more than 390° C., in particular 400-550° C., for 16 to 20 hours.
  • metal especially steel, the residue burns into the surface only to a small extent and the total weight can be kept comparatively low compared to ceramic or graphite.
  • At least one bearing element is attached to the base and/or the cover, into which receptacles for positioning and fixing the separating elements are embedded.
  • the preferred arrangement of the separating elements can be specified here by the recordings.
  • the recordings enable a stable fixation of the separating elements within the housing.
  • production from a sheet also enables compact storage and space-saving transport of a plurality of filter modules, as well as particularly simple assembly.
  • the production of the bearing element from the housing material also enables simple disposal or reuse of this element.
  • the high strength of the bearing material also allows the separating elements to be fastened to be mounted on only one side. For example, they can only be fastened to the bearing element at their bottom end in a positive and/or frictional manner, while they are free at the end on the cover side or merely rest on the cover. This in turn enables an even simpler and faster assembly and disassembly of the filter module.
  • the half-tubes of a first row can have a transverse offset, in particular perpendicular to the direction of flow and to the longitudinal axes of the half-tubes of a row.
  • This transverse offset is at least an average radius r of a half-tube in a row compared to the second adjacent row in the housing, but it can also be larger than this average radius.
  • the average radius refers to the average of all radii of a half pipe. With a round tube, this is the same everywhere, with a polygonal tube, the radii of a cross-section can be different depending on the angle. Accordingly, an approximate mean value of several radii must be determined.
  • the receptacles within the bearing element can be closed at the ends to protect against laterally penetrating moisture. This can be achieved, for example, by using a somewhat greater material thickness for the bearing element, with the receptacles only representing a depression with a bottom.
  • a preformed bearing element can also be placed on a housing wall of the arc and connected to it, e.g. glued or welded. The bottom of the recess can be formed by the housing wall.
  • the bearing element is preferably designed in the form of a plate.
  • the receptacles can each be designed as an opening, with the separating elements also being arranged in the opening in a materially bonded manner, preferably welded.
  • the welding can be done in a simple manner in terms of production technology after the filter module has been shaped from the outside of the housing.
  • a kit for a filter module according to the invention the kit exclusively comprising a bend, the separating elements and optionally one of the following elements: the coupling element and/or mechanical connecting means.
  • the optional items may be present.
  • the kit can also only consist of the sheet and the separating elements.
  • Mechanical fasteners are, in particular, screws, nuts, rivets, threaded pins, clamping springs, etc..
  • the kit can preferably only include the bend, the coupling element and the separating elements.
  • the aforementioned elements can advantageously be plugged into one another.
  • the housing made from the sheet with the separating elements is preferably bonded, in particular welded or glued.
  • a first filter module according to the invention can advantageously be designed as a pre-separator for separating paint particles between, for example, 25-250 ⁇ m and a second filter module according to the invention can be designed as a main separator for separating paint particles between, for example, 5 and 150 ⁇ m.
  • the main separator is arranged downstream of the pre-separator, in particular directly, in terms of flow mechanics.
  • the differentiation in training includes, among other things, a selection of different separating elements, as well as the distances between the separating elements.
  • the filter module has several filter stages for the quantitative separation of particle-laden gases with different particle size distributions. Larger particles tend to be separated in the pre-filter, so that the particle size distribution of the particle-laden gas changes when it is passed in the flow direction through the filter module from the pre-filter to the fine filter. Both solid particles and droplets are to be understood as particles.
  • Also according to the invention is a method for shaping the filter module according to the invention with the following steps: A providing the profiled sheet comprising the aforementioned elements of a filter module, ie at least the wall, the cover, the base and the bearing element;
  • a blank can be provided, e.g., by a cardboard blanking device and/or a laser device or by stamping metal or the cellulose-based material or the like.
  • the reshaping can be done by folding and/or bending and/or edging or the like.
  • the bearing element or elements are first formed out of the plane of the sheet, as well as any further walls, the base or the cover.
  • the separating elements can be inserted at the same time as the forming or after the forming.
  • the separating elements are brought into position above the arc plane before forming, and then recesses of the bearing element are guided over the separating elements.
  • the recesses can also be guided over the separating elements within the scope of the insertion in the sense of the present invention.
  • the other elements are then formed by forming. This can be done by rotating around an axis of rotation. Particularly preferably, in addition to the rotation, folding of laterally or axially protruding elements can take place.
  • the above-mentioned object is achieved by a separating device with a filter module in one of the above-described embodiments, at least one further filter module being held adjacent to the first filter module.
  • the effective filter area of the separating device can be put together in a modular manner and also disassembled again for disposal. Due to the modular design, a large filter-effective area of a separating device can be easily and manually assembled and disassembled again. to be built together.
  • the filter modules can be constructed in the same way and/or with different dimensions or geometries.
  • FIG. 1 is a perspective view of a separating device of a paint shop
  • FIG. 2 shows a top view of a first embodiment of the sheet of material with integrated bearing elements for forming a first filter module according to the invention.
  • FIG. 4 shows a perspective view of a second variant of a filter module according to the invention.
  • FIG. 5 shows a deconstructed partial view of the interior of the filter module of FIG. 4;
  • FIGS. 4 and 5 shows a partial view of the filter module of FIGS. 4 and 5 with the housing frame removed;
  • FIG. 7 shows a plan view of a grid attachment that can be walked on, which can be connected to the filter module of FIGS. 5 and 6;
  • FIGS. 4 and 5 shows a schematic sectional view of the filter module of FIGS. 4 and 5;
  • FIG. 9 shows a further perspective view of the filter module of FIG. 4;
  • Figure 10 is a partially deconstructed exploded view of the filter module of Figures 4-9;
  • FIG. 11 shows a perspective view of a third embodiment variant of a filter module according to the invention
  • FIG. 12 shows a further perspective view of the embodiment variant from FIG. 11 from the rear;
  • FIG. 12 shows a further perspective view of the embodiment variant from FIG. 11 from the rear;
  • Figure 13 is another perspective view of the filter module of Figures 11 and 12;
  • FIGS. 11-13 shows a further perspective view of the filter module of FIGS. 11-13 with the grid attachment removed;
  • Figure 15 is a schematic deconstructed exploded view of the filter module of Figures 11-14;
  • Figure 16 is a further simplified exploded view of the filter module of Figures 11-15;
  • Figure 17 is a simplified exploded view of a modification of the filter module of Figures 11-16;
  • FIG. 18 shows a simplified exploded view of a fourth embodiment variant of a filter module according to the invention.
  • FIG. 19 is a further simplified exploded view of the filter module of FIG. 18;
  • FIG. 20 is a rotated upstream view of FIG. 19;
  • Figure 21 is another exploded view of the filter module of Figures 18-20;
  • FIG. 22 shows a perspective view of the filter module of FIG. 21 with the filter cassette removed;
  • FIG. 23 rotated upstream view of FIG. 22;
  • FIG. 24 partially sectioned view of Fig. 23;
  • Figure 25 is a perspective view of the filter module of Figures 18-24;
  • FIG. 26 partially sectioned perspective view of the filter module of FIGS. 18-25 with additional grid attachment that can be walked on;
  • FIG. 27 partially sectioned perspective view of the filter module of FIG. 26 with inserted filter cartridge
  • Figure 28 is a perspective view of the filter module of previous Figures 18-27;
  • FIG. 29 perspective view of a fifth embodiment of a filter module according to the invention.
  • Figure 30 is an exploded view of the assembly of Figure 29;
  • FIG. 31 rotated view of Fig. 30;
  • FIG. 32 rotated view of Fig. 29;
  • FIG. 33 perspective view of the arrangement of FIG. 29 with an additional grid attachment that can be walked on;
  • FIG. 36 shows a plan view of a first embodiment of the material sheet with integrated bearing elements for forming the fifth filter module according to the invention according to FIG. 29;
  • FIG. 37 shows a top view of a second embodiment of the material sheet with integrated bearing elements for forming the fifth filter module according to the invention according to FIG. 29.
  • Fig. 1 shows a separating device 2 for separating overspray from an exhaust air flow 4 of a painting system 6.
  • the separating device 2 has a separating area 8 through which the exhaust air flow 4 is guided and which is composed, for example, of three filter modules 10 arranged next to one another in a modular manner.
  • the structurally identical filter modules 10 each have a cuboid housing 12 which forms a peripheral wall 14 , a base 16 and a cover 18 .
  • the filter modules can also be designed with different dimensions or geometries as an alternative to the structurally identical design.
  • the housing 12 with the peripheral wall 14, the base 16 and the cover 18 is made from a one-piece, foldable sheet 30, the housing material or the material of the sheet 30 being based on cellulose and, for example, made of a cardboard, paper and/or or cardboard material.
  • the material can preferably be a sheet of corrugated cardboard or particularly preferably a sheet of hollow chamber profile.
  • a first edge R1 can be connected to a second edge R2 of the wall 14 via a connecting strip V produced by a fold, for example by clamping and/or gluing, in order to produce the peripheral shape of the wall 14 .
  • a second bearing element 34 is provided, which is integrally fixed to the cover 18 or a wall 14 .
  • the two bearing elements 32 and 34 are thus also made from the housing material from which the wall 14, the base 16 and the cover 18 of the housing are also formed.
  • the bearing elements 32, 34 can, for example, be provided with connection strips B that can be folded over a respective fold, in order to be glued to the elements of the housing after or during the shaping of the filter module or to be connected in some other way that does not have a seamless connection with the respective bearing element 32 or 34.
  • receptacles 36 positioned in a manner coordinated with one another are embedded, into which the ends of a plurality of column-shaped separating elements 38 are inserted.
  • the bearing elements 32 , 34 with their mounts 36 are aligned mirror-symmetrically to one another, the plane of symmetry preferably running on or parallel to the direction of flow 28 .
  • the separating elements 38 are fixed to the housing 12 by the receptacles and arranged in a predetermined manner, in particular to create a flow labyrinth in Flow direction 28 form.
  • the actual flow path is much longer than the direct linear connection of the centers of the inflow and outflow openings 24 and 26.
  • a row of separating elements 38 can be arranged in an arc in order to produce an enlarged effective filter surface.
  • 3 shows the separating elements in cross-section along their longitudinal axis A.
  • the separating elements 38 can preferably have a lattice wall 40 which is produced, for example, from a pyrolytic metal or from a cellulose-based material.
  • a filter material M can be accommodated within this lattice wall, with the selection of the filter material being based on the selection of the housing material and the material of the separating elements.
  • the filter material can be a cellulose-based nonwoven material, an unconsolidated cotton material, also known in the art as "scrim", paper scraps or any other material with a large surface area which is known and suitable for separating or filtering an air flow. It can, for example, also be a preliminary product or a waste product from the production of nonwovens that is not consolidated into a nonwoven.
  • the separating elements 38 can thus be made of a single-use material that can be disposed of/recycled in particular thermally
  • the separator material can also be made of a pyrolysis-resistant material that can be freed from the retained paint during pyrolysis, for example, and can then be reused.
  • the filter material can be a metal mesh or metal mesh.
  • all the materials of the filter module should also be resistant to a pyrolysis process at a temperature of, for example, 400° to 480° C. or more for 4 to 20 hours.
  • the filter modules 10 have a simple and inexpensive structure and can be reprocessed by pyrolytic cleaning or incinerated after a predetermined retained quantity of paint has been reached. In contrast to the use of plastic elements, apart from the ingredients of the paint, no outgassing of toxic polymer vapors need be feared.
  • the filter modules 10 can be used both individually and in combination, in particular also with the other filter modules described below, and because of their cuboid shape they can be stacked or arranged side by side. In this way, a separating area 8 of any size of a separating device 8 can be put together in a modular manner.
  • the housing 12 according to FIG. 2 also has a maximum extension E of 100 cm, preferably 80 cm.
  • FIG. 2 shows a particularly preferred embodiment of the material sheet 30 in which the two bearing elements 32, 34 are integrated in the sheet 30 according to the invention.
  • the two arcuate segments from which the bearing elements 32, 34 are folded or bent, in particular folded, are also made from the housing material and are punched or cut out in one piece with the other parts of the housing 12, for example by means of a laser cutting process.
  • the entire arc 30 can be made of pyrolysis-resistant metal.
  • the high strength of the bearing material also enables the separating elements 38 to be fastened to be mounted on only one side by being inserted into the receptacles 36.
  • the separating elements 38 are, for example, fixed or clamped in a form-fitting and/or friction-locking manner only on the first bearing element 32 (not shown).
  • FIG. 4 shows a second variant of a filter module 110 according to the invention, comprising a housing 112 and a peripheral wall 114 and a cover 118 and a base (not shown).
  • a grid attachment that can be walked on.
  • This is also part of the filter module and is designed to cover the inflow opening of the housing. It is thus possible to position the filter modules in a bottom region of the separating device in such a way that the inflow opening is directed in the direction of the paint booth and the direction of flow can be aligned vertically.
  • the filter modules can be walked on through the grid attachment, so that an arrangement of several filter modules arranged side by side can form part of the floor of the paint booth, whereby the so-called grid level, which is usually arranged separately, can be replaced, which enormously reduces the handling and cleaning effort.
  • FIG. 5 is a deconstructed partial view of the interior of the filter module of FIG. 4. Individual elements of the housing 112 have been omitted so that the arrangement of further elements in the interior of the housing can be seen.
  • the bearing element 132 is actually in one piece and in particular seamlessly connected to one or more elements of the housing, such as the wall 114 and/or the cover 118 and/or the base, although shown as a separate element in FIG. 5 for reasons of simplification.
  • the grid attachment 140 has a grid frame 156 and a grid 158 .
  • Separating elements 138 are arranged inside the housing 112 . These have a semi-tubular shape with a round tube bisected in the longitudinal direction and run perpendicular to the flow direction 128.
  • the term semi-tube is not limited to a round tube, but it can also be designed, for example, as a polygonal tube bisected lengthwise.
  • the term "half pipe" also includes deviations from bisection by +/- 10% from an ideal radian of 180°.
  • the separating elements 138 are arranged in two rows in the filter module, with each row being formed in a straight line in FIG. 5 . However, the row can also run in an arc. The respective row runs, in particular, perpendicularly to the direction of flow 128.
  • each of the aforesaid and subsequent columnar and/or semi-tubular separating elements may be part of a pre-filter stage.
  • the filter module 110 On the downstream side of the pre-filter stage, the filter module 110 has a pocket structure 142 for accommodating a filter cassette or a surface medium.
  • the filter cassette and pocket structure 142 form a main filter stage and/or a fine filter stage. In this stage, the quantitative separation of paint overspray with smaller particle sizes takes place than in the pre-filter stage.
  • the pocket structure has a row of V-shaped pockets 144 into which a filter cartridge can optionally be inserted.
  • the V-shaped pockets can also themselves already form the main and/or fine filter stage without a filter cassette being used. Such filter stages are also known as pocket filters in air purification technology.
