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HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Filtereinsatztemperiereinrichtung, eine Vorrichtung zum Temperieren von Gegenständen, insbesondere zum Trocknen von beschichteten Fahrzeugkarosserien sowie ein entsprechendes Verfahren.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Nachfolgend wird die Erfindung am Beispiel von Fahrzeugkarosserien als Gegenständen beschrieben, wobei unter "Fahrzeugkarosserie" hier nicht nur eine komplette Fahrzeugkarosserie verstanden werden soll, sondern auch Teile einer Karosserie, die für die Trocknung in einer solchen Vorrichtung geeignet sind.

Bei der manuellen oder automatischen Applikation von Lacken auf Gegenständen wird ein Teilstrom des Lackes, der im Allgemeinen sowohl Festkörper und/oder Bindemittel als auch Lösemittel enthält, nicht auf den Gegenstand appliziert. Dieser Teilstrom wird in der Fachwelt "Overspray" genannt. Hier und im Folgenden wird Overspray immer im Sinne eines dispersen Systems, wie einer Emulsion oder Suspension oder einer Kombination daraus, verstanden. Der Overspray wird von dem Luftstrom in der Lackierkabine erfasst und einer Abscheidung zugeführt, sodass die Luft gegebenenfalls nach einer geeigneten Konditionierung wieder in die Beschichtungskabine zurückgeleitet werden kann.

Insbesondere bei Anlagen mit größerem Lackverbrauch, beispielsweise bei Anlagen zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien, kommen in bekannter Weise bevorzugt Nassabschei- desysteme einerseits oder elektrostatisch arbeitende Trockenabscheider andererseits zum Einsatz. Bei bekannten Nassabscheidern wird verhältnismäßig viel Energie zur Umwälzung der erforderlichen, recht großen Wassermengen benötigt. Die Aufbereitung des Spülwassers ist durch den hohen Einsatz an Lack bindenden und entklebenden Chemikalien und durch die Lackschlammentsorgung kostenintensiv. Weiterhin nimmt die Luft durch den intensiven Kontakt mit dem Spülwasser sehr viel Feuchtigkeit auf, was im Umluftbetrieb wiederum einen hohen Energieverbrauch für die Luftaufbereitung zur Folge hat. Bei elektrostatisch arbeitenden Trockenabscheidern muss der Lack-Overspray kontinuierlich von den Abscheideflächen entfernt werden, was meist mit baulich aufwändigen Maßnahmen verbunden ist und entsprechend störanfällig sein kann. Zudem ist der Energieaufwand bei solchen Abscheidern verhältnismäßig hoch.

Als Alternative zu diesen Abscheidesystemen sind Vorrichtungen bekannt, die mit austauschbaren Filtereinsätzen arbeiten, die nach Erreichen einer Grenzbeladung mit Overspray gegen unbeladene Filtereinsätze ausgetauscht und entsorgt oder gegebenenfalls re- cycelt werden. Die Aufbereitung und/oder Entsorgung von derartigen Filtermodulen kann energetisch und auch im Hinblick auf die erforderlichen Ressourcen verträglicher sein als der Aufwand bei einem Nassabscheider oder einer elektrostatisch arbeitenden Abscheidevorrichtung.

Solchen Filtereinsätzen wird die mit Overspray beladene Kabinenluft zugeführt, welche die Filtereinsätze durchströmt und als weitgehend von Overspray befreite Abluft verlässt.

