Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Filtration von Gasströmen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 199 24 130 AI bekannt. Bei dieser Vorrichtung werden schadstoffhaltige Gase einem Filter zugeführt, wo die Schadstoffe ausgefiltert werden. Um die Filterwirkung zu erhöhen werden dem Gasstrom Filtrationshilfsstoffe wie Aktivkohle oder Kalksteinmehl zugeführt. Diese Filtrationshilfsstoffe lagern sich mit den Schadstoffen am Filter ab und schützen diesen gegen ein unerwünschtes Verkleben.

Zu vorgegebenen Zeiten erfolgt eine Abreinigung des Filters. Die dabei von dem Filter abgeschiedenen schadstoffhaltigen Filtrationshilfsstoffe werden in einem Entsorgungsbehälter gesammelt. Diese schadstoffhaltigen, aber noch nicht gesättigten Filtrationshilfsstoffe, werden den zu reinigenden Gasen wieder zugeführt. Hierzu ist eine Rückführeinheit vorgesehen, welche vorzugsweise eine auf die offene Oberseite des Entsorgungsbehälters gerichtete Dosierdüse aufweist. Mittels der Dosierdüse wird Druckluft oder ein anderes Druckgas in den Entsorgungsbehälter geblasen. Dadurch werden die darin gesammelten schadstoffhaltigen Filtrationshilfsstoffe aufgewirbelt und somit wieder in den Gasstrom der zu reinigenden Gase gebracht und schließlich am Filter angefiltert. Hierbei wird der Umstand ausgenutzt, dass die im Entsor- gungsbehälter gesammelten Filtrationshilfsstoffe für den Filtrationsprozess mehrmals verwendet werden können. Durch die wiederholte Zuführung von schadstoffhaltigen Filtrationshilfsstoffen müssen zur Filtration der Gase weniger schadstofffreie Filtrationshilfsstoffe von außen in den Behälter geführt werden. Dadurch wird eine gute Ausnutzung der Filtrationshilfsstoffe erreicht. Wenn die Filtrationshilfsstoffe mit Schadstoffen gesättigt sind, müssen diese aus dem Entsorgungsbehälter ausgeführt und einer Entsorgungseinheit zugeführt werden. Die schadstoffhaltigen Filtrationshilfsstoffe werden dabei typischerweise über eine Austragsöffnung aus dem Entsorgungsbehälter ausge- führt.

Ein wesentliches Problem hierbei besteht darin, dass die Filtrationshilfsstoffe mit den abgeschiedenen Schadstoffen Ablagerungen bilden und verklumpen, das heißt die Filtrationshilfsstoffe lagern sich zu massiven, relativ großen Brocken zusammen, die auch im Entsorgungsbehälter landen können. Sollten dann die Filtrationshilfsstoffe aus dem Entsorgungsbehälter ausgeschleust werden, verstopfen diese Klumpen die Austragsöffnung und/oder die anschließenden Leitungen, wodurch ein Ausleiten der Filtrationshilfsstoffe unmöglich ist. Die gesamte Vorrichtung muss dann stillgelegt werden, um die Klumpen aus der Austragsöffnung oder den Leitungen zu entfernen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche bei möglichst geringem konstruktivem Aufwand eine erhöhte Verfügbarkeit aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Er- findung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zur Filtration von Gasströmen und umfasst eine Filteranordnung, mittels derer Partikel aus dem Gasstrom abgeschieden werden, mit wenigstens einem Behälter, in welchem von der Filteranordnung abgereinigte Partikel und/oder Filtrationshilfsstoffe gelagert sind. Dem Behälter ist eine Zerkleinerungsvorrichtung zugeordnet, mittels derer die Partikel und/oder Filtrationshilfsstoffe mechanisch zerkleinert werden. Die Zerkleinerungsvorrichtung weist wenigstens eine motorisch angetriebene Walze auf, an deren Mantelflächen Zerkleinerungselemente vorgesehen sind. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass mittels der Zerkleinerungsvorrichtung Verklumpungen von Partikeln und/oder Fitrationshilfsstoffen im Behälter effizient und dauerhaft beseitigt werden, so dass die Partikel und/oder Filtrationshilfsstoffe als feines riesel- und fließfähiges Gut vorliegen, welches ohne Gefahr von Verstopfungen über Öffnungen oder Leitungen aus dem Behälter ausgeführt werden kann. Damit ist gewährleistet, dass die zu vorgegebenen Zeiten durchzuführende Entleerung des Behälters, insbesondere um die im Behälter enthaltenen Partikel und/oder Filtrationshilfsstoffe einer Entsorgungseinheit zuzuführen, ohne Gefahr eines Stillstands der Vorrichtung durchgeführt werden kann. Mit der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung werden damit unnötige Stillstandszeiten vermieden, das heißt die Verfügbarkeit der Vorrichtung wird erheblich erhöht.