  • the pockets do not necessarily have to be V-shaped, so U-shaped pockets are also possible. However, the V-shape is preferred due to a higher separation efficiency.
  • the pockets are formed by a filter medium.
  • This is designed as a surface medium 148 and preferably contains fibers.
  • the filter media is held in place and stabilized by support plates 146 . These may be formed as a lattice of radially extending support struts 152 and concentrically extending frame struts 154 .
  • connection point preferably a hinge, in particular a film hinge, is arranged in the edge areas of the support plates 146 in the area of the tips.
  • FIG. 6 shows the elements of the filter module of FIG. 5 in a rotated view. The rear openings of the V-shaped pockets are shown more clearly, through which a replaceable filter cartridge can be inserted into the filter module.
  • Fig. 7 shows a front view of the walkable grid attachment 140.
  • Fig. 8 shows a sectional view of the filter module 110 described above perpendicular to the longitudinal axis of the separating elements 138.
  • FIG. 9 shows a further perspective view of the filter module 110 of FIG. 4 in a rotated position.
  • FIG. 10 shows a partially deconstructed exploded view of the filter module 110 described above, analogous to FIG.
  • the surface medium 148 can be formed in one layer or in multiple layers.
  • the sheet medium can be uncompacted or compacted.
  • the densification can be supported by adhesive fibers or hot-melt adhesive fibers.
  • the edge sides of the flat medium can be welded, preferably ultrasonically welded. The same applies alternatively or additionally to the contact surfaces with the support plate, which are therefore not directly impinged on in the filter module.
  • 11 shows a perspective view of a third embodiment variant of a filter module 210 according to the invention. Similar to the previous filter modules 10 and 110, the filter module 210 has a wall 214 and a cover 218 as part of a housing 212. In addition, the filter module 210 has an inflow opening 224 into which a paint-laden gas flow enters and is passed through in a flow direction 228 . Separation elements 238 are arranged within the filter module 210, analogously to the previous variants.
  • the separating elements 238 are arranged in rows, preferably oriented perpendicularly to the direction of flow 228, and form a pre-separator stage within the filter module 210.
  • a main and/or pre-filter stage is arranged on the outflow side, ie behind the pre-separator stage, which in the second variant is designed as column-like separator elements 239 made of a grid material.
  • Each grid has longitudinal struts with a longitudinal extent parallel to the longitudinal extent of the separating elements 238 of the pre-filter stage.
  • the longitudinal struts are connected to one another by round or spiral struts to form a hollow column made of the grid material.
  • the columnar separating elements 239 made of lattice material are preferably filled with a filter medium, analogously to the first embodiment variant.
  • Said filter material when using this type of separating elements can be a fibrous material, preferably based on cellulose.
  • the fibers can, for example, be part of a cellulosic wadding, in particular a so-called "fluff pulp” or flake pulp material.
  • filter material preferably fibrous material, is also possible for filling the separating elements made of grid material.
  • FIG. 13 shows a filter module 210 in the assembled state with a grid attachment 240 that can be walked on in a configuration analogous to the second embodiment variant.
  • the filter module 210 can be combined with the filter modules of the previous embodiment variants in a common, preferably accessible, arrangement in a separating device.
  • the external dimensioning of the filter module 210 can be designed analogously to FIG. 4 or 9.
  • FIG. 4 or 9 The external dimensioning of the filter module 210 can be designed analogously to FIG.
  • Fig. 14 shows the variant of the filter module 210 of Fig. 13 with a separate walk-on grid attachment 240, which also has a grid frame 256 and a grid 258 arranged therein or arranged above it.
  • Fig. 15 shows a schematic, deconstructed, exploded view of the filter module 210 of Figs corresponding recordings in a corresponding form to the separating elements 232, 234.
  • the bearing elements 232, 234 are integrally connected to other elements of the housing 212 and are therefore part of an arch for forming the housing 212 of the filter module.
  • the separating elements 239 are arranged in rows and connected in series via connecting struts 245.
  • two or more separating elements 239 can also be connected to one another in their longitudinal direction via connection points, e.g. spot welds, or via longitudinal struts, e.g.
  • pre-separation stage consisting of two rows of half-tubes as separating elements 238 and the main or fine separating stage consisting of several rows of columnar separating elements 239 made of grid material can be seen, as shown in FIG.
  • FIGS. 11-15 shows a further simplified exploded view of the filter module of FIGS. 11-15, wherein the arrangement of rows 264 of the separating elements 239 of the main and/or fine separator stage arranged one behind the other in the flow direction 228 is shown.
  • two rows 260 and 262 of the half-tube separating elements 238 are arranged with the concave surfaces of the half-tube separating elements 233 oriented in opposite directions.
  • the semi-tubular separating elements 238 of the two rows are offset by at least a central radius. The offset of the half-tubes in the row is preferably
  • the preferred offset of a half-pipe in row 262 compared to a half-pipe in row 260 in the direction perpendicular to flow direction 228 corresponds to the sum of the mean radius of the half-pipe in row 260 and the distance between two adjacent half-pipes 260 from one another.
  • FIG. 17 is a simplified exploded view of a modification of the filter module of FIGS. 11-16.
  • This variation has four rows 260 and 262 of semi-tubular separating elements 238.
  • FIG. A number 262 is included for the sake of Clarity only indicated.
  • the concave surfaces of the semi-tubular separating elements 238 of two adjacent rows 260 and 262 are aligned in opposite directions. In contrast, the number of rows 264 of separating elements 239 of the main or fine separator is reduced.
  • FIGS. 18 shows a simplified exploded view of a fourth embodiment of a filter module according to the invention. This can be designed analogously to the second embodiment variant of FIGS.
  • the bearing element 332 and the cover 318 can be a single element, with separating elements 338 and/or support plates 339 being arranged in the recesses in the bearing element 332. Since the separating elements and the bearing element are made of metal, the separating elements are closed on the outside by welded connections 311, 313, optionally by spot welds or line welds.
  • a receiving structure 342 with individual guide tracks 344 which are open at the ends in a V-shape is arranged on the outflow side in relation to the through-flow direction 328 .
  • the guide tracks 344 are formed by latticed support plates 346 and are open at the ends, in contrast to the previous embodiment variants.
  • the support plates can advantageously bear resiliently against the filter medium 348 of the filter cassette 364, which is designed as a flat medium.
  • the filter cassette 364 has a support structure 380 of filter pockets 381 tapering to a point, which corresponds to the receiving structure 342 .
  • the support structure 380 has a sequence of latticed support plates 366 connected to one another in a V-shape to form filter pockets 381 .
  • Two adjacent support plates 366 are connected perpendicularly to the insertion direction 382 via a connecting web 374 .
  • Said insertion direction 382 is opposite to flow direction 328 .
  • the support plates 366 have radial support struts analogously to the receiving structure 342
  • the filter cassette 364 preferably also has a cover panel 370, which closes the rear opening of the housing 312.
  • a plurality of opening slots 368 are arranged in the cover panel, which form outflow openings of the respective V-shaped filter pockets 381 .
  • the surface filters 348 are initially not shown in FIG.
  • FIG. 19 shows a further simplified exploded view of the filter module of FIG. 18 in which the receptacles 336 and 337 of the various separating elements 338 and/or support plates 339 are arranged in the bearing element 332 without being welded.
  • FIG. 20 shows a rotated inflow-side view of FIG. 19 with the illustrated separating elements 338 in the form of half-tubes, the longitudinal axes of which are aligned perpendicularly to the through-flow direction.
  • the filter module 310 is arranged as a frontmost first row 360 on the inflow side with half-pipes whose concave side is in the interior of the housing.
  • the first row 360 is adjacent to a second row 362 of half-tubes whose concave sides are opposite to the concave sides of the first row 360 .
  • the offset in the direction transverse to the flow direction of the semi-tubular separating elements in the second row 362 compared to the first row of separating elements is analogous to the third exemplary embodiment of a filter module 210 according to the invention, as described above.
  • the second row 362 is adjacent to a third row 362 of half-tubes as separating elements 238, the concave sides of which are in the same direction as the half-tubes of the second row 362, but which are offset analogously to the above-described offset of the second row with respect to the first row.
  • a filter medium is designed as a surface medium 348 and is arranged above the support plates 366 in such a way that the surface medium 348 is arranged between the support plates 346 and 366 when the filter cassette 364 is installed.
  • the surface medium can be exchangeable, e.g. clamped, arranged on the filter cassette.
  • Fig. 22 shows another perspective view of the filter module of Fig. 21 with the filter cartridge 364 removed for receiving in the housing 312 of the filter module 310 on the outflow side lifetime is useful.
  • the filter cassette or at least the surface medium can consist of a pyrolyzable material, in particular a cellulose-based material, while the remaining parts the filter cassette and/or the filter module can consist of a pyrolysis-resistant metal.
  • a large part of the filter module can be reused and the proportion of waste products and exhaust gases is significantly reduced.
  • Fig. 23 shows a rotated inflow-side view of the filter module 310 of Fig. 22 with the filter cassette 364 removed.
  • Fig. 24 shows a partially sectioned view of Fig. 23 Wall 314.
  • a web 384 protrudes into the interior of the housing, on which a support plate 346 for forming a pocket 344 is angled in one piece.
  • the web 384 can be connected in one piece, in particular seamlessly, to the housing 312 .
  • the receiving structure can also be part of an arch for forming the housing 310 .
  • the half-tubes are designed as polygonal tubes. This variant is preferred above all in the case of separating elements made of non-pyrolysis-resistant cellulose-based material.
  • separating elements made of non-pyrolysis-resistant cellulose-based material.
  • flat cardboard can be bent several times to form a half-tube.
  • the folded edges 323 of the separating elements 338 can be seen in FIG.
  • Round-tube and half-tube shapes can usually only be realized with cardboard or other cellulose-based separating elements with an unnecessarily high amount of work.
  • 25 shows a filter module 310 in the assembled state with the opening slots on the outflow side.
  • FIG. 26 shows a partially sectioned perspective view of the filter module of FIGS. 18-25 with an additional grid attachment 340 that can be walked on, analogously to the previous embodiment variants.
  • the cover panel 370 has two lateral sealing webs along which the filter medium is arranged.
  • the filter medium can in particular be glued, welded or otherwise connected to the cover panel, for example in the area of the sealing webs.
  • the filter medium as a surface medium also consists of a scrim.
  • FIG. 27 shows a partially cutaway perspective view of the filter module 310 of FIG. 26 with the filter cartridge inserted.
  • 28 shows the filter module 310 in perspective view.
  • the welded connections for connecting the separating modules 338 and/or the support plates 339 in the receptacles 336 can be seen on the outside.
  • FIG 29 shows a fifth embodiment of a filter module 410 according to the invention.
  • the filter module 410 of FIG - Housing 412 has welded connections 411 on the outside for connecting separating elements 438 in the receptacles of a bearing element 432.
  • This bearing element 432 can also be designed as a wall 414, a base 416 or a cover 418 of the housing.
  • the structure of the main and/or fine filter stages 484, 486, 488 can also be seen in FIG.
  • the main and/or fine filter stages 484, 486, 488 have a frame 492 and opposite strips 490 arranged on the outside of the frame 492.
  • Within the frame 492 are grid-like support plates 446 on. These can preferably be provided with radially extending support struts 452 and concentrically circumferential frame struts 454 .
  • the plate plane of the support plates 446 is arranged perpendicularly to the direction of flow 428 .
  • the frames 492 of the individual filter modules 484, 486, 488 and/or the housing 412 and/or also a walk-on grid attachment 440 upstream on the inflow side can have coupling elements 494 for fixing, in particular for releasably fixing, the respective aforementioned components of the filter module 410 to one another.
  • the frame 492 of an individual filter module 484, 486 can have corresponding coupling elements, for example hooks 496 and receiving slots 498.
  • FIG. 31 is a rotated view of FIG.
  • the separating elements 138 are designed as polygonal half-tubes.
  • filter media designed as flat media, which can be assigned to the steps 484, 486, 488.
  • 32 and 33 show a rotated view of the assembled filter module 410 of FIG. 29.
  • the filter stages with the housing 412 and the frame 492 are preferably hung against one another and thus coupled by movement perpendicular to the flow direction can be decoupled.
  • Fig. 34 shows a first arrangement 503 of a plurality of assembled separating elements 138. While the separating elements 138 are arranged in the receptacles of the bearing element 132 after assembly, the arrangement 503 makes it easier to position the separating elements 138. These are preferably two or more strip-shaped coupling elements 501 and 502 are held beyond the end areas.
  • the coupling elements 501 , 502 can preferably be arranged along the convex side of the semi-tubular separating elements 138 .
  • the coupling elements 501, 502 can preferably hold the separating elements 138 in a latching or clamping manner.
  • FIG. 35 shows a second arrangement 504 of a plurality of connected separating elements 138, the strip-shaped coupling elements 501 and 502 being arranged along the convex side of the semi-tubular separating elements 138.
  • FIG. These are arranged in particular in receptacles 505, preferably receptacles arranged at the edge, of the separating elements 138.
  • FIG. 36 shows a second embodiment variant of a bend 130 for forming a filter module 410, the bearing elements 132 with the receptacles 136 being arranged on both sides on the edge of the wall with the inflow opening 124.
  • FIG. 37 shows a third variant embodiment of an arc 630, with one bearing element 132 each having the receptacles 36 on the edge of a closed wall.
  • This arc can be designed to form a pre-filter stage or a main and/or fine filter stage.

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Abstract

Ein Filtermodul (10, 110, 210, 310, 410) zum austauschbaren Einbau in eine Abscheidevorrichtung (2) einer Lackieranlage (6) und zur Abscheidung von Overspray aus einem Abluftstrom (4) der Lackieranlage (6), mit einem Gehäuse (12), das aus einem Gehäusematerial hergestellt ist, und an dem eine Einströmöffnung (24, 124, 224) und eine Ausströmöffnung (26) vorgesehen sind, und mit mehreren Abscheideelementen (38), die im Gehäuse (12) zwischen der Einströmöffnung (24, 124, 224) und der Ausströmöffnung (26) gehalten sind, wobei das Gehäuse (12) das einstückig aus einem Bogen (30, 130, 630) des Gehäusematerials hergestellt ist, wobei das Gehäuse (12) einen Gehäusehohlraum definiert, innerhalb welchem Abscheideelemente (38) angeordnet sind und wobei der Bogen (30, 130, 630) zudem wenigstens ein Lagerelement (32, 34, 132, 232, 234, 332, 432) aufweist, in das Aufnahmen (36, 136, 336) zur Positionierung und Fixierung der Abscheideelemente (38) eingelassen sind sowie ein Bausatz, eine Abscheidevorrichtung und ein Verfahren zum Ausformen des Filtermoduls.

