DE2800668C3 - Vorrichtung zum Auswaschen von Farbnebel aus der Abluft von Lackieranlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auswaschen von Farbnebel aus der Abluft von Lackieranlagen, bei der die Abluft zum Vermischen mit einer zugeführten Flüssigkeit mittels Unterdruck in eine Mischkammer, über bzw. durch eine Flüssigkeit und danach durch eine Beruhigungskammer und einen Filter gesaugt wird.

Bei derartigen Vorrichtungen werden in der Mischkammer die Farbnebel und die zugesetzte Flüssigkeit intensiv unter Bildung eines sichtbaren Nebels vermischt, wobei die Farbteilchen schon weitgehend an die Flüssigkeitströpfchen angelagert werden. Die auf diese Weise mit Farbteilchen beladenen Flüssigkeitstropfen werden dann in der in dem Sumpf der Vorrichtung vorhandenen Flüssigkeit niedergeschlagen und dort coaguliert. Der am Boden des Sumpfes abgesetzte Farbschlamm wird dann in seitlichen Abständen mitteis einer an sich bekannten Vorrichtung ausgetragen.

Die zugeführte Flüssigkeit besteht im allgemeinen aus Wasser, dem weitere Chemikalien und Altöl zugesetzt ist.

Für die Mischkammer gibt es eine Reihe von unterschiedlichen Konstruktionen. Diese bekannten Konstruktionen besitzen fast durchweg den Nachteil, daß keine vollständige und ausreichende Durchmischung der Abluft mit Farbteilchen und Flüssigkeitströpfchen erzielt wird. Die Folge davon ist, daß die Farbteilchen sich nur in ungenügendem Maße an die Flüssigkeitstropfen anlegen und im übrigen der Wandung der Mischkammer niederschlagen. Es sind deshalb häufige Reinigungen der Mischkammer erforderlich, die einen erheblichen Zeit- und Arbeitsaufwand bedingen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß eine bessere Durchmischung und ein vollständigeres Niederschlagen der Farbteilchen im Sumpf der Vorrichtung ermöglicht wird und zugleich eine einfache Gestaltung erzielt wird, die den Reinigungsvorgang vereinfacht.

Zur Lösung dieser Aufgabenstellung sieht die Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art vor, daß die Mischkammer als stirnseitig offener Zylinder ausgebildet und mit einem Zuführtrichter für die Abluft verbunden ist, dessen engere Trichteröffnung

etwa tangential in den Mantel des Zylinders einmündet

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß auf der Innenseite des die Mischkammer bildenden Zylinders eine über dessen ganze Länge durchgehende Abreißkante angeordnet ist

Zusätzlich kann zur Verbesserung der Wirkungsweise einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen werden, daß im Einlaufbereich der Abluft ins Innere der Mischkammer eine Querschnittsverengung mit einer Abreißkante angeordnet ist.

Sind in einer Vorrichtung der genannten Art mehrere Mischkammern fluchtend hintereinander angeordnet, so kann in Ausgestaltung der Erfindung zwischen aufeinanderfolgenden Mischkammern je ein Trennblech angeordnet sein.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert, und zwar zeigt

Fig. I rein schematisch einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die in einer Lackierstraße Anwendung findet,

F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die einem Farbspritzstand zugeordnet ist, und

F i g. 3 eine schaubildliche Ansicht einer erfindungsgemäßen Mischkammer.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel im Querschnitt dargestellt, welches im Zusammenhang mit einer Lackierstraße verwendet werden kann. In einer nicht dargestellten Halle ist das längslaufende Grundgestell 10 einer Lackierstraße angeordnet.

Der Boden 11 dieser Lackierstraße enthält öffnungen 12, durch die die in der Halle befindliche Luft und mit ihr die in ihr enthaltenen Farbteilchen abgesaugt werden, und zwar mittels einer an sich bekannten, und daher nicht vollständig dargestellten Absauganlage 13.

