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