Description

Filtermodul, Bausatz, Abscheidevorrichtung und Verfahren zum Herstellen des Filtermoduls
Die Erfindung betrifft ein Filtermodul zum austauschbaren Einbau in eine Abscheidevorrichtung einer Lackieranlage und zur Abscheidung von Overspray aus einem Abluftstrom der Lackieranlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Bausatz, eine Abscheidevorrichtung mit einem solchen Filtermodul und ein Verfahren zum Herstellen des Filtermoduls. Dabei weist das Filtermodul ein Gehäuse auf, das aus einem Gehäusematerial hergestellt ist und an dem eine Einströmöffnung und eine Ausströmöffnung vorgesehen sind. Zudem weist das Filtermodul mehrere Abscheideelemente auf, die im Gehäuse zwischen der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung gehalten sind und beispielsweise ein Strömungslabyrinth bilden.
Die EP 2 236 215 B1 offenbart ein Filtermodul zum Abscheiden von Sprühnebel. Die Abscheideelemente des Filtermoduls sind halbrohrförmig mit der Kontur eines Rundrohres ausgebildet. Die gekrümmten Abschnitte zweier benachbarter Halbrohre bilden ausweislich der Fig. 4 dieses Dokuments dabei eine Beschleunigungsstrecke für das Fluid aus, während ein versetzt angeordnetes Halbrohr mit entgegengesetzter Öffnungsrichtung als Abschlagfläche mit einer Richtungsumlenkung der Strömung um 180° dient. Dadurch wird der Abluftstrom auf eine rückseitige gekrümmte zweite Abschlagfläche auf jeweils auf einem der beiden vorgenannten benachbarten Halbrohre zurückgeleitet, wobei die Endkante gekrümmten Abschnitts der ersten Abschlagfläche auf die besagte zweite Abschlagfläche gerichtet sind. Die Abscheideelemente des Filtermoduls sind dabei aus Kunststoff hergestellt und in einem Rahmen eingefasst. Nachteilig daran ist, dass die Kunststoff-Halbrohre nach dem Abscheiden stets gereinigt werden müssen oder als Einmalprodukt teuer entsorgt werden müssen. Dabei ist der Kunststoff schwer brennbar. Es entsteht viel Abfall oder im Fall der Reinigung viel lackhaltige Reinigungsflüssigkeit.
Die DE 10 2018 116 526 A1 offenbart ebenfalls ein Filtermodul mit einem der EP 2 236 215 B1 ähnlichen Aufbau. Allerdings können hier die Filtermodule sowohl aus Kunststoff oder Cellulose verwendet werden. Die Cellulosevariante ermöglicht ein Verbrennen des Lacks und des Untergrunds z.B. in einem Pyrolyseofen. Die rückbleibenden Überreste sind erheblich geringer im Volumen als im Fall der EP 2 236 215 B1.
Weiterhin sind aus der US 2017/0136483 A1 sogenannte Taschenfilterelemente bekannt, die mittels von Kartonplatten und Aufnahmen zu einem Filtermodul zusammengesetzt sind. Diese werden sodann als Paket in eine Gehäusestruktur eingeführt. Aus DE10 2018 118 796 A1 ist ein Filtermodul bekannt, das ein Filtergehäuse aus einem nicht dauerhaft flüssigkeitsbeständigen Material hergestellt ist, wie beispielsweise aus einem auf Cellolose basierenden Material, wie Papier, Pappe oder Karton. Dabei weist das Filtergehäuse eine als Lacksumpf dienende separate Bodeneinheit auf, die im Wesentlichen aus einer wannenförmigen formgebenden Struktur und einer darin eingelegten Folie besteht. Die Abmessungen des Filtergehäuses und dessen Bodeneinheit 20 sind dabei an die Abmessungen einer Euro-Palette angepasst, um die Handhabung und den Transport des Filtermoduls mit einem Förderhubwagen zu ermöglichen.
Nachteilig an dem bekannten Filtermodul ist, dass dieses aus einer hohen Anzahl an Einzelteilen zusammengesetzt werden muss, wodurch die Herstellung und die Montage des Filtermoduls relativ kosten- und zeitaufwändig sind. Zudem ist die Handhabung der bekannten Filtermodule beim Aufstellen und Entsorgen aufgrund der Abmessungen relativ umständlich.
Insbesondere wird in den Dokumenten aus einzelnen Abscheideelementen zunächst ein Filterpaket mit einem Rahmen oder mit Halteplatten geformt, welche anschließend in eine Kartonbox mit einer Anström- und einer Abströmöffnung eingesetzt werden. Hierfür sind in der Fertigung gesonderte Werkzeuge notwendig oder aber es muss manuell erfolgen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem gattungsgemäßen Filtermodul die genannten Nachteile zu vermeiden und eine kostengünstigere Herstellung und komfortablere Handhabung zu ermöglichen.
In Bezug auf die Filterpakete soll insbesondere der Prozess des Hineinhebens des Filtermoduls in den Karton entfallen.
Diese Aufgabe wird durch ein Filtermodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Ein erfindungsgemäßes Filtermodul dient dem austauschbaren Einbau in eine Abscheidevorrichtung einer Lackieranlage. Es ermöglicht die Abscheidung von sogenanntem Overspray, insbesondere von Lackresten, aus dem Abluftstrom der Lackieranlage.
Das Gehäuse ist aus einem Gehäusematerial hergestellt und weist eine Einström- und eine Ausströmöffnung auf. Die Verbindung der Mittelpunkte der Einström- und Ausströmöffnung definieren eine lineare Durchströmungsrichtung. Die Abluft kann zwar innerhalb des Filtermoduls in der Realität mehrfach umgelenkt werden, allerdings ist die vorher definierte Durchströmungsrichtung eine fiktive lineare Verbindung zwischen den Mittelpunkten der Einström- und Ausströmöffnung.
Innerhalb des Gehäuses sind mehrere Abscheideelemente angeordnet, die im Gehäuse zwischen der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung gehalten sind. Vorzugsweise sind die Abscheideelemente sowohl in der Durchströmungsrichtung hintereinander als auch senkrecht zur Durchströmungsrichtung nebeneinander angeordnet.
Dabei weist das Gehäuse wenigstens eine Wandung, einen Boden und einen Deckel auf, die einstückig aus einem faltbaren Bogen des Gehäusematerials hergestellt sind. Die Wandung kann zumindest zwei Seitenwände umfassen und besonders bevorzugt umlaufend ausgebildet sein. Dies ist insoweit erkennbar, als dass die Übergänge der einzelnen Bereiche nahtlos sind. Der Bogen kann als ein Bogen aus pyrolysefestem Metallblech, z.B. Stahl, oder ein cellulosebasierter Bogen ausgebildet sein.
Im Fall eines Metallbogens wird das Gehäuse an den Knickkanten auch keine Schweißnaht im Metallgefüge in jeweils einem Übergang zwischen den vorgenannten Gehäuseelementen aufweisen und im Fall eines Cellulosematerials wird keine Klebefalz oder dergleichen zwischen den Gehäuseelementen vorhanden sein. Weiterhin weist der Bogen auch ein Lagerelement auf, das vorzugsweise einstückig, mit den restlichen vorgenannten Gehäuseelementen ausgebildet ist.
Selbstverständlich sind die Klebe- oder Schweißverbindungen an den Stellen des Gehäuses, an welchen die einzelnen Elemente des Gehäuses erst nach erfolgter Umformung anliegen, vorhanden. Jedes der angeführten Gehäuseelemente weist allerdings zumindest einen solchen nahtlosen Übergang zu einem benachbarten Gehäuseelement auf.
Das Gehäuse definiert einen Gehäusehohlraum, innerhalb welchem die Abscheideelemente angeordnet sind. Die Längsachsen der Abscheideelemente, also die Haupterstreckungsrichtung der Abscheideelemente im Raum, sind dabei vorzugsweise senkrecht zur Durchströmungsrichtung angeordnet.
Zur ortsfesten Lagerung der Abscheideelemente innerhalb des Gehäusehohlraums weist das vorgenannte Lagerelement Aufnahmen, also Vertiefungen oder Durchbrü- ehe durch das Lagerelement auf, welche zur Positionierung und Fixierung der Abscheideelemente vorgesehen sind.
Die Fixierung der Abscheideelemente kann vorteilhaft ausschließlich durch die Aufnahmen erfolgen. Es kann allerdings auch zusätzlich eine stoffschlüssige Verbindung in Abhängigkeit von der Matenalkombination, z.B. durch Kleben oder Schweißen, erfolgen.
Durch die Ausgestaltung als Bogen beziehungsweise das aus diesem verformbaren Gehäuse, z.B. faltbar oder biegbar, besonders kostengünstig und automatisiert hergestellt werden, wie insbesondere durch einen Stanz- /Schneidevorgang und einen anschließenden Umformvorgang unter Zwischenschaltung des Einsetzens der Abscheideelemente.
Besteht der Bogen aus Metall, so kann die Ausformung des Bogens vorzugsweise durch Stanzen oder Laserzuschnitt erfolgen und anschließend in einer Abkantmaschine oder einem anderen Umformwerkzeug in Form gebracht werden. Dabei können die Abscheideelemente einzeln oder zusammengefasst durch eines oder mehrere Koppelelemente während oder nach der Formgebung der Lagerelemente positioniert und eingesetzt werden.
Dadurch dass die Lagerelemente noch nicht vollständig durch die weiteren Elemente des Gehäuses stabilisiert sind, können diese sich noch zum Zweck des Einsetzens der Abscheideelemente elastisch verformen. Alternativ können die Abscheideelemente auch in Position gebracht und durch das Umklappen der Lagerelemente in deren Endposition in einem einzigen Fertigungsschritt fixiert werden. Somit werden die Ausnehmungen auf die Abscheideelemente durch das Umformen aufgesteckt.
Im Fall von cellulosebasiertem Material kann der Zuschnitt und ggf. das Einfügen von Knickkanten zu einem Bogen mit den entsprechenden Gehäuseelementen beispielsweise durch Schneiden und/oder Stanzen erfolgen und die weitergehende Bearbeitung durch eine Faltmaschine. Auch hier können die Abscheideelemente einzeln oder zusammengefasst durch eines oder mehrere Koppelelemente direkt während des Umform prozesses eingesetzt werden.
Die gesonderte Ausformung eines Filterelements aus einer Mehrzahl von Abscheideelementen und das Einsetzen in das Gehäuse erst nach der vollständigen Gehäuseausformung, wie dies im Stand der Technik beschrieben wird, ist hingegen mit einem erhöhten Fertigungsaufwand verbunden, welcher im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorteilhaft vermieden wird. Ein weiterer Vorteil ist die vereinfachte und platzsparende Lagerfähigkeit. So kann das Gehäuse zunächst insbesondere bogenförmig gelagert und transportiert werden und erst bei Bedarf in seine endgültige Gehäuseform gebracht werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Insbesondere kann der Bogen im Fall eines cellulosebasiertem Materials eine Hohlkammerstruktur aufweisen, so dass zwei Abdecklagen mit einer Zwischenschicht versehen sind, welche die Hohlkammern ausbilden. Anders als z.B. bei Wellpappe oder Pappkarton weicht dieser Bogen mit interner Hohlkammerstruktur bei randseitig eindringender Feuchtigkeit weniger stark durch.
Es sind auch Matenalkombinationen denkbar, bei welchen das Gehäuse aus Stahl ausgebildet ist und die Abscheideelemente aus einem pyrolysierbaren Material. Dadurch kann das Gehäuse nach einer Pyrolysereinigung durch Einsatz neuer Abscheideelemente wiederverwendet werden.
Die Positionierung und Fixierung der Abscheideelemente kann dadurch erfolgen, dass die Abscheideelemente direkt durch die Aufnahmen bereichsweise eingefasst sind oder dass die Fixierung und Positionierung der Abscheideelemente mittelbar durch das Koppelelement erfolgt, wobei dieses durch Aufnahmen bereichsweise eingefasst wird.
Vorteilhaft ist das Lagerelement mit einem weiteren Element des Bogens, insbesondere der Wandung, dem Boden und/oder dem Deckel einstückig verbunden. Durch die Einstückigkeit aller wesentlichen Teile des Gehäuses ist der Umformvorgang zur Ausbildung des Gehäuses besonders einfach und wenig zeitaufwändig.
Besonders von Vorteil für die unkomplizierte Positionierung ist es, wenn eine jeweilige Aufnahme des Lagerelements mit dem Querschnitt des jeweiligen Abscheideelements korrespondiert.
Wie bereits zuvor erörtert, ist es insbesondere von Vorteil, wenn das Gehäusematenal faltbar oder abkantbar, also biegbar, ausgebildet ist.
Nach erfolgter bestimmungsgemäßer Verwendung des Filtermoduls kann das Filtermodul oder einzelne Komponenten entweder einer insbesondere thermischen Ver- Wertung oder einer thermischen Aufarbeitung in Form einer Pyrolyse zugeführt werden.
Vorteilhafterweise ist das Gehäuse quaderförmig umgeformt, insbesondere gefaltet oder geboten, wodurch das Filtermodul mit einem oder mehreren Filtermodul(en) gestapelt werden kann und/oder wenigstens zwei Filtermodule seitlich aneinander angelegt werden können, um den Filterbereich der betreffenden Abscheidevorrichtung modular zusammensetzen und beliebig erweitern zu können.
Zudem können mehrere Filtermodule hintereinandergeschaltet werden. Dabei können die Filtermodule mit unterschiedlichen Abscheideelementen versehen sein, so dass ein Filtermodul als Vorabscheider und ein Filtermodul als Hauptabscheider ausgebildet ist und alle Filtermodule durch den gleichen Herstellungsprozess, mit denselben Fertigungswerkzeugen und entlang derselben Fertigungsstrecke lediglich unter Austausch der Abscheideelemente ausgebildet werden können.
Zudem ist es günstig, wenn das Gehäuse eine maximale Erstreckung von 100 cm, vorzugsweise 80 cm, aufweist. Hierdurch erstreckt sich das Gehäuse und das Filtermodul insgesamt auch an seiner längsten Seite so, dass ein bequemes händisches Erfassen und Tragen durch eine einzelne Person möglich ist.
Ferner sind die Einströmöffnung und die Ausströmöffnung bevorzugterweise in zwei sich gegenüberliegende Wandteile der umlaufenden Wandung eingelassen und definieren dabei eine horizontale Ausrichtung der Durchströmungsrichtung.
Hierdurch kann der für den Strömungspfad benötigte Bauraum innerhalb des Filtermoduls minimiert werden, was wiederum eine kompaktere Bauform des Filtermoduls ermöglicht. Zudem kann der Strömungspfad durch die Anordnung von zwei oder mehr Filtermodulen hintereinander bei Bedarf beliebig verlängert werden, um den Abscheidegrad zu erhöhen.
Dabei ist es günstig, wenn die Abscheideelemente säulenförmig ausgebildet und in Bezug auf die Durchströmungsrichtung senkrecht ausgerichtet sind, um ein schnelles und einfaches Einsetzen der Abscheideelemente in das Gehäuse zu ermöglichen.