In einem Abstand von dem Grundgestell der Lackierstraße sind Wannen 14 angeordnet, die mit einer Flüssigkeit 15 gefüllt sind. Diese Wannen 14 werden aus dem noch weiter unten zu beschreibenden Sumpf der Auswaschvorrichtung gespeist und sind stets zum Überlaufen mit Flüssigkeit gefüllt.

Dem Grundgestell 10 der Lackierstraße unmittelbar benachbart sind in dem Boden 11 parallel durchgehende Wannen 16 angeordnet, die ebenfalls stets bis zum Überlauf mit Flüssigkeit gefüllt sind. Sie werden von dem Überlauf der Wannen 14 gespeist. Diese Wannen 16 sind mittels nicht dargestellter Siebbleche abgedeckt und sind nach den öffnungen 12 hin mittels Wulsten abgegrenzt.

An die in Abständen voneinander angeordneten öffnungen 12 im Boden der Lackieranlage schließen sich Zufuhrtrichter 17 an. Entlang der Wandungen dieser Trichter fließt die Flüssigkeit aus den Wannen 16 unten ab und wird von der in die Trichter einströmenden Luft mitgerissen und in einer Mischkammer geführt. Diese Mischkammer ist im folgenden anhand der F i g. 1 und 3 beispielsweise näher erläutert.

Eine erfindungsgemäße Mischkammer hat eine zylindrische trommelartige Form und besteht aus einem an den Stirnseiten mit einem Randflansch (80) versehenen offenen 2tylinder 18. Dieser Zylinder ist außermittig mittels eines Gehäuseansatzes 19 mit dem Trichter 17 verbunden. Zur leicht lösbaren Verbindung ist der Gehäuseansatz 19 mit dem unteren Ende des Trichters 17 bei 20 lösbar verflanscht.

Zu einer Lackierslraße gehört eine Vielzahl solcher Mischkammern, die in Abständen voneinander angeordnet sind Zwischen benachbarten Kammern und im Absiand von deren Stirnseiten sind lotrechte Trennbleche 21 angeordnet. Die Mischkammern sind in einem unterhalb von der Lackierstraße vorgesehenem Raum 22 angeordnet, dessen Wandungen 23 bis auf Austrittsöffnungen 24 luftundurchlässig sind und die an ihrem prismatischen Boden 25 einen Sumpf für die Waschflüssigkeit 26 bilden.

In dem Boden 25 ist außerdem eine Austragvorrichtung 27 für den abgesetzten Schlamm am Grunde des Sumpfes angeordnet

Der Trichter 17 und der Gehäuseansatz 19 münden in eine öffnung 28 in der Wandung des Zylinders 18.

Die Anordnung ist so getroffen, daß nicht der gesamte Querschnitt der unteren, engeren Trichteröffnung in den Zylinder 18 einmündet, vielmehr ist dieser Mündungsbereich zu einem Teil von einem Abdeckblech 29 geschlossen, der eine achsparallel zu dem horizontal angeordneten Zylinder 18 verlaufende Abreißkante 30 besitzt. Auf diese Weise strömt die durch die Öffnung 12 im Sinne der Pfeile 31 angesaugte Abluft aus der Halle annähernd tangential in das Innere des Zylinders 18 ein und bildet in dessen Inneren einen Wirbel der durch die Pfeile 32 angedeutet ist. Im aufsteigenden Bereich dieser Wirbelströmung ist über die Länge des Zylinders 18 reichend ein Störkörper 33 mit einer Abreißkante angeordnet. Infolge der laufenden Zufuhr von Abluft wird die im Innern des Zylinders 18 entstehende Wirbelströmung durch die offenen Stirnseiten des Zylinders herausgeführt, so daß in dem Raum 22 ebenfalls eine Wirbelströmung entsteht.

