DE102017110266A1

DE102017110266A1 - Vorrichtung zur Abscheidung von Farbpartikeln aus einem Luftstrom

Info

Publication number: DE102017110266A1
Application number: DE102017110266.3A
Authority: DE
Inventors: Benny Hohmann; Andreas Schwert; Jörg Gerbig; Thomas Kroll
Original assignee: B M Surface Systems GmbH; B+M SURFACE SYSTEMS GmbH
Current assignee: B M Surface Systems GmbH; B+M SURFACE SYSTEMS GmbH
Priority date: 2017-05-11
Filing date: 2017-05-11
Publication date: 2018-11-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (100) zur Abscheidung von Farbpartikeln aus einem Luftstrom, umfassend einen Lufteinlass (101), einen Luftauslass (102) und eine Abscheidekammer, wobei der Lufteinlass (101) an der Abscheidekammer in einem ersten Bereich der Abscheidekammer angeordnet ist, wobei der erste Bereich näher zu einer ersten Grundfläche (104) der Abscheidekammer als zu einer zweiten Grundfläche (103) der Abscheidekammer angeordnet ist, wobei die erste Grundfläche (104) der zweiten Grundfläche (103) gegenüber angeordnet ist, wobei die Grundflächen (103; 104) als eine obere und eine untere Begrenzung der Abscheidekammer ausgebildet sind, wobei die Abscheidekammer eine Geometrie aufweist, die dazu ausgebildet ist, den durch den Lufteinlass einströmenden Luftstrom in Rotation zu versetzen und zum Luftauslass (102) zu leiten, wobei der Luftauslass (102) im ersten Bereich der Abscheidekammer angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abscheidung von Farbpartikeln aus einem Luftstrom gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik sind sogenannte Zyklonabscheider bekannt, bei denen ein Luftstrom von Partikeln gereinigt wird, indem der Luftstrom innerhalb eines zylindrischen und konischen Behälters in Rotation versetzt wird und sich die Partikel aufgrund der auf sie wirkenden Zentrifugalkraft an der seitlichen Wand des Behälters absetzen.
Aus der DE 198 35 333 A1 ist ein Zyklonabscheider bekannt, bei dem der Luftstrom in einem oberen seitlichen Bereich in den Abscheider geführt wird. Im unteren Bereich des Abscheiders sammelt sich das abgeschiedene Material an. Solch ein Zyklonabscheider muss aufwändig gereinigt werden, wenn eine gewisse Masse an Material abgeschieden worden ist.
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Vorrichtung umfasst einen Lufteinlass, einen Luftauslass und eine Abscheidekammer. Der Lufteinlass ist an der Abscheidekammer in einem ersten Bereich der Abscheidekammer angeordnet. Der erste Bereich ist näher zu einer ersten Grundfläche der Abscheidekammer als zu einer zweiten Grundfläche der Abscheidekammer angeordnet. Die erste Grundfläche ist dabei der zweiten Grundfläche gegenüber angeordnet. Die Grundflächen sind als eine obere und eine untere Begrenzung der Abscheidekammer ausgebildet. Vorzugsweise ist die erste Grundfläche die untere Begrenzung und die zweite Grundfläche ist die obere Begrenzung. Es ist allerdings auch umgekehrt möglich. Die Abscheidekammer weist eine Geometrie auf, die dazu ausgebildet ist, den durch den Lufteinlass einströmenden Luftstrom in Rotation zu versetzen und zum Luftauslass zu leiten.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Luftauslass im ersten Bereich der Abscheidekammer angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Luftauslass in der ersten Grundfläche der Abscheidekammer angeordnet. Durch die Anordnung des Luftauslasses im ersten Bereich wird erreicht, dass der Luftstrom die Abscheidekammer zunächst vom ersten Bereich in den zweiten Bereich, vorzugsweise bis zur zweiten Grundfläche, durchströmt und anschließend wieder zurück in den ersten Bereich zum Luftauslass strömt. Es wird somit der Weg, den der Luftstrom innerhalb der Abscheidekammer zurücklegt, verlängert, wodurch eine gründlichere Abscheidung erreicht wird.
Vorzugsweise wird die Vorrichtung zur Abscheidung von Farbpartikeln aus einem Luftstrom eingesetzt. Dies können beispielsweise Farbpartikel sein, die bei einem Lackiervorgang freigesetzt worden sind. Bei den Farbpartikeln kann es sich um Lackpartikel oder Lacktropfen handeln.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die Vorrichtung ein Auslassrohr mit einem Einlassende und einem Auslassende umfassen. Die Abscheidekammer kann dazu ausgebildet sein, den Luftstrom in das Einlassende des Auslassrohrs zu leiten. Das Auslassrohr kann zumindest teilweise innerhalb der Abscheidekammer angeordnet sein. Außerdem kann das Auslassrohr dazu ausgebildet sein, den Luftstrom durch den Luftauslass zu leiten und aus dem Auslassende auszugeben. Das Einlassende kann im zweiten Bereich der Abscheidekammer angeordnet sein. Der zweite Bereich kann näher zur zweiten Grundfläche der Abscheidekammer angeordnet sein als zur ersten Grundfläche.
Vorzugsweise sind die Längsachsen des Auslassrohrs und der Abscheidekammer parallel zueinander und/oder das Auslassrohr und die Abscheidekammer sind konzentrisch angeordnet.