Hierbei weisen die Abscheideelemente bevorzugt wenigstens teilweise eine Gitterwandung auf, innerhalb der ein Filtermaterial aufnehmbar ist, mittels dem der Abscheidegrad erhöht werden kann. In einer besonders bevorzugten Variante sind die Abscheideelemente säulenförmig als Gitterrohr ausgebildet. Um eine Positionierung mehrerer der säulenförmigen Abscheideelemente zu erreichen können diese über die besagten Koppelelemente miteinander verbunden sein. Dabei weisen die Abscheideelemente in Längsrichtung je zwei endständige Teilbereiche sowie einen Mittelbereich auf, wobei die Abscheideelemente durch zumindest ein Koppelelement entlang einer Fixierebene verbunden sind, derart, dass ein Teilbereich eines Abscheideelements in einer ersten Richtung gegenüber der Fixierebene hervorsteht und der Mittelbereich in zur ersten Richtung gegenüberliegenden Richtung gegenüber der Fixierebene hervorsteht. Vereinfacht ausgedrückt hält das Koppelelement die Abscheideelemente derart zusammen, dass die Enden bzw. die endständigen Teilbereiche noch für die Positionierung in den Aufnahmen des Lagerelements freiliegen. Das Koppelelement bracht dabei nur so stabil ausgebildet sein, dass eine Positionierung der Abscheideelemente während der Herstellung erleichtert wird, während die Abscheideelemente im bestimmungsgemäßen Betrieb des erfindungsgemäßen Filtermoduls durch ihre Position in den Aufnahmen in Position gehalten werden.
Die Abscheideelemente können vorteilhaft zur besseren Positionierung auch durch zwei oder mehr Koppelelemente verbunden sein, derart, dass gegenüber den Fixierebenen zweier äußerer Koppelelemente jeweils die endständigen Teilbereiche hervorstehen.
Dabei kann das besagte Koppelelement leistenförmig ausgebildet sein. Besonders bevorzugt kann das Koppelelement eine Klemm- oder Rastleiste sein und senkrecht zur Längsachse der Abscheideelemente angeordnet sein.
Besonders bevorzugt sind pro Filtermodul zwei Lagerelemente zur beidseitigen endständigen Fixierung der Abscheideelemente vorgesehen, die einstückig mit dem Gehäuse aus dem Gehäusematerial hergestellt sind.
Alternativ zur vorgenannten Gitterform können einzelne Abscheideelemente auch halbrohrförmig, vorzugsweise mit geschlossener Rohrwandung, ausgebildet sein.
Vorzugsweise können alle Abscheideelemente von zumindest zwei in Durchströmungsrichtung hintereinander geordneten Reihen an Abscheideelementen jeweils einen identischen Querschnitt aufweisen. Besonders bevorzugt kann dieser Querschnitt als ein Halbrohr-Querschnitt ausgebildet sein. Ein Halbrohr entspricht einem Rohr welches in Längsrichtung durchgeteilt ist.
Dabei kann es sich um ein übliches Rundrohr handeln oder auch um ein Mehrkant- rohr mit mehr als 4 Kanten. Mehrkantrohre sind insbesondere bei cellulosebasierten Materialien für die Abscheideelemente von Vorteil, da sich Werkstoffe wie Pappe und dergleichen oftmals leichter in die Halbrohrform knicken als biegen lassen. Zugleich ermöglichten die Kanten bessere Verwirbelungseffekte und damit eine höhere Abscheidung.
Es ist strömungsmechanisch günstig, wenn die Halbrohre einer ersten Reihe eine erste Öffnungsrichtung aufweist, dass die Halbrohre der zweiten benachbarten Reihe eine zweite Öffnungsrichtung aufweisen, wobei die jeweiligen Öffnungsrichtungen der Halbrohre der ersten Reihe in Bezug auf die Halbrohre der zweiten Reihe parallel zueinander und in entgegengesetzten Richtungen verlaufen. Die Öffnungen der jeweiligen Reihen aus Halbrohre zeigen somit in unterschiedlicher Richtung. Dadurch kann der Strömungsweg innerhalb des Filtermoduls verlängert werden und es wird eine Vergrößerung der effektiven Abscheidefläche erreicht. Vergleichbares ist u.a. aus der EP 2 236 215 A1 bekannt. Durch die Bogenform kann zudem eine gegenüber dem eigentlichen Strömungsquerschnitt vergrößerte Fläche erzeugt werden, entlang der Lackpartikel aus einem zu reinigenden Abluftstrom abgeschieden werden können. Auf diese Weise kann der Abscheidegrad weiter erhöht werden
Die Abscheideelemente beziehungsweise deren Gitterwandungen oder in der Ausgestaltung als Halbrohre können dabei beispielsweise wenigstens teilweise aus einem pyrolysierbaren Einwegmaterial auf Basis von Cellulose hergestellt sein, um eine einfache thermische Entsorgung beziehungsweise Verwertung zu ermöglichen.
Alternativ hierzu kann das Abscheideelement aus einem pyrolysefesten und/oder chemisch beständigen Abscheidematerial hergestellt sein, das beispielsweise im Zuge einer Pyrolyse oder einer chemischen Behandlung von dem zurückgehaltenen Lack befreit und anschließend wiederverwendet werden kann. Das Abscheideelement kann hierzu beispielsweise aus einem Metall hergestellt sein, das insbesondere auch bei einem Pyrolysevorgang mit einer Temperatur von mehr als 390°, insbesondere 400-550°C, über 16 bis 20 Stunden beständig ist. Zugleich brennen sich bei der Verwendung von Metall, insbesondere Stahl, die Überreste nur in geringem Maße in die Oberfläche ein und das Gesamtgewicht kann vergleichsweise gering gehalten werden im Vergleich zu Keramik oder Grafit.
Ferner ist es günstig, wenn am Boden und/oder am Deckel wenigstens ein Lagerelement angebracht ist, in das Aufnahmen zur Positionierung und Fixierung der Abscheideelemente eingelassen sind. Durch die Aufnahmen kann hierbei die bevorzugte Anordnung der Abscheideelemente vorgegeben werden. Zudem ermöglichen die Aufnahmen eine stabile Fixierung der Abscheideelemente innerhalb des Gehäuses. Neben einer besonders kostengünstigen Herstellung ermöglicht die Herstellung aus einem Bogen auch eine kompakte Lagerung und einen platzsparenden Transport mehrerer Filtermodule sowie einen besonders einfachen Zusammenbau. Zudem ermöglicht die Herstellung des Lagerelementes aus dem Gehäusematerial auch bei diesem eine einfache Entsorgung oder Wiederverwendung.
Die hohe Festigkeit des Lagermaterials ermöglicht dabei auch eine nur einseitige Lagerung der zu befestigenden Abscheideelemente. Beispielsweise können diese lediglich an ihrem bodenseitigen Ende am Lagerelement form- und/oder reibschlüssig befestigt sein, während sie am deckelseitigen Ende freistehen beziehungsweise lediglich am Deckel anliegen. Dies wiederum ermöglicht eine noch einfachere und schnellere Montage und Demontage des Filtermoduls.
Die Halbrohre einer ersten Reihe können mit einem Querversatz, insbesondere senkrecht zur Durchströmungsrichtung und zu den Längsachsen der Halbrohre einer Reihe, aufweisen. Dieser Querversatz beträgt zumindest einem mittleren Radius r eines Halbrohres einer Reihe gegenüber der zweiten benachbarten Reihe im Gehäuse, kann allerdings auch größer sein als dieser mittlere Radius. Der mittlere Radius bezieht sich auf den Mittelwert aller Radien eines Halbrohres. Bei einem Rundrohr ist dieser überall gleich, bei einem Mehrkantrohr können die Radien eines Querschnitts in Abhängigkeit vom Winkel verschieden sein. Entsprechend muss ein ungefährer Mittelwert mehrere Radien ermittelt werden.
Die Aufnahmen innerhalb des Lagerelements können zum Schutz vor seitlich eindringender Feuchtigkeit im Fall eines Gehäusematerials aus Cellulose endständig geschlossen sein. Dies kann z.B. durch eine etwas größere Materialstärke des Lagerelements erreicht werden, wobei die Aufnahmen nur eine Vertiefung mit einem Boden darstellen. Es kann auch ein vorgeformtes Lagerelement auf eine Gehäusewand des Bogens aufgesetzt und mit dieser verbunden, z.B. verklebt oder verschweißt, sein. Dabei kann der Boden der Vertiefung durch die Gehäusewand gebildet sein.
Das Lagerelement ist vorzugsweise plattenförmig ausgebildet.
Im Fall eines pyrolysefesten Materials können die Aufnahmen jeweils als Durchbruch ausgebildet sein, wobei die Abscheideelemente zudem stoffschlüssig, vorzugsweise verschweißt in dem Durchbruch angeordnet sind. Die Verschweißung kann auf produktionstechnisch einfache Weise nach der Ausformung des Filtermoduls von der Außenseite des Gehäuses her erfolgen. Weiterhin erfindungsgemäß ist ein Bausatz für ein erfindungsgemäßes Filtermodul, wobei der Bausatz ausschließlich einen Bogen, die Abscheideelemente und optional der eines der folgenden Elementen umfasst: das Koppelelement und/oder mechanische Verbindungsmittel. Die optionalen Elemente können vorhanden sein. Der Bausatz kann allerdings auch nur aus dem Bogen und den Abscheideelementen umfassen. Mechanische Verbindungsmittel sind insbesondere Schrauben, Muttem, Nieten, Gewindestifte, Klemmfedern, usw..
Vorzugsweise kann der Bausatz ausschließlich den Bogen, das Koppelelement und die Abscheideelemente umfassen. Die vorgenannten Elemente sind vorteilhaft ineinander steckbar.
Das aus dem Bogen gefertigte Gehäuse mit den Abscheideelementen ist vorzugsweise stoffschlüssig verbunden, insbesondere verschweißt oder verklebt.
Weiterhin erfindungsgemäß ist in einer Abscheidevorrichtung neben dem ersten erfindungsgemäßes Filtermodul und wenigstens ein weiteres erfindungsgemäßes Filtermodul benachbart gehalten.
Vorteilhaft kann ein erstes erfindungsgemäßes Filtermodul als Vorabscheider zur Abscheidung von Lackpartikeln zwischen beispielsweise 25 - 250 pm ausgebildet sein und ein zweites erfindungsgemäßes Filtermodul als Hauptabscheider zur Abscheidung von Lackpartikeln zwischen beispielsweise 5 und 150 pm ausgebildet sein. Der Hauptabscheider ist dabei dem Vorabscheider, insbesondere unmittelbar, strömungsmechanisch nachgeordnet. Die Differenzierung in der Ausbildung umfasst insbesondere u.a. eine Auswahl verschiedener Abscheideelemente, sowie die Abstände der Abscheideelemente untereinander.
Insgesamt weist das Filtermodul mehrere Filterstufen zur quantitativen Abscheidung von partikelbeladenen Gasen unterschiedlicher Partikelgrößenverteilung auf. Dabei werden im Vorfilter eher größere Partikel abgeschieden, so dass sich die Partikelgrößenverteilung des partikelbeladenen Gases bei Durchleiten in Durchströmungsrichtung durch das Filtermodul vom Vorfilter zum Feinfilter hin ändert. Als Partikel sind dabei sowohl Feststoffpartikel als auch Tröpfchen zu verstehen.
Weiterhin erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Ausformen des erfindungsgemäßen Filtermoduls mit den folgenden Schritten: A Bereitstellen des profilierten Bogens umfassend die vorgenannten Elemente eines Filtermoduls also zumindest die Wandung, den Deckel, den Boden und das Lagerelement;
Das Bereitstellen kann ein Zuschnitt z.B. durch eine Kartonzuschnittvorrichtung und/oder ein Lasergerät oder ein Stanzen von Metall oder dem cellulosebasierten Material oder dergleichen erfolgen.
B Zumindest Umformen des oder der Lagerelements;
Das Umformen kann ein Falten und/oder Biegen und/oder Abkanten oder dergleichen erfolgen. Dabei werden zunächst das oder die Lagerelemente aus der Ebene des Bogens, sowie ggf. weitere Wandungen, der Boden oder der Deckel umgeformt.
C Einstecken der Abscheideelemente in die Ausnehmungen des Lagerelements
Das Einstecken der Abscheideelemente kann gleichzeitig mit dem Umformen erfolgen oder nach dem Umformen. Beim gleichzeitigen Einstecken und Umformen werden die Abscheideelemente vor dem Umformen oberhalb der Bogenebene in Position gebracht und anschließend werden Ausnehmungen des Lagerelements über die Abscheideelemente geführt. Somit können im Rahmen des Einsteckens im Sinne der vorliegenden Erfindung auch die Ausnehmungen über die Abscheideelemente geführt werden.
D Umformen der weiteren Elemente des Gehäuses unter Ausbildung des Filtermoduls.
Sodann werden die weiteren Elemente, insbesondere die Wandungen und der Deckel durch Umformen ausgebildet. Dies kann durch eine Rotation um eine Rotationsachse herum erfolgen. Besonders bevorzugt kann zusätzlich zur Rotation Einklappen seitlich bzw. axial überstehender Elemente erfolgen.
Ferner wir die oben genannte Aufgabe durch eine Abscheidevorrichtung mit einem Filtermodul in einer der oben beschriebenen Ausführungsformen gelöst, wobei neben dem ersten Filtermodul wenigstens ein weiteres Filtermodul benachbart gehalten ist. Auf diese Weise kann der filterwirksame Bereich der Abscheidevorrichtung modular zusammengesetzt und zur Entsorgung auch wieder auseinander gebaut werden. Durch den modularen Aufbau kann dabei auch ein großer filterwirksamer Bereich einer Abscheidevorrichtung einfach und manuell zusammengesetzt und wieder aus- einandergebaut werden. Die Filtermodule können hierbei baugleich und/oder mit unterschiedlichen Abmessungen oder Geometrien ausgebildet sein.
Es wird darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Merkmale des erfindungsgemäßen Gegenstandes untereinander austauschbar beziehungsweise kombinierbar sind, sofern ein Austausch oder eine Kombination derselben aus technischen Gründen nicht ausgeschlossen ist.
In den Figuren ist eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig.1 eine perspektivische Ansicht einer Abscheidevorrichtung einer Lackieranlage,
Fig.2 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform des Materialbogens mit integrierten Lagerelementen zur Ausformung eines ersten erfindungsgemäßen Filtermoduls.