Die obenerwähnten Trennbleche 21, die mittels Streben 34 gehalten sein können, verhindern eine Durchmischung benachbarter Strömungen, die durch Pfeile 84 angedeutet sind. Diese Strömung schlägt auf die Oberfläche 35 der im Boden 25 des Raumes 22 befindlichen Ausvaschflüssigkeit 26.

Beim Einströmen der Abluft in den Zylinder 18 wird die an den Trichterwandungen herablaufende und mitgerissene Flüssigkeit in feinste Tröpfchen zerstäubt, an die sich infolge der gründlichen Verwirbelung im Innern der Mischkammer die Farbteilchen des mit der Abluft gerissenen Farbnebels anlagern. Diese Tropfchen mit den angelagerten Farbteilchen schlagen auf die Oberfläche 35 der Flüssigkeit 26 auf und werden von dieser aufgenommen. Es hat sich gezeigt, daß die Durchmischung innerhalb der von dem Zylinder 18 gebildeten erfindungsgemäßen Mischkammer so gründ-Hch ist, daß sich an den Innenwandungen des Zylinders 18 nur verschwindende Mengen an Farbteilchen anlagern.

In dem Sumpf des Raumes 22 setzen sich dann die Pigmente und Bindemittel auf dem Boden ab, wo sie von der Austragvorrichtung 27 automatisch entfernt werden.

Der Stand des Flüssigkeitsspiegels 35 im Sumpf des Raumes 22 wird mittels eines Niveaureglers stets auf der gleichen Höhe gehalten und dabei gleichzeitig Auswaschflüssigkeit in die obengenannten Wannen 14 beziehungsweise 16 gepumpt. Bei fallendem Flüssigkeitsspiegel infolge Verdunstung wird in an sich bekannter Weise über ein gesteuertes Ventil Frischwasser in den Sumpf zugeführt.

Wird jedoch durch die Rieselanlage im Innern der Halle mehr Frischwasser zugeführt, als bei normalem Betrieb der Anlage verdunstet, so wird das Ansteigen

des Flüssigkeitsspiegels 35 über das Normalniveau angezeigt und zusätzlich Flüssigkeit aus dem Sumpf abgepumpt.

Der Zusatz von Zusatzmitteln zu dem Flüssigkeitsumlauf erfolgt ebenfalls weitgehend selbsttätig, da mit dem Coagjlieren der Farbteüchen stets Mittel verbraucht werden. Als Zusatzmittel kommen z. B. Altöl in Verbindung mit einer Lauge in Betracht

Die Abluft wird dann aus dem Raum 22, der die Mischkammern enthält, in Beruhigungsräume 36 bzw. 37 geführt. In der erstgenannten Kammer 36 sind an sich bekannte Tropfenabscheider 38 angeordnet, die etwa noch vorhandene Fiüssigkeitströpfchen aus der Abluft abscheiden.

Am Ausgang der zweiten Kammer 37 befindet sich ein Filter 39. In dieser Kammer 37 noch kondensierende Flüssigkeit wird durch ein Entnahmeventil 40 im Boden 41 der Kammer 37 abgeführt.

Nach dem Durchtritt durch das Filter 39 wird die Abluft einer Sammelleitung 42 zugeführt, von wo aus sie mittels eines Gebläses und entsprechender Abluftleitungen ins Freie geführt wird. Dieses Gebläse erzeugt in an sich bekannter Weise in den Räumen 22,36 und 37 einen solchen Unterdruck, der ausreicht, um die erforderliche Durchmischung der Abluft in den Mischkammern zu bewirken.

Wie bereits oben erwähnt, sind die Zylinder 18 leicht lösbar über Flanschverbindungen 20 mit den Trichtern 17 verbunden. Um die Zylinder 18 leicht von den Trichtern 17 lösen zu können und sie außerhalb der Anlage zu reinigen, und danach wieder in die Anlage einzusetzen, ist ein Montagewagen 43 vorgesehen, der in Schienen 44 unterhalb der Lackierstraße beliebig verfahrbar ist. Dieser Montagewagen 43 besitzt als Boden einen Gilterrost 45, der den Durchtritt der Strömung nicht beeinträchtigt. Außerdem besitzt er Wandungsöffnungen 46 für den Durchtritt der Abluft in die Beruhigungskammern.

Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 zeigt schematisch eine Schnittansicht eines Spritz- bzw. Lackierstandes 50. Der Boden 51 des Spritzstandes ist teilweise von einem Gitterrost 52 gebildet. Die Rückwand 53 des Spritzstandes ist Bestandteil einer Kammer 54.

Am oberen Ende der Rückwand 53 gegen die der Farbstrahl nahezu ausschließlich gerichtet ist, ist ein Kanal 55 angeordnet, der eine Waschflüssigkeit enthält. Der Flüssigkeitsspiegel 56 wird mittels einer an sich bekannten Regelvorrichtung, und zwar in der Weise, daß ständig eine vorbestimmte Flüssigkeitsmenge überläuft und einen Flüssigkeitsfilm 57 auf der Oberfläche der Rückwand 53 bildet.

Die Kammer 54 mündet in eine Absaugvorrichtung 58, die über ein Filter 59 die Abluft aus dem Spritzstand durch den Gitterrost 52 und die Kammer 54 absaugt und über eine Rohrleitung 60 abbläst.

Unter dem Boden des Spritzstandes ist ein Behälter 61 angeordnet, dessen Innenraum unmittelbar in die Kammer 54 einmündet. Der Behälter 61 dient als Sammelbehälter für die Waschflüssigkeit deren Flüssigkeitsspiegel 62 mittels einer an sich bekannten Regelvorrichtung auf einem konstanten, vorbestimmten Niveau gehalten wird.

Nahe dem unteren Ende der Kammer 54 ist als Mischkammer ein Zylinder 63 angeordnet, der mit einem Zulauftrichter 64 verbunden ist. Die Ausbildung entspricht der nach dem vorausgehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, wobei die Achse des Trichters jedoch nicht vertikal, sondern annähernd horizontal

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bzw. schräg nach unten gerichtet ist.

Die Abluft aus dem Spritzstand 50 mit den in ihr enthaltenen Farbnebeln wird im Sinne der Pfeile 65 durch den Gitterrost 52 in den Innenraum des Behälters 61 gesaugt und gelangt über die Oberfläche 62 der Waschflüssigkeit in den Behälter 61 in den Einlauf des Trichters 64. Dieser Einlauf des Trichters 64 liegt zum Teil unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 62. Beim Arbeiten der Absaugvorrichtung 58 werden die Tröpfchen des Flüssigkeitsfilms 57 an der unteren Kante der Rückwand 53 mitgerissen und der Flüssigkeitsspiegel im Einlaufbereich — wie bei 66 angedeutet — erhöht und in diesem letztgenannten Bereich ebenfalls Wassertröpfchen mitgenommen.

Im Bereich der Einmündung des Trichters in das Innere des Zylinders 63 ist eine Querschnittsverengung durch ein Abdeckblech 67 gebildet, so daß die Abluft mit den mitgeführten Wassertröpfchen und Farbteilchen durch die verbleibende öffnung 68 in das Innere der Mischkammer gelangt. Im Innern der Mischkammer sind Störkörper mit Abreißkanten 69 angeordnet. Die Arbeitsweise dieser Mischkammer ist die gleiche wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel.

Aus dem Innenraum 70 des gemischbildenden Zylinders 63 tritt an dessen Stirnseite eine Wirbelströmung aus, die durch die Pfeile 71 angedeutet ist. Mit dieser Wirbelströmung werden die in der Luft suspendierten Teilchen auf die Flüssigkeitsoberfläche 62 im Bereich des unteren Endes der Kammer 54 aufgeschlagen, so daß die in der Kammer 54 aufsteigende Luft weitgehend frei von Flüssigkeits- bzw. Farbtröpfchen ist. Tropfbleche 72 im Innern der Kammer 54 bewirken ein weiteres Abscheiden von Tröpfchen aus der Abluft. Die abtropfende Flüssigkeit bzw. auftretendes Kondensat werden dem Kanal 55 wieder zugeführt, der im übrigen durch Abpumpen von Flüssigkeit aus dem Behälter 61 auf dem vorgegebenen Niveau gehalten wird.