Durch Verwendung des Auslassrohrs wird sichergestellt, dass der Luftstrom den Luftauslass nur durchströmen kann, wenn er zuvor bis in den zweiten Bereich geströmt ist. Außerdem kann innerhalb des Auslassrohrs eine weitere Abscheidung von Farbpartikeln erfolgen. Auch im Auslassrohr kann der Luftstrom rotieren.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die Abscheidekammer eine umlaufende Wand aufweisen, die zwischen den beiden Grundflächen angeordnet ist. Die umlaufende Wand kann vorzugsweise rund, besonders bevorzugterweise kreisrund, ausgebildet sein. Es ist auch möglich, dass die umlaufende Wand eckig ausgebildet ist. Die umlaufende Wand, insbesondere die runde oder die kreisrunde Wand, ist vorteilhaft, um den Luftstrom in Rotation zu versetzen.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann der Lufteinlass an der umlaufenden Wand angeordnet sein. Ein solcher Lufteinlass kann auch als seitlicher Lufteinlass bezeichnet werden. Diese Anordnung des Lufteinlasses ist besonders vorteilhaft für eine effiziente Abscheidung der Farbpartikel aus dem Luftstrom.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung können die Grundflächen rund ausgebildet sein und umlaufende Wand kann die Umfänge der beiden Grundflächen miteinander verbinden. Die Abscheidekammer ist dann im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung können der erste und der zweite Bereich Endbereiche der Abscheidekammer sein. Dies kann bedeuten, dass sich die Bereiche bis zu den jeweiligen Grundflächen erstrecken. Es ist insbesondere möglich, dass der erste und der zweite Bereich sich über jeweils ein Viertel der Höhe der Abscheidekammer erstrecken. Die Höhe kann beispielsweise durch die Höhe der umlaufenden Wand definiert sein.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann das Auslassende des Auslassrohrs an einer Mantelfläche des Auslassrohrs angeordnet sein. Außerdem kann das Auslassende von einer dem Einlassende gegenüber angeordneten Grundfläche des Auslassrohrs beabstandet sein. Das Auslassrohr kann also das Einlassende und eine diesem gegenüber angeordnete Grundfläche aufweisen. Die Mantelfläche kann sich zwischen dem Einlassende und der Grundfläche des Auslassrohrs erstrecken. Die von der Grundfläche des Auslassrohrs beabstandete Anordnung des Auslassendes an der Mantelfläche hat den Vorteil, dass abgeschiedene Farbpartikel im Bereich zwischen der Grundfläche des Auslassrohrs und dem Auslassende angelagert werden können. Somit wird die Kapazität der Vorrichtung erhöht.
Es ist auch möglich, dass das Auslassende des Auslassrohrs dem Einlassende gegenüber angeordnet ist. In diesem Fall weit das Auslassrohr dann keine Grundfläche auf.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann der Lufteinlass von der ersten Grundfläche beabstandet sein. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass abgeschiedene Farbpartikel im Bereich zwischen der ersten Grundfläche und dem Lufteinlass angelagert werden können. Somit wird die Kapazität der Vorrichtung erhöht. Besonders vorteilhaft ist dieses Merkmal, wenn die erste Grundfläche die untere Grundfläche ist. Dann werden die abgeschiedenen Farbpartikel durch die Schwerkraft in den Bereich zwischen der ersten Grundfläche und dem Lufteinlass bewegt.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann das Auslassrohr über die erste Grundfläche hinaus aus der Abscheidekammer hinaus ragen. In diesem Fall strömt die Luft durch das Auslassrohr durch den Luftauslass der Abscheidekammer. Zum einen wird durch das relativ lange Auslassrohr der von der Luft innerhalb des Auslassrohrs zurückgelegte Weg verlängert, sodass länger Farbpartikel abgeschieden werden. Zum anderen kann das nach unten hinausragende Auslassrohr als Positionierungshilfe der Vorrichtung verwendet werden. Außerdem lässt sich die Vorrichtung unter Verwendung des Auslassrohrs an einem anderen Bauteil befestigen.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann das Auslassrohr exzentrisch zur Abscheidekammer angeordnet sein. Diese Anordnung ist insbesondere vorteilhaft, wenn eine Mittelachse - vorzugsweise die Längsachse - der Abscheidekammer zwischen dem Auslassrohr und einem Auftreffbereich der umlaufenden Wand angeordnet ist. Der Auftreffbereich stellt dabei den Bereich dar, an dem der durch den Lufteinlass in die Abscheidekammer einströmende Luftstrom auf die umlaufende Wand trifft. Im Auftreffbereich lagern sich im Betrieb üblicherweise mehr Farbpartikel ab als im übrigen Bereich der Abscheidekammer. Durch die exzentrische Anordnung des Auslassrohrs wird der Abstand zwischen dem Auslassrohr und dem Auftreffbereich vergrößert, sodass ein größerer Raum zur Abscheidung von Farbpartikeln geschaffen wird. Somit muss die Vorrichtung weniger oft gereinigt oder ausgetauscht werden.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung können innerhalb des Auslassrohrs Filtermittel angeordnet sein. Diese ermöglichen eine besonders gute Abscheidung von Farbpartikeln, während der Luftstrom durch das Auslassrohr strömt.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die umlaufende Wand eine wellenartige Oberfläche aufweisen. Versuche haben gezeigt, dass sich eine solche Oberfläche besonders gut zur Abscheidung von Farbpartikeln eignet. Beispielsweise kann die umlaufende Wand eine Wellpappe sein oder eine Wellpappe umfassen, deren wellenartige Struktur dem Auslassrohr zugewandt ist.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die Vorrichtung aus Papier und/oder Pappe bestehen. Dies ist besonders vorteilhaft für eine kostengünstige Produktion, sodass die Vorrichtung nicht mehr gereinigt werden muss, sondern einfach ausgetauscht werden kann. Zudem kann die Vorrichtung besonders einfach transportiert werden. Beispielsweise kann die Vorrichtung erst am Einsatzort zusammengefaltet und -gesteckt werden. Für den Transport können die Papier-/Pappbauteile flach übereinander liegend angeordnet werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Abbildung.