Fig.3 ein schematischer Querschnitt des Filtermoduls;
Fig. 4 eine Perspektivansicht auf zweite erfindungsgemäße Variante eines Filtermoduls;
Fig. 5 eine dekonstruierte Teilansicht auf den Innenraum des Filtermoduls der Fig. 4;
Fig. 6 eine Teilansicht des Filtermoduls der Fig. 4 und 5 mit abgesetztem Gehäuserahmen;
Fig. 7 eine Draufsicht auf einen begehbaren Gitteraufsatz, welcher mit dem Filtermoduls der Fig. 5 und 6 verbindbar ist;
Fig. 8 eine schematische Schnittansicht auf das Filtermodul der Fig. 4 und 5;
Fig. 9 eine weitere Perspektivansicht auf das Filtermodul der Fig. 4;
Fig. 10 eine teilweise dekonstruierte Explosivansicht des Filtermoduls der Fig. 4-9;
Fig. 11 eine Perspektivansicht einer dritten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Filtermoduls; Fig. 12 eine weitere Perspektivansicht auf die Ausführungsvariante der Fig. 11 von der Rückseite;
Fig. 13 eine weitere Perspektivansicht des Filtermoduls der Fig. 11 und 12;
Fig. 14 eine weitere Perspektivansicht des Filtermoduls der Fig. 11 -13 mit abgesetztem Gitteraufsatz;
Fig. 15 eine schematische dekonstruierte Explosionsansicht des Filtermoduls der Fig. 11 -14;
Fig. 16 eine weiter vereinfachte Explosionsansicht des Filtermoduls der Fig. 11 -15;
Fig. 17 eine vereinfachte Explosionsansicht einer Abwandlung des Filtermoduls der Fig. 11 -16;
Fig. 18 eine vereinfachte Explosionsansicht einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsvariante eines Filtermoduls;
Fig. 19 eine weiter vereinfachte Explosionsansicht des Filtermoduls der Fig. 18;
Fig. 20 eine gedrehte anströmseitige Ansicht der Fig. 19;
Fig. 21 eine weitere Explosionsansicht des Filtermoduls der Fig. 18-20;
Fig. 22 eine Perspektivansicht des Filtermoduls der Fig. 21 mit entnommener Filterkassette;
Fig. 23 gedrehte anströmseitige Ansicht der Fig. 22;
Fig. 24 teilgeschnittene Ansicht der Fig. 23;
Fig. 25 Perspektivansicht des Filtermoduls der Fig. 18-24;
Fig. 26 teilgeschnittene Perspektivansicht des Filtermodul der Fig. 18-25 mit zusätzlichem begehbaren Gitteraufsatz;
Fig. 27 teilgeschnittene Perspektivansicht des Filtermoduls der Fig. 26 mit eingeführter Filterkassette; Fig. 28 Perspektivansicht des Filtermoduls der vorangegangenen Fig. 18-27;
Fig. 29 Perspektivansicht einer fünften erfindungsgemäßen Ausführungsvariante eines Filtermoduls.
Fig. 30 Explosionsansicht der Anordnung der Fig. 29;
Fig. 31 gedrehte Ansicht der Fig. 30;
Fig. 32 gedrehte Ansicht der Fig. 29;
Fig. 33 Perspektivansicht der Anordnung der Fig. 29 mit zusätzlichem begehbaren Gitteraufsatz;
Fig. 34 Perspektivansicht auf einen ersten Satz mit mehreren gekoppelten Abscheideelementen zum Einsatz in einem erfindungsgemäßen Filtermodul;
Fig. 35 Perspektivansicht auf einen zweiten Satz mit mehreren gekoppelten Abscheideelementen zum Einsatz in einem erfindungsgemäßen Filtermodul;
Fig.36eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform des Materialbogens mit integrierten Lagerelementen zur Ausformung des fünften erfindungsgemäßen Filtermoduls gemäß Fig 29; und
Fig.37 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform des Materialbogens mit integrierten Lagerelementen zur Ausformung des fünften erfindungsgemäßen Filtermoduls gemäß Fig 29.
Fig. 1 zeigt eine Abscheidevorrichtung 2 zur Abtrennung von Overspray aus einem Abluftstrom 4 einer Lackieranlage 6. Die Abscheidevorrichtung 2 weist hierzu einen Abscheidebereich 8 auf, durch den der Abluftstrom 4 geleitet wird und der sich beispielhaft aus drei nebeneinander angeordneten Filtermodulen 10 modular zusammensetzt.
Die baugleichen Filtermodule 10 weisen dabei jeweils ein quaderförmiges Gehäuse 12 auf, das eine umlaufende Wandung 14, einen Boden 16 und einen Deckel 18 bildet.
Dabei ist in ein erstes Wandteil 20 der um laufenden Wandung 14 eine Einströmöffnung 24 und in ein dem ersten Wandteil 20 gegenüberliegendes zweites Wandteil 22 eine Ausströmöffnung 26 eingelassen. Eine Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten der Einströmöffnung 24 und der Ausströmöffnung 26 entspricht in der dargestellten, vorgesehenen Ausrichtung des Filtermoduls 10 einer im Wesentlichen horizontal ausgerichteten Durchströmungsrichtung 28. Als Mittelpunkte sind dabei die Flächenschwerpunkte der jeweiligen Öffnungsflächen zu verstehen. Die Filtermodule können hierbei alternativ zur baugleichen Ausführung auch mit unterschiedlichen Abmessungen oder Geometrien ausgebildet sein.
Das Gehäuse 12 mit der umlaufenden Wandung 14, dem Boden 16 und dem Deckel 18 ist dabei aus einem einstückigen, faltbaren Bogen 30 hergestellt, wobei das Gehäusematerial beziehungsweise das Material des Bogens 30 auf Cellulose basiert und beispielsweise aus einem Karton-, Papier- und/oder Pappmaterial besteht. Es kann sich bei dem Material vorzugsweise um einen Wellpappebogen oder besonders bevorzugt um einen Hohlkammerprofilbogen handeln.
Über einen durch einen Falz hergestellte Verbindungsstreifen V kann ein erster Rand R1 mit einem zweiten Rand R2 der Wandung 14, beispielsweise durch Klammem und/oder Kleben, verbunden werden, um die umlaufende Form der Wandung 14 herzustellen.
Wie aus Figur 2 ferner zu entnehmen ist, kann der Bogen 30 zudem ein erstes Lagerelement 32 aufweisen, das an dem Boden 16 oder einer Wandung 14 einstückig festgelegt ist. Weiterhin ist ein zweites Lagerelement 34 vorgesehen, das an dem Deckel 18 oder einer Wandung 14 einstückig festgelegt ist. Die beiden Lagerelemente 32 und 34 sind somit ebenfalls aus dem Gehäusematerial hergestellt ist, aus welchen auch die Wandung 14, der Boden 16 und der Deckel 18 des Gehäuses gebildet sind. Dabei können die Lagerelemente 32, 34 beispielsweise über einen jeweiligen Falz faltbare Anbindungsstreifen B vorgesehen sein, um nach oder während der Formgebung des Filtermoduls mit den Elementen des Gehäuses verklebt oder auf andere Art und Weise verbunden zu werden, welche keine nahtlose Verbindung mit dem jeweiligen Lagerelement 32 oder 34 aufweisen.
In beide Lagerelemente 32, 34 sind aufeinander abgestimmt positionierte Aufnahmen 36 eingelassen, in die die Enden mehrerer säulenförmiger Abscheideelemente 38 eingesetzt werden. Dabei sind die Lagerelemente 32, 34 mit deren Aufnahmen 36 spiegelsymmetrisch zueinander ausgerichtet, wobei die Symmetrieebene vorzugsweise auf oder parallel zur Durchströmungsrichtung 28 verläuft.
Durch die Aufnahmen werden die Abscheideelemente 38 am Gehäuse 12 fixiert und in vorbestimmter Weise angeordnet, um insbesondere ein Strömungslabyrinth in Durchströmungsrichtung 28 auszubilden. Somit ist der eigentliche Strömungspfad wesentlich länger als die direkte lineare Verbindung der Mittelpunkte der Einström- und Ausströmöffnung 24 und 26.
Wie aus Figur 3 zu entnehmen ist, kann dabei eine Reihe von Abscheideelementen 38 bogenförmig angeordnet sein, um eine vergrößerte wirksame Filterfläche zu erzeugen. Fig. 3 zeigt die Abscheideelemente im Querschnitt entlang ihrer Längsachse A. Dabei können die Abscheideelement 38 vorzugsweise eine Gitterwandung 40 aufweisen, die beispielsweise aus einem pyrolysefähigen Metall oder aus einem auf Cellulose basierenden Material hergestellt ist. Innerhalb dieser Gitterwandung kann dabei jeweils ein Filtermaterial M aufgenommen werden, wobei sich die Auswahl des Filtermaterials an der Wahl des Gehäusematerials und des Materials der Abscheideelemente ausrichtet. So kann das Filtermaterial ein cellulosebasiertes Vliesmaterial, ein unverfestigtes Baumwollmaterial, in Fachkreisen auch „scrim“ genannt, Papierschnipsel oder jedes sonstige zum Abscheiden oder Filtern eines Luftstroms bekannte und geeignete Material mit einer großen Oberfläche. Es kann z.B. auch ein Vorprodukt oder ein Abfallprodukt der Vliesherstellung sein, welches nicht zu einem Vlies verfestigt vorliegt.
Es kann besonders bevorzugt auch ein durch Recycling von gebrauchtem Vliesmaterial hergestelltes Filtermaterial sein. Während der Corona-Zeiten sind massenhaft gebrauchte und durch Überproduktion oder Fehlproduktion ungebrauchte Vliesmasken aus cellulosebasiertem Material angefallen, welches sich üblicherweise nicht mehr im gleichen Einsatzgebiet verwerten lassen. Dieses Material kann allerdings noch ggf. nach einer Behandlung mit Desinfektionsmittel, wie z.B. Methanol, zum Abscheiden von Lacken eingesetzt werden, da die Verwendung in einer Lackanlage nicht den gleichen hygienischen Bestimmungen unterliegt wie die Verwendung in einer Atemschutzmaske. Damit wird das Vliesmaterial einem zweiten Lebenszyklus zugeführt. Die Abscheideelemente 38 können somit aus einem insbesondere thermisch entsorgbaren/verwertbaren Einwegmaterial
Alternativ hierzu kann bei Verwendung eines Gehäusematerials und eines Abscheidermaterials aus pyrolysefestem Metall auch das Abscheidematerial einem pyrolysefesten Material hergestellt sein, das beispielsweise im Zuge einer Pyrolyse von dem zurückgehaltenen Lack befreit und anschließend wiederverwendet werden kann. Beispielsweise und bevorzugt kann es sich bei dem Filtermaterial um ein Metallgewebe oder Metallgeflecht handeln. Insbesondere sollte dabei sämtliche Materialien des Filtermoduls auch bei einem Pyrolysevorgang mit einer Temperatur von beispielsweise 400° bis 480°C oder mehr über 4 bis 20 Stunden beständig sein. Die Filtermodule 10 weisen dadurch einen einfachen und kostengünstigen Aufbau auf und können nach Erreichen einer vorbestimmten zurückgehaltenen Menge an Lack durch Pyrolysereinigung wiederaufgearbeitet oder verbrannt werden. Anders als bei Verwendung von Kunststoffelementen, müssen dabei abgesehen von den Inhaltsstoffen des Lacks, keine Ausgasungen von giftigen Polymerdämpfen befürchtet werden.
Die Filtermodule 10 sowohl einzeln als auch kombiniert, insbesondere auch mit den weiteren nachfolgend-beschrieben Filtermodulen verwendet werden, wobei sie aufgrund ihrer Quaderform sowohl gestapelt als auch seitlich aneinander angeordnet werden können. Auf diese Weise kann ein beliebig großer Abscheidebereich 8 einer Abscheidevorrichtung 8 modular zusammengesetzt werden. Um hierbei eine einfache Handhabung und insbesondere ein händisches Halten und Tragen der einzelnen Filtermodule 10 durch eine einzelne Person zu gewährleisten, weist das Gehäuse 12 gemäß Figur 2 zudem eine maximale Erstreckung E von 100 cm, vorzugsweise von 80 cm auf.
Figur 2 zeigt eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Materialbogens 30, bei dem die beiden Lagerelement 32, 34 erfindungsgemäß im Bogen 30 integriert sind. Hierzu sind die beiden Bogensegmente, aus denen die Lagerelemente 32, 34 gefaltet oder gebogen, insbesondere abgekantet, werden, ebenfalls aus dem Gehäusematerial hergestellt und einstückig mit den weiteren Teilen des Gehäuses 12 ausgestanzt oder ausgeschnitten, beispielsweise mittels einem Laserschneidverfahren.
Somit kann der gesamte Bogen 30 aus pyrolysefestem Metall hergestellt sein. Die hohe Festigkeit des Lagermaterials ermöglicht dabei auch eine nur einseitige Lagerung der zu befestigenden Abscheideelemente 38 durch Einstecken in die Aufnahmen 36. Hierbei werden die Abscheideelemente 38 beispielsweise nur am ersten Lagerelement 32 formschlüssig und/oder reibschlüssig festgelegt beziehungsweise eingespannt (nicht dargestellt).
Fig. 4 zeigt eine zweite erfindungsgemäße Variante eines Filtermoduls 110 umfassend ein Gehäuse 112, sowie eine umlaufende Wandung 114 und einen Deckel 118 und einen nicht-dargestellten Boden. Dem Gehäuse 112 in Strömungsrichtung 128 vorgeschaltet ist ein begehbarer Gitteraufsatz. Dieser ist ebenfalls Teil des Filtermoduls sein und ist ausgelegt, um die Einströmöffnung des Gehäuses zu überdecken. Somit ist es möglich die Filtermodule in einem Bodenbereich der Abscheidevorrichtung zu positionieren derart, dass die Einströmöffnung in Richtung der Lackierkabine gerichtet ist und die Durchströmungsrichtung lotrecht ausgerichtet sein kann. Durch den Gitteraufsatz sind die Filtermodule begehbar, so dass eine Anordnung aus mehreren nebeneinandergeordneten Filtermodule einen Teilbereich des Bodens der Lackierkabine bilden kann, wodurch die üblicherweise separat angeordnete, sog. Gitterrostebene ersetzt werden kann, was den Handlings- und Reinigungsaufwand enorm verringert.
Fig. 5 ist eine dekonstruierte Teilansicht des Innenraums des Filtermoduls der Fig. 4. Dabei sind einzelne Elemente des Gehäuses 112 weggelassen, so dass die Anordnung weiterer Elemente im Gehäuseinnenraum erkennbar sind. Das Lagerelement 132 ist dabei eigentlich einstückig und insbesondere nahtlos mit einem oder mehreren Elementen des Gehäuses, wie der Wandung 114 und/oder dem Deckel 118 und/oder dem Boden verbunden, allerdings aus Gründen der Vereinfachung in Fig. 5 als vereinzeltes Element dargestellt.
Der Gitteraufsatz 140 weist einen Gitterrahmen 156 und ein Gitter 158 auf. Innerhalb des Gehäuses 112 sind Abscheideelemente 138 angeordnet. Diese weisen eine Halbrohrform mit einem in Längsrichtung halbierten Rundrohres auf und verlaufen senkrecht zur Durchströmungsrichtung 128. Der Begriff des Halbrohres ist allerdings nicht auf ein Rundrohr beschränkt, sondern es kann z.B. auch als ein längshalbiertes Mehrkantrohr ausgebildet sein. Der Begriff „Halbrohr umfasst auch Abweichungen von der Halbierung um +/- 10% von einem idealen Bogenmaß von 180° abweichen.