Es hat sich jedoch als problematisch herausgestellt, dass die Eigenschaften der für eine Be- schichtung eingesetzten Materialsysteme sehr unterschiedlich sind. Beispielsweise härten Zweikomponentenlacke mittels einer chemischen Reaktion der beiden Komponenten nach relativ kurzer Zeit aus. Andere Lacksysteme mit anderen Eigenschaften können beispielsweise ohne eine thermisch eingeleitete Aushärtung noch tagelang in einem flüssigen Zustand verbleiben. Demensprechend gestalten sich die Handhabung, der Transport und die Entsorgung von abgeschiedenem Lack schwierig, wenn dieser ganz oder teilweise in einem flüssigen Zustand verbleibt.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Handhabung, den Transport und die Entsorgung von mit Lack beladenen Filtereinsätzen zu verbessern. ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Aufgabe wird durch eine Filtereinsatztemperiereinrichtung zur Temperierung eines einer Filtervorrichtung entnehmbaren Filtereinsatzes gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Weiter wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Temperieren von Gegenständen, insbesondere zum Trocknen von beschichteten Fahrzeugkarosserien, gemäß dem unabhängigen Anspruch 6 gelöst. Außerdem wird die Erfindung durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Anspruch 13 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den entsprechenden abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Filtereinsatztemperiereinrichtung zur Temperierung eines einer Filtervorrichtung entnehmbaren Filtereinsatzes weist einen Anschluss für Zuluft und einen Anschluss für Abluft auf. Es ist somit möglich, den Filtereinsatz einer thermischen Behandlung zu unterziehen. Diese Behandlung kann beispielsweise eine Erhöhung der Temperatur umfassen. Bei einer Erhöhung der Temperatur kann beispielsweise bei einem in dem Filtereinsatz befindlichen, nicht ausgehärteten Beschichtungsmaterial ein Aushärtevorgang eingeleitet oder durchgeführt und das Beschichtungsmaterial in eine feste Phase übergeführt werden. Mittels der Anschlüsse für Zuluft und für Abluft kann in den Filtereinsatz beispielsweise Luft eingeführt werden, die hinsichtlich der Temperatur vergleichbar mit derjenigen ist, die zum regulären Trocknen der Beschichtung von Gegenständen wie beispielsweise Fahrzeugkarosserien eingesetzt wird.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der der Zuluftanschluss oder/und der Abluftanschluss mit einer Vorrichtung zur Temperierung von Gegenständen verbindbar sind. Somit kann direkt die ohnehin für die Temperierung der Gegenstände eingesetzte Luft der Filtereinsatztemperiereinrichtung zugeleitet werden und/oder die mit den bei der Temperierung frei werdenden Gasen beladenen Temperierluft der Vorrichtung zur Temperierung von Gegenständen zugeleitet werden.

Bei einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Filtereinsatz zumindest teilweise ein in einer flüssigen Phase befindliches Filtrat aufweist. Der Filtereinsatz ist vorzugweise Teil eines Filtersystems zur Filterung von Abluft einer Lackieranlage, insbesondere zur Abscheidung von Overspray. Das Filtrat kann so ausgebildet sein, dass es durch Temperierung, insbesondere durch eine Temperaturerhöhung wie beispielsweise durch Heizen, in eine feste Phase übergeführt werden kann. Der Filtereinsatz befindet sich dabei vorzugsweise in einem Zustand, in dem seine Filterkapazität erschöpft oder nahezu erschöpft ist.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Filtereinsatztemperiereinrichtung eine eigene oder zusätzliche Heizeinrichtung aufweist. Auf diese Weise kann die Temperatur in dem Filtereinsatz zusätzlich oder alternativ zu der über den Zuluftanschluss zuführbaren Luft geheizt werden. Die Heizeinrichtung kann in Abhängigkeit von der Temperatur der über den Zuluftanschluss zuströmenden Luft aktivierbar sein.

Die Filtereinsatztemperiereinrichtung oder/und die Heizeinrichtung kann in dem Filtereinsatz angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Filtereinsatztemperiereinrichtung oder/und die Heizeinrichtung so angeordnet sein, dass sie den Filtereinsatz umgibt. Je nach Ausgestaltung des Filtereinsatzes kann so der Wärmeübergang auf den Filtereinsatz optimiert werden. Zudem kann das Heizelement aufsetzbar ausgestaltet sein.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann ein Temperierraum vorgesehen sein, in den ein Filtereinsatz mittels eines Transportsystems transportierbar ist. Somit kann der Filtereinsatz um- und durchströmt werden.

Die Vorrichtung zum Temperieren von Gegenständen, insbesondere zum Trocknen von beschichteten Fahrzeugkarosserien, weist ein Gehäuse und einen in dem Gehäuse untergebrachten Temperiertunnel auf, durch welchen ein Gegenstand mittels eines Transportsystems in einer Transportrichtung transportierbar ist. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Tunneltemperiereinrichtung zum Temperieren des Gegenstandes auf. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Filtereinsatztemperiereinrichtung vorhanden ist, die dazu ausgebildet ist, einen einer Filtervorrichtung entnehmbaren Filtereinsatz einer Temperierung zu unterziehen. Auf diese Weise lassen sich die gleichen Vorteile wie bereits oben beschrieben erzielen. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn die Filtereinsatztemperiereinrichtung mit der Tunneltemperiereinrichtung verbunden ist. Somit besteht die Möglichkeit, die bereits für die Trocknung der Gegenstände vorbereitete Luft auch für die Temperierung des Filtereinsatzes zu verwenden.