1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.

Die Vorrichtung 100 umfasst einen Lufteinlass 101, einen Luftauslass 102, eine erste Grundfläche 104, eine zweite Grundfläche 103, eine umlaufende Wand 105 und ein Auslassrohr 106. Die erste Grundfläche 104 und die zweite Grundfläche 103 sind durch die umlaufende Wand 105 miteinander verbunden. Die Grundflächen 103 und 104 und die umlaufende Wand 105 umschließen eine Abscheidekammer. Durch den an der umlaufenden Wand angeordneten Lufteinlass 101 kann ein Luftstrom in die Abscheidekammer strömen, der Farbpartikel enthalten kann. Der Lufteinlass ist dabei näher zur ersten Grundfläche 104 angeordnet als zur zweiten Grundfläche 103.
Durch die umlaufende Wand 105 wird der Luftstrom in Rotation versetzt, während er in Richtung der zweiten Grundfläche 103 strömt. Während dieser Strömung werden die im Luftstrom enthaltenen Farbpartikel aufgrund der Zentrifugalkraft an der umlaufenden Wand 105 abgeschieden. Aufgrund der Schwerkraft werden ebenfalls Farbpartikel an der ersten Grundfläche 104 abgeschieden. Durch das Einlassende 107 des Auslassrohrs 106, das in der Nähe der zweiten Grundfläche 103 angeordnet ist, strömt der Luftstrom in das Auslassrohr 106.
Innerhalb des Auslassrohrs 106 strömt der Luftstrom durch den Luftauslass 102 in Richtung des Auslassendes 109 des Auslassrohrs 106. Das Auslassende 109 ist dabei auf einer Mantelfläche 110 des Auslassrohrs 106 außerhalb der Abscheidekammer angeordnet. Während der Luftstrom das Auslassrohr 106 durchströmt, werden weiter Farbpartikel abgeschieden.
Das Auslassende 109 des Auslassrohrs 106 ist beabstandet von der Grundfläche 108 des Auslassrohrs 106 angeordnet, sodass sich in dem Raum zwischen dieser Grundfläche 108 und dem Auslassende 109 Farbpartikel anlagern können, ohne den Luftstrom durch das Auslassende 109 zu beeinträchtigen. Die Grundfläche 108 des Auslassrohrs 106 ist dabei gegenüber des Einlassendes 107 angeordnet.
Der Lufteinlass 101 ist beabstandet von der ersten Grundfläche 104 angeordnet, sodass sich im Bereich zwischen der ersten Grundfläche 104 und dem Lufteinlass 101 Farbpartikel ablagern können, ohne den Luftstrom in Richtung des Einlassendes 107 des Auslassrohrs 106 zu beeinträchtigen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19835333 A1 [0003]