Oberhalb des Kanals 55 ist außerdem eine Zuführleitung 73 für die Zusatzstoffe vorgesehen, die der Waschflüssigkeit laufend zugesetzt werden und sich beim Coagulieren der Farbteilchen in der Flüssigkeit verbrauchen.

Die ganze Funktion der Abscheideeinrichtung basiert auf der Tatsache, daß die zu reinigende Abluft innerhalb der Einrichtung auf einem sich stetig erneuernden Wasserfilm rotiert, und somit eine Verschmutzung der Einrichtung ausschließt.

Zur Schaffung dieses notwendigen Wasserfilms sind die Stirnseiten des Auswaschzylinders durch am ^r. Umfang angeordnete Deckscheiben (Randflansche 80) ca. 15 mm hoch verschlossen.

Das heißt mit anderen Worten, die tangential

eintretende Flüssigkeit staut sich allseitig bis ca. 15 mm an, so daß die eingeführten Luft- und Farbteilchen

m überhaupt nicht mit der Abscheideeinrichtung in Berührung kommen.

Ein weiteres Merkmal ist, daß die beidseitig aus der Einrichtung austretende Abluft durch den tangential abgeschleuderten Wasserfilm einer weiteren Reinigung υ und Durchmischung mit dem Urnwälzwasser unterzogen wird.

Zusammenfassend ist der hohe Wirkungsgrad der Einrichtung dadurch zu erklären, daß im Gegensatz zu den bereits bekannten Systemen in dieser Einrichtung .'μ die Abluft in 3 nachfolgend hintereinander angeordneten Mischsystemen mit dem Umwälzwasser vermengt wird.

1. Stufe: Eintritt und Vermengung mit Umwälzwasser

in die Mischkammer
"' 2. Stufe: teilweises Abschälen des Wasserfilmes und

Einführen einer Teilwassermenge in das

Zentrum des Reinigungswirbels
3. Stufe: Vermischen der Abluft mit Umwälzwasser

beidseitig am Ausgang der Einrichtung

Besonders hervorzuheben ist, daß immer entsprechende scharfe Kanten für diesen Zweck vorhanden sind.

Es ist ferner hervorzuheben, daß durch die Konstruki·"' tion der Einrichtung mit relativ geringen Unterdrücken gearbeitet werden kann, so daß sich diese auch durch geringen Energiebedarf auszeichnet.

Da bei den bisher bekannten Anlagen und Einrichtungen mit der Steigerung des Wirkungsgrades auch die ·"' Geräuschbelästigung anstieg, konnten schon aus diesem Grunde nie die gewünschten Abscheidegrade erzielt werden, da die Einrichtungen sonst unerträglich laut geworden wären.

Alle diese Vorzüge sind in dieser Einrichtung .1-, vereinigt und können als ausgesprochen umweltfreundlich und energiesparend bezeichnet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Auswaschen von Farbnebel aus der Abluft von Lackieranlagen, bei der die Abluft zum Vermischen mit einer zugeführten Flüssigkeit mittels Unterdruck in eine Mischkammer, über bzw. durch eine Flüssigkeit und danach durch eine Beruhigungskammer und ein Filter gesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer als stirnseitig offener Zylinder (18) ausgebildet und mit einem Zuführtrichter (17) für die Abluft verbunden ist, dessen engere Trichteröffnung etwa tangential in den Mantel des Zylinders (18) einmündet

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenseite des Zylinders (18) eine über seine Länge durchgehende Abreißkante (33) angeordnet ist.

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