Die Erfindung kann universell und flexibel für unterschiedliche Vorrichtungen zur Filtration von Gasströmen eingesetzt werden. Gemäß einer ersten Variante der Erfindung werden zur Verbesserung der Filterwirkung und zum Schutz der Filteranordnung dem Gasstrom Filtrationshilfsstoffe zugeführt. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist hierzu der Behälter mit Filtrationshilfsstoffen der Filteranordnung räumlich zugeordnet, so dass, beispielsweise durch eine Aufwirbelung der Filtrationshilfsstoffe im Behälter, diese Filtrationshilfsstoffe an der Filteranordnung angelagert werden. Alternativ oder zusätzlich können über ein Leitungssystem Filtrationshilfsstoffe direkt dem zu reinigenden Gasstrom zugeführt werden.

Um ein Verstopfen der Filteranordnung zu vermeiden, wird diese vorzugsweise mit einer Düsenanordnung abgereinigt. Die bei der Abreinigung von der Filter- anordnung abgelösten schadstoffhaltigen, das heißt die aus dem Gasstrom abgeschiedenen Partikel enthaltenden Filtrationshilfsstoffe werden in dem Behälter gesammelt. Die im Behälter angesammelten schadstoffhaltigen Filtrationshilfsstoffe können für eine Anlagerung an der Filteranordnung mehrfach verwendet werden, solange diese nicht mit Schadstoffen, das heißt Partikeln, ge- sättigt sind. Sobald eine solche Sättigung gegeben ist, werden die schadstoff- haltigen Filtrationshilfsstoffe aus dem Behälter ausgeführt und einer Entsorgungseinheit zugeführt. Dabei verhindert die Zerkleinerungsvorrichtung ein Verklumpen der Filtrationshilfsstoffe und gewährleistet somit eine störungs- freie Zufuhr der Filtrationshilfsstoffe aus dem Behälter zur Entsorgungseinheit.

Derartige Vorrichtungen eignen sich besonders gut zur Abscheidung von klebrigen Partikeln, wie sie beispielsweise bei Nasslackieranlagen anfallen. Geeignete Filtrationshilfsstoffe sind hierbei Kalksteinmehl und Lehmstaub.

Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung können als Filtrationshilfsstoffe Sorptionsmittel wie Aktivkohle oder Zeolithe verwendet werden. Mit diesen Filtrationshilfsstoffen können auch gasförmige Schadstoffe aus einem Gasstrom ausgefiltert werden, da die an der Filteranordnung angelagerten Sorptionsmittel diese gasförmigen Schadstoffe binden.

Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung kann die Abscheidung von Fest- körper-Partikeln aus einem Gasstrom auch ohne den Einsatz von Filtrationshilfsstoffen erfolgen. Bei dieser Variante werden die Schadstoffe selbst als Filterhilfsschicht an der Filteranordnung angelagert, welche die Filteranordnung gegen Verkleben oder Verstopfen schützt. Diese Filterhilfsschicht wird dann wieder zu vorgegebenen Zeiten abgereinigt, das heißt von der Filteran- Ordnung abgelöst und im Behälter gesammelt. Auch in diesem Fall werden die so im Behälter gesammelten Partikel mehrfach zur Bildung von Filterhilfsschichten verwendet, indem diese im Behälter aufgewirbelt und an die Filteranordnung angelagert werden. Auch in diesem Fall werden zu vorgegebenen Zeiten die Partikel aus dem Behälter dieser Entsorgungseinheit zugeführt, wo- bei die Zerkleinerungsvorrichtung ein Verklumpen der Partikel verhindert und so für einen reibungslosen Transfer der Partikel zur Entsorgungseinheit sorgt.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind als erste Zerkleinerungselemente auf der Mantelfläche der Walze Streckmetall- Segmente vorgesehen, welche eine gitterförmige Anordnung von metallischen Streifen ausbilden.