Dazu kann vorgesehen sein, dass eine Zuluftleitung von dem Temperiertunnel zu der Filtereinsatztemperiereinrichtung oder/und eine Abluftleitung von der Filtereinsatztemperiereinrichtung zu der Tunneltemperiereinrichtung vorhanden sind. Es kann somit zum einen vorgesehen sein, die in dem Temperiertunnel vorhandene Luft zu der Filtereinsatztemperiereinrichtung zu leiten. Zum anderen kann zusätzlich oder alternativ vorgesehen sein, die in der Filtereinsatztemperiereinrichtung beim Temperieren des einen oder der mehreren Filtereinsätze entstehende Abluft der Tunneltemperiereinrichtung zuzuleiten und gegebenenfalls dort einer thermischen Nachbehandlung zu unterziehen.

In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass die Zuluftleitung direkt mit dem Temperiertunnel oder/und die Abluftleitung direkt mit einem Heizaggregat der Tunneltemperiereinrichtung verbunden sind.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Mehrzahl an Filtereinsätzen zu einer Filtereinsatztemperiereinrichtungs-Station kombiniert ist, der ein Heizaggregat zugeordnet ist. Es kann also eine Mehrzahl an Filtereinsatztemperiereinrich- tungs-Stationen und eine Mehrzahl an Heizaggregaten vorgesehen sein, wobei jeder Fil- tereinsatztemperiereinrichtungs-Station ein Heizaggregat zugeordnet ist. Somit kann jedes Heizaggregat die von der jeweiligen Filtereinsatztemperiereinrichtungs-Station während des Trocknungsvorgangs entstehende zusätzliche Abluft entsorgen.

Weitere Ausgestaltungen sehen vor, dass die Filtereinsatztemperiereinrichtung eine Heizeinrichtung zur Temperierung des Filtereinsatzes aufweist und/oder die Heizeinrichtung in dem Filtereinsatz oder um den Filtereinsatz herum angeordnet ist. Es ergeben sich die bereits oben erläuterten Vorteile. Bei einer alleinigen Temperierung des Heizeinsatzes über die Heizeinrichtung kann eine zusätzliche Schadstoffbelastung der von dem Temperiertunnel stammenden Luft vermieden werden. Beispielsweise kann so in dem Fall, dass aus der Vorrichtung zur Temperierung von Gegenständen keine oder zu wenig Luft zur Verfügung steht, die Temperierung des Filtereinsatzes vorgenommen werden.

Das Verfahren zur Temperierung, insbesondere zur Trocknung, von Filtereinsätzen weist die folgenden Schritte auf:

Entnehmen von Abluft einer Vorrichtung zur Temperierung von Gegenständen; Zuführen der entnommenen Abluft einem Filtereinsatz, wobei der Filtereinsatz dazu ausgebildet ist, Abluft einer Lackieranlage zu filtern; und Durchführen einer Temperierung, insbesondere einer Temperaturerhöhung, des Filtereinsatzes. Somit ergeben sich die bereits oben unter Bezugnahme auf die Filtereinsatztemperiereinrichtung und auf die Vorrichtung zur Temperierung von Gegenständen beschriebenen Vorteile.

Bei einer Ausgestaltung der Verfahren können die Schritte vorgesehen sein:

Entnehmen des Filtereinsatzes einer Lackieranlage; und Verbringen des Filtereinsatzes zu einer Einrichtung zur Durchführung der Temperierung des Filtereinsatzes.

Besonders bevorzugt ist bei einer Ausführungsform des Verfahrens vorgesehen, dass bei der Durchführung der Temperierung des Filtereinsatzes das Filtrat zumindest teilweise von einer flüssigen Phase in eine feste Phase überführt wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Figur 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

und

Figur 3 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform der Erfindung. BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Anlage 10 zur Beschichtung von Fahrzeugkarosserien 11. Die Anlage 10 umfasst eine Lackieranlage 12 zur Aufbringung der Beschichtung - hier: der Lackierung - auf die Fahrzeugkarosserien 11 sowie einen Trockner 14 zum Aushärten beziehungsweise Trocknen der Beschichtung auf den Fahrzeugkarosserien 11.