Claims

Vorrichtung (100) zur Abscheidung von Farbpartikeln aus einem Luftstrom, umfassend einen Lufteinlass (101), einen Luftauslass (102) und eine Abscheidekammer, wobei der Lufteinlass (101) an der Abscheidekammer in einem ersten Bereich der Abscheidekammer angeordnet ist, wobei der erste Bereich näher zu einer ersten Grundfläche (104) der Abscheidekammer als zu einer zweiten Grundfläche (103) der Abscheidekammer angeordnet ist, wobei die erste Grundfläche (104) der zweiten Grundfläche (103) gegenüber angeordnet ist, wobei die Grundflächen (103; 104) als eine obere und eine untere Begrenzung der Abscheidekammer ausgebildet sind, wobei die Abscheidekammer eine Geometrie aufweist, die dazu ausgebildet ist, den durch den Lufteinlass einströmenden Luftstrom in Rotation zu versetzen und zum Luftauslass (102) zu leiten, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftauslass (102) im ersten Bereich der Abscheidekammer angeordnet ist.
Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) ein Auslassrohr (106) mit einem Einlassende (107) und einem Auslassende (109) umfasst, wobei die Abscheidekammer dazu ausgebildet ist, den Luftstrom in das Einlassende (107) des Auslassrohrs (106) zu leiten, wobei das Auslassrohr (106) zumindest teilweise innerhalb der Abscheidekammer angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, den Luftstrom durch den Luftauslass (102) zu leiten und aus dem Auslassende (109) auszugeben, wobei das Einlassende (107) im zweiten Bereich der Abscheidekammer angeordnet ist.
Vorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheidekammer eine umlaufende Wand (105) aufweist, die zwischen den beiden Grundflächen (103; 104) angeordnet ist.
Vorrichtung (100) nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufteinlass (101) an der umlaufenden Wand (105) angeordnet ist.
Vorrichtung (100) nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundflächen (103; 104) der Abscheidekammer rund ausgebildet sind und dass die umlaufende Wand (105) die Umfänge der beiden Grundflächen (103; 104) der Abscheidekammer miteinander verbindet.
Vorrichtung (100) nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Bereich Endbereiche der Abscheidekammer sind.
Vorrichtung (100) nach zumindest einem der vorherigen fünf Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslassende (109) des Auslassrohrs (106) an einer Mantelfläche (110) des Auslassrohrs (106) angeordnet und von einer dem Einlassende (107) gegenüber angeordneten Grundfläche (108) des Auslassrohrs (106) beabstandet ist.
Vorrichtung (100) nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufteinlass (101) von der ersten Grundfläche (104) beabstandet ist.
Vorrichtung (100) nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslassrohr (106) über die erste Grundfläche (104) hinaus aus der Abscheidekammer hinaus ragt.
Vorrichtung (100) nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslassrohr (106) exzentrisch zur Abscheidekammer angeordnet ist.
Vorrichtung (100) nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Auslassrohrs (106) Filtermittel angeordnet sind.
Vorrichtung (100) nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Wand (105) eine wellenartige Oberfläche aufweist.
Vorrichtung (100) nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) aus Papier und/oder Pappe besteht.