Besonders vorteilhaft ist eine sich über die gesamte Mantelfläche der Walze erstreckende Streckmetall-Anordnung vorgesehen. Prinzipiell können anstelle von Streckmetall-Anordnungen auch Lochbleche oder Welldrahtgitter eingesetzt werden.

Die Streckmetall-Segmente sind von sehr scharfkantigen metallischen Streifen gebildet, die für eine effektive Zerkleinerung von Brocken und Klumpen von Partikeln und/oder Filtrationshilfsstoffen sorgen. Die metallischen Streifen bilden dabei eine engmaschige Gitterstruktur mit kleinen Gitteröffnungen zwischen den Streifen, so dass mit den Streckmetall-Segmenten im Behälter enthaltene Brocken und Klumpen zu sehr kleinen Stücken zermahlen werden.

Um die Effizienz der Zerkleinerungsvorrichtung noch weiter zu steigern, sind als zweites Zerkleinerungselement sich in Längsrichtung der Walze erstre- ckende, auf der Mantelfläche der Walze angeordnete Zackenleisten vorgesehen.

Vorteilhaft sind die Zackenleisten drehsymmetrisch zur Symmetrieachse der Walze angeordnet.

Mit den Zackenleisten werden weitere Zerkleinerungselemente bereitgestellt, die die Zerkleinerungswirkung der Streckmetall-Segmente unterstützen. Besonders vorteilhaft ist hierbei vorgesehen, dass die Zacken der Zackenleisten durch Öffnungen der gitterförmigen Anordnung der metallischen Streifen der Streckmetall- Segmente ragen.

Damit ist gewährleistet, dass sich die einzelnen Zerkleinerungselemente in ih- rer Funktion nicht behindern, sondern ergänzen. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Walze eine Zylinderform auf. Die Walze ist mittels eines Antriebs in eine Drehbewegung bezüglich deren Symmetrieachse versetzt.

Dabei rotiert die Walze mit einer Geschwindigkeit in der Größenordnung von 1 Umdrehung/Sekunde.

Diese hohe Geschwindigkeit der Walze gewährleistet einen schnellen und gründlichen Zerkleinerungsvorgang, wodurch erreicht wird, dass mit der Zerkleinerungsvorrichtung ein sehr feines zerkleinertes Gut erhalten wird, das bereits Fließeigenschaften ähnlich einer Flüssigkeit aufweist. Die hohe Ge- schwindigkeit der Walze ist wiederum durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Zerkleinerungselemente und deren Anordnung auf der Mantelfläche der Walze möglich.

Besonders vorteilhaft ist, dass die Walze in einer Wanne gelagert ist, welche an die Form der Walze angepasst ist. Dabei bildet die Wanne den unteren Teil des Behälters oder schließt an die Unterseite des Behälters an.

Durch die Anpassung der Wannenform an die Abmessungen der Walze bildet die Wanne einen Raum, der von der Walze nahezu vollständig ausgefüllt ist. Die in diesem Raum vorhandenen Partikel und/oder Filtrationshilfsstoffe wer- den somit vollständig und mehrfach über die Zerkleinerungselemente der Walze geführt, wodurch sich ein sehr effizienter Zerkleinerungsprozess ergibt. Generell ist hierbei die Wanne mit dem Behälter so verbunden, dass die Partikel und/oder Filtrationshilfsstoffe ungehindert aus dem Behälter in die Wanne geführt werden. Weiterhin vorteilhaft ist, dass von der Zerkleinerungsvorrichtung zerkleinerte Partikel und/oder Filtrationshilfsstoffe über eine Austragsöffnung aus der Wanne ausgeführt werden. Über die Austragsöffiiung werden die zuvor zerkleinerten Partikel und/oder Filtrationshilfsstoffe einer Entsorgungseinheit zugeführt.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind an der Mantelfläche der Walze symmetrisch zur Walzenmitte ausgebildete Wendeln angeordnet, mittels derer zerkleinerte Partikel und/oder Filtrationshilfsstoffe zur Mitte der Wanne transportiert werden, wo sich die Austragsöffiiung befindet.