Die Lackieranlage 12 weist eine Spritzkabine 16, innerhalb welcher der eigentliche Be- schichtungsvorgang stattfindet. Der während des Beschichtungsprozesses in der Spritzkabine 16 entstehende Overspray wird über einen von oben nach unten gerichteten Luftstrom aus der Spritzkabine 16 durch einen beispielsweise mittels Gitterrosten luftdurchgängigen Boden geführt und einem Abscheide- oder Filtersystem 18 zugeleitet. Das Filtersystem 18 weist einzelne austauschbare Filtereinsätze 20 auf. Jeder der Filtereinsätze 20 ist einem Bereich in der Spritzkabine zugeordnet und wird von aus dem entsprechenden Kabinenbereich entnommenen Abluftstrom durchströmt. Die Filtereinsätze 20 können beispielsweise als Hybridfilter für eine Kombination aus Oberflächen- und Tiefenfilterung ausgebildet sein und ein Strömungslabyrinth aus Fach- und Kammerstrukturen aufweisen. Die Filtereinsätze weisen je nach Art des Beschichtungsmaterials einen Abscheidegrad von 0,5- 2 mg/m ³ Luft und je nach Betriebsmodell eine Standzeit von einer bis zu mehreren Wochen auf. Die Filtereinsätze 20 sind von dem Abluftstrom der Spritzkabine mittels eines Absperrorgans (nicht abgebildet) trennbar, so dass zum Beispiel in einer Betriebspause der Spritzkabine 16 ein oder mehrere Filtereinsätze 20 gewechselt werden können.

Wenn vorstehend und im Folgenden von "Temperieren" einer Fahrzeugkarosserie gesprochen ist, so ist die Herbeiführung einer bestimmten Temperatur der Fahrzeugkarosserie gemeint, die sie zunächst noch nicht besitzt. Es kann sich um eine Temperaturerhöhung oder eine Temperaturverringerung handeln. Unter einer "temperierten Luft" wird eine solche verstanden, welche die zur Temperierung der Fahrzeugkarosserie erforderliche Temperatur besitzt. Es kann sich bei der temperierten Luft auch je nach Einsatzzweck um ein Inertgas oder dergleichen handeln. Wenn vorliegend von "Trocknen" die Rede ist, sind alle Vorgänge gemeint, bei denen die Beschichtung der Fahrzeugkarosserie, insbesondere ein Lack, zum Aushärten gebracht werden kann. Der Vorgang des Aushärtens kann beispielsweise ein Austreiben von Lösemitteln oder eine Vernetzung des Beschichtungsmaterials umfassen.

Der Trockner 14, der hier beispielhaft für die Trocknung von Fahrzeugkarosserien 11 ausgelegt ist, umfasst ein Gehäuse 22, in welchem ein Temperiertunnel 24 untergebracht ist. Der Temperiertunnel 24 ist seitlich durch zwei vertikale Längswände (hier nicht sichtbar), unten durch einen Boden 26 und oben durch eine Tunneldecke 28 begrenzt.

Die beschichteten Fahrzeugkarosserien 11 werden mittels eines nicht explizit dargestellten Transportsystems durch den Temperiertunnel 24 gefördert. An den Stirnseiten des Temperiertunnels 24 sind im allgemeinen - hier nicht explizit dargestellte - Schleusen vorgesehen, welche den Durchgang der Fahrzeugkarosserien 11 in den Temperiertunnel 24 hinein und aus diesem heraus ohne großen Wärmeverlust und mit geringem Atmosphärenaustausch ermöglichen.

Beim Trocknen von frisch beschichteten Fahrzeugkarosserien 11 werden hauptsächlich Lösemittel, aber auch Beschichtungsbestandteile in die Luft im Temperiertunnel 24 freigesetzt. Die derart beladene Tunnelatmosphäre wird daher mittels eines Absaugsystems 32 aus dem Temperiertunnel 14 abgesaugt. Die Absaugung kann an der Tunneldecke 28 oder am Boden 26 erfolgen und ist lediglich schematisch dargestellt. Das Absaugsystem 32 führt die aus dem Temperiertunnel 24 entnommene Trocknerluft über Leitungen 34 beispielsweise einer thermischen Nachverbrennung zu, um sie dann über einen Wärmetauscher 38 in die Umgebung abzugeben.

In dem Temperiertunnel 24 sind Temperiereinrichtungen, hier als Heizaggregate 40 ausgeführt, angeordnet. Die Heizaggregate 40 sind entlang einer Förderrichtung F des Temperiertunnels 24 angeordnet und entnehmen der Tunnelatmosphäre Luft, um diese in einem Wärmetauscher 42 zu temperieren und dem Temperiertunnel 24 über eine Leitung 43 wieder zuzuführen. Der Wärmetauscher 42 wird über ein Heizelement wie beispielsweise einen Brenner 44 beheizt, der beispielsweise ein Verbrennungsgas einem Vorratsbehälter 46 entnimmt. Der Temperiertunnel 24 ist hier im Ausschnitt dargestellt und kann je nach Anforderungen auch länger ausgeführt sein.