Die Abscheideelemente 138 sind in zwei Reihen im Filtermodul angeordnet, wobei eine jeweilige Reihe in Fig. 5 geradlinig ausgebildet ist. Die Reihe kann allerdings auch bogenförmig verlaufen. Die jeweilige Reihe verläuft insbesondere senkrecht zur Durchströmungsrichtung 128.
Die Anordnung der Reihen aus Abscheideelemente 138 werden nachfolgend auch als Vorfilterstufe bezeichnet. Bevorzugt kann jedes der vorgenannten und nachfolgenden säulenförmigen und/oder halbrohrförmen Abscheideelemente ein Teil einer Vorfilterstufe sein.
Abströmseitig zur Vorfilterstufe weist das Filtermodul 110 eine Taschenstruktur 142 zur Aufnahme einer Filterkassette oder eines Flächenmediums auf. Die Filterkassette und die Taschenstruktur 142 bilden eine Hauptfilterstufe und/oder eine Feinfilterstufe. In dieser Stufe erfolgt die quantitative Abscheidung von Lacknebelanteilen mit geringeren Partikelgrößen als dies in der Vorfilterstufe erfolgt.
Die Taschenstruktur weist eine Reihe aus V-förmigen Taschen 144 auf, in welche optional eine Filterkassette einsteckbar ist, Die V-förmigen Taschen können auch selbst bereits die Haupt- und/oder Feinfilterstufe bilden, ohne dass eine Filterkassette eingesetzt ist. Derartige Filterstufen sind in der Luftreinigungstechnik auch als Taschenfilter bekannt. Die Taschen müssen nicht zwingend V-förmig ausgebildet sein, so sind auch U- Förmige Taschen möglich. Die V-Form ist allerdings aufgrund einer höheren Abscheideeffizienz bevorzugt.
Die Taschen werden durch ein Filtermedium gebildet. Dieses ist als ein Flächenmedium 148 ausgebildet und vorzugsweise faserhaltig. Das Filtermedium wird durch Stützplatten 146 in seiner Position gehalten und stabilisiert. Diese können als ein Gitter aus radial verlaufenden Stützstreben 152 und konzentrisch verlaufende Rahmenstreben 154 gebildet sein.
In den Randbereichen Stützplatten 146 sind im Bereich der Spitzen eine Verbindungsstelle, vorzugsweise ein Scharnier, insbesondere ein Filmscharnier, angeordnet.
Fig. 6 zeigt die Elemente des Filtermoduls der Fig. 5 in gedrehter Ansicht. Dabei sind die rückseitigen Öffnungen der V-förmigen Taschen deutlicher dargestellt, durch welche eine austauschbare Filterkassette in das Filtermodul einführbar ist.
Fig. 7 zeigt eine Vorderansicht des begehbaren Gitteraufsatzes 140.
Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht auf das vorbeschriebene Filtermodul 110 senkrecht zur Längsachse der Abscheideelemente 138.
Fig. 9 zeigt eine weitere Perspektivansicht auf das Filtermodul 110 der Fig. 4 in gedrehter Position.
Fig. 10 zeigt eine teilweise dekonstruierte Explosivansicht des vorbeschriebenen Filtermoduls 110 analog zu Fig. 6, allerdings mit gegenüber der Stützplatte 146 abgesetztem Flächenmedium 148, so dass die V-förmigen Taschen 144 und die Taschenstruktur 142 insgesamt deutlicher erkennbar sind.
Das Flächenmedium 148 kann einlagig oder mehrlagig ausgebildet sein. Das Flächenmedium kann unverdichtet oder verdichtet sein. Die Verdichtung kann durch Klebefasern oder Schmelzklebefasern unterstützt werden. Die Randseiten des Flächenmediums können verschweißt, vorzugsweise Ultraschall-Verschweißt ausgebildet sein. Gleiches gilt alternativ oder zusätzlich für die Kontaktflächen mit der Stützplatte, welche somit nicht unmittelbar im Filtermodul angeströmt werden. Fig. 11 zeigt eine Perspektivansicht einer dritten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Filtermoduls 210. Analog zu den vorangegangenen Filtermodulen 10 und 110 weist das Filtermodul 210 eine Wandung 214, sowie eine Deckel 218 als Teil eines Gehäuses 212 auf. Überdies weist das Filtermodul 210 eine Einströmöffnung 224 auf, in welches ein lackbeladener Gasstrom eintritt und in einer Durchströmungsrichtung 228 durchgeleitet wird. Innerhalb des Filtermoduls 210 sind, analog zu den vorangegangenen Varianten Abscheideelemente 238 angeordnet.
Die Abscheideelemente 238 sind reihenweise, vorzugsweise mit senkrechter Ausrichtung zur Durchströmungsrichtung 228, angeordnet und bilden eine Vorabscheiderstufe innerhalb des Filtermoduls 210.
Abströmungsseitig also hinter der Vorabscheiderstufe ist eine Haupt- und/oder Vorfilterstufe angeordnet, welche in der zweiten Variante als säulenartig ausgebildete Abscheideelemente 239 aus einem Gittermaterial ausgebildet sind. Ein jeweiliges Gitter weist Längsstreben mit einer Längserstreckung parallel zur Längserstreckung der Abscheideelemente 238 der Vorfilterstufe ausgebildet. Die Längsstreben sind durch Rund- oder Spiralstreben miteinander zu einer Hohlsäule aus dem Gittermaterial verbunden. Die säulenförmigen Abscheideelemente 239 aus Gittermaterial sind vorzugsweise mit einem Filtermedium, analog zur ersten Ausführungsvariante befüllt.
Das besagte Filtermaterial bei der Verwendung dieser Art von Abscheideelemente kann ein faserhaltiges Material, vorzugsweise auf Cellulosebasis sein. Die Fasern können z.B. Teil einer Cellulosewatte, insbesondere ein sogenanntes „fluff pulp“ oder Flockenpulpematerial, sein. Selbstverständlich ist auch anderes Filtermaterial, vorzugsweise faserhaltiges Material, zur Befüllung der Abscheideelemente aus Gittermaterial möglich.
Fig. 13 zeigt ein Filtermodul 210 in montierten Zustand mit einem begehbaren Gitteraufsatz 240 in analoger Ausgestaltung zur zweiten Ausführungsvariante. Das Filtermodul 210 kann mit dem Filtermodulen der vorangegangenen Ausführungsvarianten in einer gemeinsamen, vorzugsweise begehbaren, Anordnung in einer Abscheidevorrichtung kombiniert werden. Die äußere Dimensionierung des Filtermoduls 210 kann analog zu Fig. 4 oder 9 ausgebildet sein.
Fig. 14 zeigt die Variante des Filtermoduls 210 der Fig. 13 mit abgesetztem begehbarem Gitteraufsatz 240, welcher ebenfalls einen Gitterrahmen 256 und ein darin angeordnetes oder ein darüber angeordnetes Gitter 258. Fig. 15 zeigt eine schematische dekonstruierte Explosionsansicht des Filtermoduls 210 der Fig. 11 -14 mit zwei gegenüberliegenden Lagerelementen 232 und 234 zur Positionierung und/oder Fixierung von Abscheideelementen 238 und 239 innerhalb des Filtermoduls 210. Die Lagerelemente 232 und 234 sind plattenartig ausgebildet und mit entsprechenden Aufnahmen in korrespondierender Form zu den Abscheideelemente 232, 234. Die Lagerelemente 232, 234 sind einstückig mit weiteren Elementen des Gehäuses 212 verbunden und somit Teil eines Bogens zur Ausformung des Gehäuses 212 des Filtermoduls.
Wie in Fig. 15 erkennbar sind die Abscheideelemente 239 reihenweise angeordnet und über Verbindungsstreben 245 in Reihe verbunden. Alternativ oder zusätzlich können auch zwei oder mehr Abscheideelemente 239 in deren Längsrichtung miteinander über Verbindungspunkte, z.B. Schweißpunkte, oder über Längsstreben, z.B. eine jeweils gemeinsame Längsstrebe, miteinander verbunden sein und somit eine stoffschlüssig verbundene Reihe aus mehreren Abscheideelementen 239 bilden.
Darüber hinaus ist die Vorabscheidestufe aus zwei Reihen von Halbrohren als Abscheideelemente 238 und die Haupt- oder Feinabscheidestufe aus mehreren Reihen aus säulenförmigen Abscheideelementen 239 aus Gittermaterial wie aus Fig. 15 erkennbar.
Fig. 16 zeigt eine weiter vereinfachte Explosionsansicht des Filtermoduls der Fig. 11 - 15, wobei die Anordnung von in Durchströmungsrichtung 228 hintereinander angeordneten Reihen 264 der Abscheideelemente 239 der Haupt- und/oder Feinabscheiderstufe dargestellt ist.
Darüber hinaus sind zwei Reihen 260 und 262 der Halbrohr-Abscheideelemente 238 angeordnet, wobei die konkaven Flächen der Halbrohr-Abscheideelemente 233 in gegensätzlichen Richtungen ausgerichtet sind. Zudem weisen die halbrohrförmigen Abscheideelemente 238 der beiden Reihen einen Versatz um zumindest einen mittleren Radius auf. Vorzugsweise beträgt der Versatz der Halbrohre in der Reihe
Der bevorzugte Versatz eines Halbrohres der Reihe 262 gegenüber einem Halbrohr der Reihe 260 in senkrechter Richtung zur Durchströmungsrichtung 228 entspricht der Summe aus dem mittleren Radius des Halbrohres der Reihe 260 und Abstand zweier benachbarter Halbrohre 260 voneinander.
Fig. 17 eine vereinfachte Explosionsansicht im Rahmen einer Abwandlung des Filtermoduls der Fig. 11 -16. Diese Abwandlung weist vier Reihen 260 und 262 an Halbrohr-Abscheideelemente 238 auf. Eine Reihe 262 ist dabei aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich angedeutet. Dabei sind die konkaven Flächen der Halbrohr-Abscheideelemente 238 zweier benachbarter Reihen 260 und 262 in gegensätzlichen Richtungen ausgerichtet. Die Anzahl der Reihen 264 an Abscheideelemente 239 des Haupt- bzw. Feinabscheider ist hingegen reduziert.
Der Versatz eines Halbrohres einer Reihe gegenüber der jeweils benachbarten Reihe in einer Richtung senkrecht zur Durchströmungsrichtung 238 ist analog zur Fig. 16.
Fig. 18 eine vereinfachte Explosionsansicht einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsvariante eines Filtermoduls. Dieses kann analog zur zweiten Ausführungsvariante der Fig. 4-10 ausgebildet sein, mit dem Unterschied, dass das Flächenmedium 348 im Fall dieser vierten Ausführungsvariante Teil einer gegenüber dem Gehäuse 312 austauschbaren Filterkassette 364 ist.
Im Fall der Figur 18 kann das Lagerelement 332 und der Deckel 318 ein einziges Element sein, wobei Abscheideelemente 338 und/oder Stützplatten 339 in die Ausnehmungen in dem Lagerelement 332 angeordnet sind. Da die Abscheideelemente und das Lagerelement aus Metall gefertigt sind, sind die Abscheideelemente durch Schweißverbindungen 311 , 313, wahlweise durch Punktverschweißungen oder Linienverschweißungen, außenseitig verschlossen.
Abströmseitig bezogen auf die Durchströmungsrichtung 328 ist eine Aufnahmestruktur 342 mit einzelnen V-förmig endständig offenen Führungsbahnen 344 angeordnet. Die Führungsbahnen 344 sind durch gitterförmige Stützplatten 346 gebildet, und sind um Unterschied zu den vor-angegangenen Ausführungsvarianten endständig geöffnet. Dadurch können die Stützplatten vorteilhaft federnd an dem als Flächenmedium ausgebildeten Filtermedium 348 der Filterkassette 364 anliegen.
Die Filterkassette 364 weist eine zur Aufnahmestruktur 342 korrespondierende Stützstruktur 380 aus spitz-zulaufende Filtertaschen 381 auf.
Die Stützstruktur 380 weist eine Abfolge aus V-förmig miteinander zu Filtertaschen 381 verbundene gitterförmige Stützplatten 366 auf. Die senkrecht zur Einsteckrichtung 382 sind zwei benachbarte Stützplatten 366 über einen Verbindungssteg 374 verbunden. Die besagte Einsteckrichtung 382 ist der Durchströmungsrichtung 328 entgegengesetzt.
Die Stützplatten 366 weisen analog zur Aufnahmestruktur 342 radiale Stützstreben
372 auf. Bevorzugt weist die Filterkassette 364 zudem eine Deckelblende 370 auf, welche die rückseitige Öffnung des Gehäuses 312 verschließt. In der Deckelblende sind mehrere Öffnungsschlitze 368 angeordnet, welche Abströmöffnungen der jeweiligen V-förmigen Filtertaschen 381 bilden. Zur besseren Übersichtlichkeit sind die Flächenfilter 348 in Fig. 18 zunächst nicht dargestellt.
Fig. 19 zeigt eine weiter vereinfachte Explosionsansicht des Filtermoduls der Fig. 18 in welchen die Aufnahmen 336 und 337 der verschiedenen Abscheideelemente 338 und/oder Stützplatten 339 im Lagerelement 332 unverschweißt angeordnet sind.
Fig. 20 zeigt eine gedrehte anströmseitige Ansicht der Fig. 19 mit den dargestellten Abscheideelementen 338 in Form von Halbrohren, deren Längsachsen senkrecht zur Durchströmungsrichtung ausgerichtet sind. Das Filtermodul 310 ist als eine anströmseitig vorderste erste Reihe 360 mit Halbrohren deren konkave Seite in den Innenraum des Gehäuses angeordnet.
Die erste Reihe 360 ist benachbart zu einer zweiten Reihe 362 an Halbrohren, deren konkave Seiten entgegengesetzt zu den konkaven Seiten der ersten Reihe 360 angeordnet sind. Der Versatz in Querrichtung zur Durchströmungsrichtung der Halbrohr-Abscheideelemente der zweiten Reihe 362 gegenüber der ersten Reihe an Abscheideelemente ist analog zum vorbeschriebenen dritten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Filtermoduls 210.
Die zweite Reihe 362 ist benachbart zu einer dritten Reihe 362 an Halbrohren als Abscheideelemente 238, deren konkave Seiten in gleicher Richtung wie die Halbrohre der zweiten Reihe 362 ist, die allerdings einen Versatz analog zum vorbeschriebenen Versatz der zweiten Reihe gegenüber der ersten Reihe.