Mit den Wendeln wird das zerkleinerte Gut der Austragsöffiiung zugeführt, wodurch die Ausfuhr des Guts über die Austragsöffiiung unterstützt wird.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 : Schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Filtration von

Gasströmen aus einer Lackierkabine mit einer Filteranordnung.

Figur 2: Komplettdarstellung einer Zerkleinerungsvorrichtung für die

Filteranordnung gemäß Figur 1.

Figur 3 : Erste Darstellung einer Walze der Zerkleinerungsvorrichtung gemäß Figur 2.

Figur 4: Zweite Darstellung einer Walze der Zerkleinerungsvorrichtung gemäß Figur 2.

Figur 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung 1 zur Filtration von Gasströmen, welche im vorliegenden Fall zur Luftreinigung in einer Lackierkabine 2 einer Nasslackieranlage zur Lackierung von Kraftfahrzeugteilen dient.

Aus der Lackierkabine 2 wird ein Rohgasstrom mit klebrigen Lackpartikeln, im Folgenden Partikel genannt, der Vorrichtung 1 zugeführt. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Filteranordnung 4 mit einem oder mehreren Filtern, die insbesondere als Kompaktfüter ausgebildet sein können.

Um ein Verkleben der Filteroberflächen zu vermeiden, ist in der Vorrichtung 1 ein unterhalb der Filteranordnung 4 angeordneter Behälter 5 mit Filtrationshilfsstoffen vorgesehen, wobei die Filtrationshilfsstoffe im vorliegenden Fall von Kalksteinmehl oder Lehmstaub gebildet sind. Mittels einer Düsenanordnung 4a können die Filtrationshilfsstoffe im Behälter 5 aufgewirbelt und dann an den Filteroberflächen der Filteranordnung 4 angelagert werden, wodurch deren Verkleben durch die zu filternden Partikel vermieden wird. Die Filtrationshilfsstoffe werden über eine Versorgungseinheit 6 dem Behälter 5 zugeführt.

Der mit der Filteranordnung gereinigte Rohgasstrom 3 wird als Reingasstrom der Vorrichtung 1 ausgeführt, wobei ein erster Teilstrom 7a in die Lackierkabine 2 rückgeführt und ein zweiter Teilstrom 7b in der Umgebung ausgeleitet wird.

Zu vorgegebenen Zeiten wird die Filteranordnung 4 mittels einer nicht dargestellten Druckluftdüseneinheit abgereinigt. Die von der Filteranordnung 4 abgelösten Partikel und Filtrationshilfsstoffe werden in den Behälter geführt.

An der Unterseite des Behälters schließt eine Zerkleinerungsvorrichtung 8 an. Mit der Zerkleinerungsvorrichtung 8 werden Verklumpungen verhindert, indem mit dieser sich bildende Brocken und Klumpen zerkleinert werden, so dass im Behälter 5 nur rieselfähiges Gut vorliegt.

Sobald die im Behälter 5 enthaltenen Filtrationshilfsstoffe mit abgereinigten Partikeln gesättigt sind, wird der Inhalt des Behälters 5 entleert und einer Ent- sorgungseinheit 9 zugeführt. Durch die Zerkleinerungsvorrichtung 8 ist gewährleistet, dass der Inhalt des Behälters 5 ausschließlich von feinem, rieselfähigen Gut gebildet ist, so dass bei Ausleiten des Guts über eine Austragsöffnung 10 und eine anschließende Leitung 11, in welcher eine Ventilanordnung 12 vorgesehen ist, keine Verstopfungen auftreten.

Figur 2 zeigt eine Komplettdarstellung der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung 8. Die Zerkleinerungsvorrichtung 8 umfasst eine mittels eines Antriebs 13 angetriebene zylindrische Walze 14, auf deren Mantelfläche Zerkleinerungselemente vorgesehen sind.

Der Antrieb 13 ist an einer Stirnseite der Walze 14 angeordnet und bewirkt eine Drehung um die in Längsrichtung der Walze 14 vorhandene Symmetrieachse dieser Walze 14. Mittels des Antriebs 13 wird die Walze 14 mit einer Geschwindigkeit von etwa 1 Umdrehung/Sekunde gedreht.