Die der Lackieranlage 12 entnommenen Filtereinsätze 20 können manuell oder automatisch einer Filtereinsatztemperiereinrichtung 100 zugeführt werden. Die in dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 gezeigte Filtereinsatztemperiereinrichtung 100 weist einen An- schluss 104 für Zuluft und einen Anschluss 106 für Abluft auf. Die Anschlüsse 104, 106 können beispielsweise in Entsprechung zu Anschlüssen ausgebildet sein, die in der Lackieranlage 12 vorgesehen sind. Alternativ können entsprechende Adapter vorgesehen sein. Über den Zuluftanschluss 104 kann so Luft in den Filtereinsatz 20 einströmen und über den Abluftanschluss 106 abströmen. Der Zuluftanschluss 104 ist mit dem Temperiertunnel 24 des Trockners 14 verbunden und entnimmt somit dem Temperiertunnel 24 Luft. Der Abluftanschluss 106 ist über eine Leitung 107 mit dem Heizaggregat 40 verbunden. Das Heizaggregat 40 weist ein Gebläse 45 auf, das über die Leitung 107 für ein Durchströmen des Temperierraums 102 der Filtereinsatztemperiereinrichtung 100 sorgt. In der Leitung 107 ist eine Klappe 108 zur Steuerung des Luftstroms durch den Filtereinsatz 20 vorgesehen.

Gegebenenfalls können in oder an der Filtereinsatztemperiereinrichtung 100 auch Mittel zur Überwachung der Temperatur und des Drucks sowie der Luftfeuchtigkeit vorgesehen sein.

Es werden also in der in der Ausführungsform der Figur 1 die bei dem Trocknungsvorgang des Filtereinsatzes 20 entstehenden bzw. freiwerdenden Lösemittel und Gase dem Heizaggregat 40 des Temperiertunnels 24 zugeleitet. Die Konditionierung der der Filtereinsatztemperiereinrichtung 100 zugeführten und abgeführten Luft erfolgt über die für den Temperiertunnel 24 vorgesehenen Einrichtungen des Trockners 14.

Figur 2 zeigt eine abgeänderte alternative Ausführungsform der Filtereinsatztemperiereinrichtung 200, deren Merkmale, soweit sie gleich oder vergleichbar sind, um 100 erhöht wurden. Die Filtereinsatztemperiereinrichtung 200 weist aufgesetzte bzw. aufsetzbare Heizelemente 210 auf. Die Heizelemente 210 werden von der durch den Temperiertunnel konditionierten Luft temperiert, beispielsweise durch das Heizaggregat 40 des Trockners 14 und temperieren ihrerseits den Filtereinsatz 20. Diese indirekte Temperierung hat den Vorteil, dass die Temperiertunnelabluft nicht zusätzlich mit Schadstoffen durch den Trocknungsvorgang belastet wird. Die Heizelemente 210 können auch durch elektrische Heizeinrichtungen unterstützt werden.

Figur 3 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform der Filtereinsatztemperiereinrichtung 300, deren gleiche bzw. vergleichbare Merkmale um 100 bzw. 200 erhöht sind. Die Filtereinsatztemperiereinrichtung 300 weist eine oder mehrere als Wärmekammern 312 ausgebildete Temperierräume auf. Die Wärmekammern sind hinsichtlich Temperatur und Durchströmung regelbar.

Für alle Filtereinsatztemperiereinrichtungen 100, 200, 300 kann bei jedem Heizaggregat 40 mit einer beispielhaften Umluftmenge von ca. 40.000 m ³ /h mindestens eine Durchström- Menge von 1 m ³ /h-1000 m ³ /h für die Durchströmung der Filtereinsatztemperiereinrichtung 100, 200, 300 zugeordnet sein. Durch den im Temperiertunnel 24 vorhandenen Unterdruck sind eventuell vorhandene Luftleckagen beispielsweise im Filtereinsatz 20 beherrschbar. Mittels der Umluft aus dem Trockner 14 wird der Filtereinsatz 20 durchströmt bzw. umströmt und sein Inhalt getrocknet. Die entweichenden Gase gelangen über das Heizaggregat 40 wie die restliche Abluft in die ohnehin im Trockner 14 vorhandene Abluftreinigung.

Bei entsprechend eingehaltenen Vorschriften ist ein Durchströmen und/oder Umströmen von mit Lack beladenen Filtereinsätzen 20 möglich, die in einem angemessen dichten und isolierten Behältnis untergebracht sind. Dies ermöglicht auch einen einfachen Brandschutz.