In Fig. 21 ist ein Filtermedium als Flächenmedium 348 ausgebildet und oberhalb der Stützplatten 366 angeordnet, derart, dass das Flächenmedium 348 zwischen den Stützplatten 346 und 366 im eingebauten Zustand der Filterkassette 364 angeordnet ist. Das Flächenmedium kann austauschbar, z.B. verklemmt, an der Filterkassette angeordnet sein.
Fig. 22 zeigt eine weitere Perspektivansicht des Filtermoduls der Fig. 21 mit entnommener Filterkassette 364 zur abströmseitigen Aufnahme im Gehäuse 312 des Filtermoduls 310. Die Filterkassette erleichtert die gesonderte Austauschbarkeit einer Filterstufe innerhalb des Filtermoduls 310, so dass die Vorfilterstufe und das Filtermodul über eine längere Lebenszeit brauchbar ist. Insbesondere kann die Filterkassette oder zumindest das Flächenmedium aus einem pyrolysierbaren Material, insbesondere einem cellulosebasierten Material bestehen, während die restlichen Teile der Filterkassette und/oder des Filtermoduls aus einem pyrolysefesten Metall bestehen können. Dadurch ist ein Großteil des Filtermoduls wiederverwendbar und der Anteil an Abfallprodukten und der Abgase ist deutlich verringert.
Fig. 23 zeigt eine gedrehte anströmseitige Ansicht des Filtermoduls 310 der Fig. 22 mit entnommener Filterkassette 364. Fig. 24 zeigt eine teilgeschnittene Ansicht der Fig. 23. Aus Fig. 23 erkennbar ist die Anbindung der Aufnahmestruktur 342 an das Gehäuse 312, respektive die Wandung 314. Dabei steht ein Steg 384 in den Innenraum des Gehäuses hinein, an welchem einstückig abgewinkelt eine Stützplatte 346 zur Ausformung einer Tasche 344 abgewinkelt ist. Der Steg 384 kann einstückig, insbesondere nahtlos mit dem Gehäuse 312 verbunden sein. Somit kann die Aufnahmestruktur ebenfalls Teil eines Bogens zur Ausformung des Gehäuses 310 sein.
In Fig. 23 sind die Halbrohre als Mehrkantrohre ausgebildet. Diese Variante ist vor allem bei Abscheideelemente aus nicht-pyrolysefestem cellulosebasierten Material bevorzugt. So kann z.B. eine Flachpappe mehrfach zu einem Halbrohr gebogen werden In Fig. 23 sind die Faltkanten 323 der Abscheideelemente 338 erkennbar. Rundrohr-Halbrohrformen sind bei Pappe oder anderen cellulosebasierten Abscheideelementen meist nur mit unnötig hohem Arbeitsaufwand realisierbar.
Fig. 25 zeigt ein Filtermodul 310 im zusammengesetzten Zustand mit den abströmseitigen Öffnungsschlitzen.
Fig. 26 zeigt teilgeschnittene Perspektivansicht des Filtermodul der Fig. 18-25 mit zusätzlichem begehbarem Gitteraufsatz 340, analog zu den vorangegangenen Ausführungsvarianten. Die Deckelblende 370 weist zwei seitliche Dichtstege auf, entlang welchem das Filtermedium angeordnet ist. Das Filtermedium kann insbesondere mit der Deckelblende, beispielsweise im Bereich der Dichtstege verklebt, verschweißt oder anderweitig Stoff- oder kraftschlüssig verbunden sein. Wie aus Fig. 26 erkennbar, dass das Filtermedium als Flächenmedium auch aus einem Gitterstoff bestehen.
Fig. 27 zeigt eine teilgeschnittene Perspektivansicht des Filtermoduls 310 der Fig. 26 mit eingeführter Filterkassette. Fig. 28 zeigt das Filtermodul 310 in Perspektivansicht. Außenseitig sind die Schweißverbindungen zur Anbindung der Abscheidemodule 338 und/oder die Stützplatten 339 in den Aufnahmen 336 erkennbar.
Fig. 29 zeigt eine fünfte erfindungsgemäße Ausführungsvariante eines Filtermoduls 410. Das Filtermodul 410 der Fig. 29 weist ein Gehäuse 412 für einen Vorabscheider und mehrere modular in Durchströmungsrichtung 428 nachgeschaltete modular hintereinander angeordnete Haupt- und/oder Feinfilterstufen 484, 486, 488. Das Ge- häuse 412 weist außenseitig Schweißverbindungen 411 zur Anbindung von Abscheideelementen 438 in den Aufnahmen eines Lagerelements 432 auf. Dieses Lagerelement 432 kann zugleich als eine Wandung 414, ein Boden 416 oder ein Deckel 418 des Gehäuses ausgebildet sein.
Der Aufbau der Haupt- und/oder Feinfilterstufen 484, 486, 488 ist überdies aus Fig. 30 erkennbar. Dabei weisen die Haupt- und/oder Feinfilterstufen 484, 486, 488 einen Rahmen 492 und außenseitig am Rahmen 492 angeordnete gegenüberliegende Leisten 490 auf. Innerhalb des Rahmen 492 sind gitterartige Stützplatten 446 auf. Diese können vorzugsweise mit radial verlaufenden Stützstreben 452 und konzentrisch-umlaufende Rahmenstreben 454 auf.
Die Plattenebene der Stützplatten 446 ist senkrecht zur Durchströmungsrichtung 428 angeordnet. Die Rahmen 492 der einzelnen Filtermodule 484, 486, 488 und/oder das Gehäuse 412 und/oder auch ein anströmseitig vorgelagerter begehbarer Gitteraufsatz 440 können Koppelelemente 494 zur Fixierung, insbesondere zur lösbaren Fixierung, der jeweiligen vorgenannten Bauteile des Filtermoduls 410 untereinander auf. Der Rahmen 492 eines einzelnen Filtermoduls 484, 486 kann korrespondierende Koppelelemente aufweisen, beispielsweise Haken 496 und Aufnahmeschlitze 498 aufweisen.
Fig. 31 ist eine gedrehte Ansicht der Fig. 30. Analog zu den vorhergehenden Ausführungsvarianten weist der Gitteraufsatz 440 einen Gitterrahmen 456 und ein Gitter 458 auf. In Fig. 31 sind die Abscheideelemente 138 als Mehrkant-Halbrohre ausgebildet. Nicht dargestellt in den Fig. 29-32 sind als Flächenmedium ausgebildete Filtermedien, welche den Stufen 484, 486, 488 zugeordnet sein können. Fig. 32 und Fig. 33 zeigen eine gedrehte Ansicht des zusammengesetzten Filtermoduls 410 der Fig. 29. Die Filterstufen mit dem Gehäuse 412 und den Rahmen 492 sind vorzugsweise gegeneinander eingehängt und dadurch gekoppelt durch Bewegung senkrecht zur Durchströmungsrichtung entkoppelbar.
Fig. 34 zeigt eine erste Anordnung 503 aus mehreren zusammengesetzten Abscheideelemente 138. Während die Abscheideelemente 138 nach der Montage in den Aufnahmen des Lagerelements 132 angeordnet sind, stellt die Anordnung 503 eine Erleichterung bei der Positionierung der Abscheideelemente 138 dar. Diese werden durch eines oder vorzugsweise zwei oder mehr leistenförmige Koppelelemente 501 und 502 jenseits der Endbereiche gehalten. Die Koppelelemente 501 , 502 können vorzugsweise entlang der konvexen Seite der halbrohrförmigen Abscheideelemente 138 angeordnet sein. Die Koppelelemente 501 , 502 können die Abscheideelemente 138 bevorzugt rastend oder klemmend halten. Fig. 35 zeigt eine zweite Anordnung 504 aus mehreren zusammenhängenden Abscheideelementen 138, wobei die leistenförmige Koppelelemente 501 und 502 entlang der konvexen Seite der halbrohrförmigen Abscheideelemente 138 angeordnet sind. Diese sind insbesondere in Aufnahmen 505, vorzugsweise randseitig angeordnete Aufnahmen, der Abscheideelemente 138 angeordnet.
Fig. 36 zeigt eine zweite Ausführungsvariante eines Bogens 130 zur Ausbildung eines Filtermoduls 410, wobei die Lagerelemente 132 mit den Aufnahmen 136 beidseitig am Rand der Wandung mit der Einströmöffnung 124 angeordnet ist.
Fig. 37 zeigt eine dritte Ausführungsvariante eines Bogens 630, wobei je ein Lagerelement 132 mit den Aufnahmen 36 am Rand einer geschlossenwandigen Wandung auf. Dieser Bogen kann zur Ausbildung einer Vorfilterstufe oder einer Haupt- und/oder Feinfilterstufe ausgebildet sein.
Es wird darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Elemente und Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gegenstandes untereinander austauschbar beziehungsweise kombinierbar sind, sofern ein Austausch oder eine Kombination derselben aus technischen Gründen nicht ausgeschlossen ist.
Bezugszeichen
2 Abscheidevorrichtung
4 Abluftstrom
6 Lackierablage
8 Abscheidebereich
10, 110, 210, 310, 410 Filtermodul
12, 112, 212, 312, 412 Gehäuse
14, 114, 214, 314, 414 Wandung
16, 416 Boden
18, 118, 218, 318, 418 Deckel
20 Wandteil
22 Wandteil
24, 124, 224 Einströmöffnung
26 Ausströmöffnung
28, 128, 228, 328, 428 Durchströmungsrichtung
30, 130, 630 Bogen
32, 132, 232, 332, 432 Lagerelement
233 Halbrohr-Abscheideelemente
34, 234 Lagerelement
36, 136, 336 Aufnahmen
337 Aufnahmen
38, 138, 238, 338, 438 Abscheideelemente
239, 339 Abscheideelemente
40 Gitter
140, 240, 340, 440 Gitteraufsatz
142 Taschenstruktur
144 Taschen
245 Verbindungsstreben
146, 346, 446 Stützplatten
148, 348 Flächenmedium
152, 452 Stützstreben
154, 454 Rahmenstreben
156, 256, 456 Gitterrahmen
158, 258, 458 Gitter
260, 360 Reihe von Abscheideelemente
262, 362 Reihe von Abscheideelemente 264 Reihe von Abscheideelemente
311 , 411 Schweißverbindung
313 Schweißverbindung 323 Faltkante
339 Stützplatte
340, 440 Gitteraufsatz
342 Aufnahmestruktur
344 Führungsbahnen 346 Stützplatten
364 Filterkassette
366 Stützplatten
368 Öffnungsschlitze 370 Deckelblende
372 Stützstreben
374 Verbindungssteg
380 Stützstruktur
381 Filtertaschen 382 Einsteckrichtung
384 Steg
484 Haupt- und/oder Feinfilterstufe
486 Haupt- und/oder Feinfilterstufe
488 Haupt- und/oder Feinfilterstufe 490 Leisten
492 Rahmen
494 Koppelelemente
496 Haken
498 Aufnahmeschlitze
501 Koppelelement
502 Koppelelement
503 Anordnung
504 Anordnung 505 Aufnahmen
V Verbindungsstreifen
R1 Rand
R2 Rand B Anbindungsstreifen A Längsachse
M Filtermaterial

Claims

Patentansprüche Filtermodul (10, 110, 210, 310, 410) zum austauschbaren Einbau in eine Abscheidevorrichtung (2) einer Lackieranlage (6) und zur Abscheidung von Overspray aus einem Abluftstrom (4) der Lackieranlage (6), mit einem Gehäuse (12, 112, 212, 312, 412), das aus einem Gehäusematerial hergestellt ist, und an dem eine Einströmöffnung (24, 124, 224) und eine Ausströmöffnung (26) vorgesehen sind, und mit mehreren Abscheideelementen (38, 138, 238, 239, 338, 339, 438), die im Gehäuse (12, 112, 212, 312, 412) zwischen der Einströmöffnung (24, 124, 224) und der Ausströmöffnung (26) gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12, 112, 212, 312, 412) das einstückig aus einem Bogen (30) des Gehäusematerials hergestellt ist, wobei das Gehäuse (12, 112, 212, 312, 412) einen Gehäusehohlraum definiert, innerhalb welchem die Abscheideelemente (38, 138, 238, 239, 338, 339, 438) angeordnet sind und wobei der Bogen (30, 130, 630) zudem wenigstens ein Lagerelement (32, 34, 132, 232, 234, 332, 432) aufweist, in das Aufnahmen (36, 136, 336) zur Positionierung und Fixierung der Abscheideelemente (38, 138, 238, 239, 338, 339, 438) eingelassen sind. Filtermodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (32, 34, 132, 232, 234, 332, 432) mit einem weiteren Element des Bogens (30, 130, 630), insbesondere der Wandung (14, 114, 214, 314, 414), dem Boden (16, 416) und/oder dem Deckel (18, 118, 218, 318, 418) einstückig verbunden ist. Filtermodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweilige Aufnahme (36, 136, 336) des Lagerelements (32, 34, 132, 232, 234, 332, 432) mit dem Querschnitt des Abscheideelements (38, 138, 238, 239, 338, 339, 438) korrespondiert. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäusematerial faltbar oder abkantbar ausgebildet ist. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12, 112, 212, 312, 412) zusätzlich zu dem Lagerelement (32, 34, 132, 232, 234, 332, 432) wenigstens eine Wandung (14, 114, 214, 314, 414), einen Boden (16, 416) und einen Deckel (18, 118, 218,
BERICHTIGTES BLATT (REGEL 91) ISA/EP 318, 418) umfasst, die einstückig aus einem Bogen (30, 130, 630) des Gehäusematerials hergestellt sind.
6. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäusematerial auf Cellulose, wie insbesondere einer cellulosehaltigen Hohlkammerstruktur, basiert.
7. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäusematerial auf einem pyrolysefesten Metall, wie insbesondere Stahl, basiert.
8. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12, 112, 212, 312, 412) quaderförmig gefaltet und/oder gebogen ist.
9. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12, 112, 212, 312, 412) eine maximale Erstreckung (E) von 100 cm, vorzugsweise 80 cm aufweist.
10. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einströmöffnung (24, 124, 224) und die Ausströmöffnung (26) in zwei sich gegenüberliegende Wandteile (20, 22) der Wandung (14, 114, 214, 314, 414), die vorzugsweise als umlaufende Wandung (14, 114, 214, 314, 414) ausgebildet sind, eingelassen sind und eine horizontale Ausrichtung einer Durchströmungsrichtung (28, 128, 228, 328, 428) definieren.
11 . Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheideelemente (38, 138, 238, 239, 338, 339, 438) säulenförmig ausgebildet senkrecht gegenüber der Durchströmungsrichtung (28, 128, 228, 328, 428) ausgerichtet sind.
12. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheideelemente (38, 138, 238, 239, 338, 339, 438) wenigstens teilweise aus einem Einwegmaterial, insbesondere einem Material auf Cellulosebasis, gebildet sind.
13. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheideelemente (38, 138, 238, 239, 338, 339, 438) wenigstens teilweise aus einem pyrolysefesten Abscheidematerial, vorzugsweise aus pyrolysefestem Metall, insbesondere aus Stahl, gebildet sind.