Die Walze 14 ist in einer Wanne 15 gelagert, deren Form an die Größe der Walze 14 angepasst ist, so dass die Mantelfläche der Walze 14 in geringem Abstand zur Wanne 15 liegt.

Die Wanne 15 ist oben offen. An die oberen Ränder der Wanne 15 ist der Be- hälter 5 montiert, der unten offen ist, so dass die Wanne 15 den Boden des Behälters 5 bildet.

In den Behälter 5 eingeführte Partikel und/oder Filtrationshilfsstoffe, die sich zu Klumpen oder Brocken zusammenlagern können, werden mit der Zerkleinerungsvorrichtung 8 zerkleinert. Das zerkleinerte Gut kann über eine Austragsöffnung 10 ausgeführt werden.

In der Einzeldarstellung der Walze 14 gemäß Figur 3 sind die auf der Mantelfläche der Walze 14 vorgesehenen Zerkleinerungselemente detaillierter dargestellt.

Als erstes Zerkleinerungselement ist in Figur 3 ein Ausschnitt einer Streckme- tall- Anordnung 16 dargestellt. Die in Figur 3 nur teilweise dargestellte Streck- metall- Anordnung 16 erstreckt sich über die gesamte Mantelfläche der Walze 14 und ist an dieser so befestigt, dass diese in geringem Abstand zur Mantelfläche liegt. Die Streckmetall- Anordnung 16 besteht aus scharfkantigen Metallstreifen, insbesondere Stahlstreifen, die eine engmaschige gitterförmige Anordnung bilden. Durch die Drehung der Walze 14 werden die gegebenenfalls zu Klumpen agglomerierten Partikel und/oder Filtrationshilfsstoffe über die scharfkantigen Metallstreifen geführt und dadurch zerkleinert.

Als weitere Zerkleinerungselemente sind im vorliegenden Fall zwei identische Zackenleisten 17 vorgesehen, die sich jeweils über die gesamte Länge der Walze 14 erstrecken und welche jeweils um 180 Grad zueinander versetzt auf der Mantelfläche der Walze 14 montiert sind. Die Zackenleisten 17 bestehen jeweils aus einem Sockel, auf dessen oberem Rand scharfkantige Zacken herausstehen. Die Zackenleisten 17 bestehen vorzugsweise aus Stahl.

Die Zackenleisten 17 stehen jeweils senkrecht von der Mantelfläche der Walze 14 hervor. Dabei durchsetzen die Zacken der Zackenleiste 17 Gitteröffnungen der Gitterstruktur der Streckmetall- Anordnung 16, so dass die Zacken über der Streckmetall- Anordnung 16 nach oben hervorstehen und so Zerkleinerungselemente bilden, die sich in ihrer Wirkung mit der Wirkung der von der Streckmetall- Anordnung gebildeten Zerkleinerungselemente ergänzen.

Die Einzeldarstellung der Walze 14 der Zerkleinerungsvorrichtung 8 gemäß Figur 4 zeigt eine Erweiterung derart, dass zusätzlich zu den vorgenannten Zerkleinerungselementen auf der Mantelfläche der Walze 14 zwei gegenläufige, symmetrisch zur Walzenmitte ausgebildete Wendeln vorgesehen sind. Mit diesen Wendeln erfolgt ein Transport des mit den Zerkleinerungselementen zerkleinerten Guts zur Walzenmitte, wo sich die Austragsöffnung 10 befindet. Damit wird mit den Wendeln die Ausfuhr des zerkleinerten Guts über die Austragsöffnung 10 unterstützt. Patrick Litz

87740 Buxheim, DE

Bezugszeichenliste

(1) Vorrichtung

(2) Lackierkabine

(3) Rohgasstrom

(4) Filteranordnung

(4a) Düsenanordnung

(5) Behälter

(6) Versorgungseinheit

(7) a) und b) Teilstrom

(8) Zerkleinerungsvorrichtung

(9) Entsorgungseinheit

(10) Austragsöffhung

(11) Leitung

(12) Ventilanordnung

(13) Antrieb

(14) Walze

(15) Wanne

(16) Streckmetall- Anordnung

(17) Zwischenleisten