BERICHTIGTES BLATT (REGEL 91) ISA/EP Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheideelemente (38, 138, 238, 239, 338, 339, 438) wenigstens teilweise eine Gitterwandung (40, 140, 240) aufweisen, innerhalb der ein Filtermaterial (M) aufnehmbar ist. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere der säulenförmigen Abscheideelemente (38, 138, 238, 239, 338, 339, 438) in Längsrichtung je zwei endständige Teilbereiche sowie einen Mittelbereich aufweisen, wobei die Abscheideelemente (38, 138, 238, 239, 338, 339, 438) durch zumindest ein Koppelelement (501 , 502) entlang einer Fixierebene verbunden sind, derart, dass ein Teilbereich eines Abscheideelements (38, 138, 238, 239, 338, 339, 438) in einer ersten Richtung gegenüber der Fixierebene hervorsteht und der Mittelbereich in zur ersten Richtung gegenüberliegenden Richtung gegenüber der Fixierebene hervorsteht. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheideelemente (38, 138, 238, 239, 338, 339, 438) durch zwei oder mehr Koppelelemente (501 , 502) verbunden sind, derart, dass gegenüber den Fixierebenen zweier äußerer Koppelelemente (501 , 502) jeweils die endständigen Teilbereiche hervorstehen. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (501 , 502) leistenförmig, insbesondere als Klemm- oder Rastleiste, ausgebildet und senkrecht zur Längsachse (A) der Abscheideelemente (38, 138, 238, 239, 338, 339, 438) verläuft. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermodul (10, 110, 210, 310, 410) zumindest zwei Lagerelemente (32, 34, 132, 232, 234, 332, 432) zur beidseitigen endständigen Fixierung der Abscheideelemente (38, 138, 238, 239, 338, 339, 438) aufweist, die einstückig mit dem Gehäuse (12, 112, 212, 312, 412) aus dem Gehäusematerial hergestellt sind. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheideelemente (38, 138, 238, 239, 338, 339, 438) als mehrere in Anströmrichtung hintereinander angeordnete Reihen (260, 262, 264, 360, 362) angeordnet sind, welche einen identischen Querschnitt entlang ihrer Längsachse (A) aufweisen.
BERICHTIGTES BLATT (REGEL 91) ISA/EP
20. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Abscheideelemente (38, 138, 238, 239, 338, 339, 438) von zumindest zwei hintereinander geordneten Reihen (260, 262, 264, 360, 362) an Abscheideelementen (38, 138, 238, 239, 338, 339, 438) jeweils ein Halbrohr-Querschnitt aufweisen.
21 . Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbrohr als Rundrohr oder als Mehrkantrohr, mit einer Anzahl an Kanten mit n > 4, ausgebildet ist.
22. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbrohre einer ersten Reihe (260, 360) eine erste Öff- nungsrichtung definieren, dass die Halbrohre der zweiten benachbarten Reihe (262, 362) eine zweite Öffnungsrichtung definieren, wobei die jeweiligen Öff- nungsrichtungen der Halbrohre der ersten Reihe (260, 360) in Bezug auf die Halbrohre der zweiten Reihe (262, 362) parallel zueinander und in entgegengesetzten Richtungen verlaufen.
23. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbrohre einer ersten Reihe (260, 360) mit einem Querversatz von zumindest einem mittleren Radius r gegenüber der zweiten benachbarten Reihe (262, 362) im Gehäuse (12, 112, 212, 312, 412) angeordnet sind.
24. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (36, 136, 336) im Fall eines Gehäusematerials aus Cellulose endständig geschlossen sind.
25. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (32, 34, 132, 232, 234, 332, 432) plattenförmig ausgebildet ist.
26. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (36, 136, 336) im Fall eines pyrolysefesten Materials als Durchbruch ausgebildet ist, wobei die Abscheideelemente (38, 138, 238, 239, 338, 339, 438) zudem stoffschlüssig, vorzugsweise verschweißt in dem Durchbruch angeordnet sind.
BERICHTIGTES BLATT (REGEL 91) ISA/EP Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die anströmseitig vorderste ersten Reihe (260, 360) von Halbrohre gebildet ist, deren konkave Seite zum Innenraum des Gehäuses (12, 112, 212, 312, 412) gerichtet ist Filtermodul nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zur ersten Reihe (260, 360) eine zweite Reihe (262, 362) von Halbrohren deren konkave Seiten entgegengesetzt zur konkaven Seite der Halbrohre der ersten Reihe (260, 360) angeordnet sind. Filtermodul nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass ein bevorzugter Versatz eines Halbrohres der zweiten Reihe (262, 362) gegenüber einem Halbrohr der ersten Reihe (260, 360) in senkrechter Richtung zur Durchströmungsrichtung (28, 128, 228, 328, 428) der Summe aus dem mittleren Radius des Halbrohres der ersten Reihe (260, 360) und Abstand zweier benachbarter Halbrohre der ersten Reihe (260, 360) voneinander entspricht. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermodul (10, 110, 210, 310, 410) mehrere Filterstufen zur quantitativen Abscheidung von partikelbeladenen Gasen mit unterschiedlicher Partikelgrößenverteilung aufweist, so dass sich die Partikelgrößenverteilung des partikelbeladenen Gases bei Durchleiten in Durchströmungsrichtung (28, 128, 228, 328, 428) durch das Filtermodul (10, 110, 210, 310, 410) von einem Vorfilter zu einem Feinfilter hin ändert. Filtermodul nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Filterstufen durch säulenförmige Abscheideelemente (38, 138, 238, 239, 338, 339, 438) mit unterschiedlich-dimensionierten Querschnitt und mit parallel zueinander angeordneten Längsachsen (A) ausgebildet werden. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Filterstufen durch unterschiedliche Ausnehmungen (36, 136, 336) im Lagerelement (32, 34, 132, 232, 234, 332, 432), insbesondere mit unterschiedlicher Dimensionierung, realisiert sind. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (32, 34, 132, 232, 234, 332, 432) eine einzige Form von Ausnehmungen (36, 136, 336), vorzugsweise mit, bezogen auf die Durchströmungsrichtung (28, 128, 228, 328, 428), unterschiedlicher räumlicher Ausrichtung, aufweist.
BERICHTIGTES BLATT (REGEL 91) ISA/EP Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermodul (10, 110, 210, 310, 410) separat von Gehäuse (12, 112, 212, 312, 412) ausgebildete Filterstufen (484, 486, 488) aufweist, welche vorzugsweise austauschbar mit dem Gehäuse (12, 112, 212, 312, 412) verbunden sind. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die separat ausgebildeten Filterstufen (484, 486, 488) durch Koppelelemente (494) untereinander und/oder mit dem Gehäuse (12, 112, 212, 312, 412) verbunden sind. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterstufen (484, 486, 488) am Gehäuse (12, 112, 212, 312, 412) eingehängt sind, insbesondere durch eine Verbindung aus Haken und Verbindungsschlitze (496, 498). Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Filterstufe als austauschbare Filterkassette (364) mit Taschen (381 ) im Filtermodul (10, 110, 210, 310, 410) angeordnet ist. Filtermodul nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterkassette (364) ein Filtermedium (348), vorzugsweise ein gegenüber der Filterkassette austauschbares Filtermedium, aufweist. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die austauschbare Filterkassette (364) abströmseitig zu einer Vorabscheiderstufe, insbesondere einer durch halbrohrförmige Abscheideelemente (38, 138, 238, 239, 338, 339, 438) ausgebildete Vorabscheiderstufe, angeordnet ist. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermodul (10, 110, 210, 310, 410) abströmseitig zu einer Vorabscheiderstufe, insbesondere einer durch halbrohrförmige Abscheideelemente (38, 138, 238, 239, 338, 339, 438) ausgebildete Vorabscheiderstufe, Taschen (144) mit einem Filtermedium (148), vorzugsweise V-förmige Taschen, aufweist. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Taschen (144) durch eine Abfolge von Stützplatten (146,
BERICHTIGTES BLATT (REGEL 91) ISA/EP 246, 346), vorzugsweise mit radialen Streben (152, 452) und/oder konzentrischen Rahmenstreben (154, 454) gebildet sind.
42. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Taschen (144), vorzugsweise entlang der Oberflächen der Stützplatten (146), ein Filtermedium (148) als Flächenmedium aufweisen.
43. Filtermodul nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermedium (148, 348) austauschbar in den Taschen (144) und/oder entlang einer Oberfläche der Stützplatten der Fiiterkassette (364) angeordnet ist.
44. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermodul (10, 110, 210, 310, 410), insbesondere die Filterkassette (364) mehrere parallel-zueinander angeordnete Ausströmöffnungen (368) aufweist.
45. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermodul (10, 110, 210, 310, 410) einen begehbaren Gitteraufsatz (140, 240, 340, 440) aufweist.
46. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der Gitteraufsatz (140, 240, 340, 440) einen Gitterrahmen (156, 256, 456) und ein Gitter (158, 258, 458) aufweist.
47. Bausatz für ein Filtermodul (10, 110, 210, 310, 410) nach einem der vorhergehenden Ansprüche der ausschließlich einen Bogen (30, 130, 630), die Abscheideelemente (38, 138, 238, 239, 338, 339, 438) und optional eines der folgenden Elemente umfasst: das Koppelelement (501 , 502) und/oder mechanische Verbindungsmittel.
48. Bausatz nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, dass der Bausatz ausschließlich den Bogen (30, 130, 630), das Koppelelement (501 , 502) und die Abscheideelemente (38, 138, 238, 239, 338, 339, 438) umfasst.
49. Bausatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente ineinander steckbar sind.
50. Bausatz nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem Bogen (30, 130, 630) gefertigte Gehäuse (12, 112, 212,
BERICHTIGTES BLATT (REGEL 91) ISA/EP 312, 412) mit den Abscheideelementen (38, 138, 238, 239, 338, 339, 438) stoffschlüssig verbindbar, insbesondere verschweißbar, ist. Abscheidevorrichtung einer Lackieranlage mit einem Filtermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem ersten Filtermodul (10, 110, 210, 310, 410) und wenigstens ein weiteres Filtermodul (10, 110, 210, 310, 410) benachbart gehalten ist. Abscheidevorrichtung nach Anspruch 51 , dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Filtermodul (10, 110, 210, 310, 410) nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Vorabscheider zur Abscheidung von Lackpartikeln zwischen beispielsweise 25 - 250 pm ausgebildet ist und ein zweites Filtermodul (10, 110, 210, 310, 410) nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Hauptabscheider zur Abscheidung von Lackpartikeln zwischen 5 und 150 pm ausgebildet und dem Vorabscheider strömungsmechanisch nachgeordnet ist. Verfahren zum Ausformen des Filtermoduls (10, 110, 210, 310, 410) nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
A Bereitstellen eines profilierten Bogens (30, 130, 630) umfassend die Elemente gemäß Anspruch 2;
B Umformen zumindest des oder der Lagerelemente (32, 34, 132, 232, 234, 332, 432);
C Zusammenstecken der Abscheideelemente (38, 138, 238, 239, 338, 339, 438) und des Lagerelements (32, 34, 132, 232, 234, 332, 432) unter Positionierung der Abscheideelemente (38, 138, 238, 239, 338, 339, 438) in die Ausnehmungen des jeweiligen Lagerelements (32, 34, 132, 232, 234, 332, 432) und
D Umformen der weiteren Elemente des Gehäuses (12, 112, 212, 312, 412) unter Ausbildung des Filtermoduls (10, 110, 210, 310, 410), wobei das Umformen insbesondere eine Rotation um eine Rotationsachse umfasst.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2236215A1 (de) 2009-04-02 2010-10-06 Volker Haas Vorabscheider für die An- bzw. Absaugöffnung von Sprühnebel-Absauganlagen, Lackieranlagen o.dgl.
DE102015202257A1 (de) * 2015-02-09 2016-08-11 Dürr Aktiengesellschaft Abscheidevorrichtung, Abscheidekörper und Verfahren zum Herstellen eines Abscheidekörpers
US20170136483A1 (en) 2013-04-05 2017-05-18 Columbus Industries, Inc. Industrial coating application filter with pleated support
DE102016001889A1 (de) * 2016-02-17 2017-08-17 Eisenmann Se Auffangvorrichtung für Overspray, Filtermodul und Verfahren zum Aufbau eines Filtermoduls
CN107349688A (zh) * 2017-08-10 2017-11-17 中国汽车工业工程有限公司 一种干式漆雾分离装置
DE102018116526A1 (de) 2018-03-15 2019-09-19 Dürr Systems Ag Abscheidestufe sowie Abscheideeinheit mit wenigstens einer Abscheidestufe
CN209985061U (zh) * 2019-05-07 2020-01-24 上海通周机械工程有限公司 干式喷漆室漆雾捕捉装置及过滤网格
DE102018118796A1 (de) 2018-08-02 2020-02-06 Eisenmann Se Bodeneinheit für ein Filtermodul zum Abscheiden von Overspray, Filtermodul, Verfahren zum Aufbau eines Filtermoduls sowie Verwendung einer Bodeneinheit oder eines Filtermoduls

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2236215A1 (de) 2009-04-02 2010-10-06 Volker Haas Vorabscheider für die An- bzw. Absaugöffnung von Sprühnebel-Absauganlagen, Lackieranlagen o.dgl.
EP2236215B1 (de) 2009-04-02 2018-05-02 Volker Haas Vorabscheider für die An- bzw. Absaugöffnung von Sprühnebel-Absauganlagen, Lackieranlagen o.dgl.
US20170136483A1 (en) 2013-04-05 2017-05-18 Columbus Industries, Inc. Industrial coating application filter with pleated support
DE102015202257A1 (de) * 2015-02-09 2016-08-11 Dürr Aktiengesellschaft Abscheidevorrichtung, Abscheidekörper und Verfahren zum Herstellen eines Abscheidekörpers
DE102016001889A1 (de) * 2016-02-17 2017-08-17 Eisenmann Se Auffangvorrichtung für Overspray, Filtermodul und Verfahren zum Aufbau eines Filtermoduls
CN107349688A (zh) * 2017-08-10 2017-11-17 中国汽车工业工程有限公司 一种干式漆雾分离装置
DE102018116526A1 (de) 2018-03-15 2019-09-19 Dürr Systems Ag Abscheidestufe sowie Abscheideeinheit mit wenigstens einer Abscheidestufe
DE102018118796A1 (de) 2018-08-02 2020-02-06 Eisenmann Se Bodeneinheit für ein Filtermodul zum Abscheiden von Overspray, Filtermodul, Verfahren zum Aufbau eines Filtermoduls sowie Verwendung einer Bodeneinheit oder eines Filtermoduls
CN209985061U (zh) * 2019-05-07 2020-01-24 上海通周机械工程有限公司 干式喷漆室漆雾捕捉装置及过滤网格

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