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Title:
FILTER MODULE AND USE OF A FILTER MODULE TO SEPARATE LACQUER AND/OR PAINT RESIDUES, IN PARTICULAR OVERSPRAY IN A PAINT BOOTH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/136444
Kind Code:
A1
Abstract:
A filter module (1) having an inflow side (I) and an outflow side (O) for separating lacquer and/or paint residues, in particular overspray in a paint booth (200), wherein the filter module (1) has an arrangement made up of a plurality of filter plates (2, 7, 8, 21) which are connected irreversibly together within the filter module (1) by a guide structure (3) and are mutually spaced apart, wherein the guide structure (3), in the form of guide slots for spacing the filter plates (2, 7, 8, 21) apart from one another, is arranged in a materially bonded manner on the wall of a housing case (4) which is open at its ends, and wherein two opposite walls of the housing case (4) each have a guide structure (3) in the form of the guide slots, and the use thereof in a paint booth, and a method for the thermal and/or chemical regeneration of the filter module.

Inventors:
VOGEL JOACHIM (DE)
MOLL MATHIAS MANFRED (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/087107
Publication Date:
June 30, 2022
Filing Date:
December 21, 2021
Export Citation:
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Assignee:
IPCS GMBH INNOVATIVE PAINT & CONVEYOR SYSTEMS (DE)
International Classes:
B05B14/00
Domestic Patent References:
WO2009030308A12009-03-12
Foreign References:
US6162270A2000-12-19
EP0129447A11984-12-27
EP1492609B12011-05-11
US20140130674A12014-05-15
US6162270A2000-12-19
EP3167948A12017-05-17
DE102014003608A12015-09-17
Attorney, Agent or Firm:
KLEINE, Hubertus et al. (DE)
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Claims:
22

Patentansprüche

1. Filtermodul (1 ) mit einer Anströmseite (I) und einer Ausströmseite (0) zur Abscheidung von Lack- und/oder Farbresten, insbesondere von Overspray in einer Lackierkabine (200), wobei das Filtermodul (1 ) eine Anordnung aus mehreren Filterplatten (2, 7, 8, 2‘, 2”, 2”’) aufweist, welche innerhalb des Filtermoduls (1 ) miteinander unlösbar durch eine Führungsstruktur (3) verbunden und zueinander beabstandet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstruktur (3) in Form von Führungsnuten zur Beabstandung der Filterplatten (2, 7, 8, 2’, 2”, 2”’) voneinander stoffschlüssig an der Wand eines endständig offenen Gehäusekastens (4) angeordnet ist, wobei zwei gegenüberliegende Wände des Gehäusekastens (4) jeweils eine Führungsstruktur (3) in Form der Führungsnuten aufweisen.

2. Filtermodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das gesamte Filtermodul (1 ) aus einem pyrolysefesten und/oder chemisch beständigen Material besteht.

3. Filtermodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Gehäusekasten (4) aus einem pyrolysefesten und/oder chemischen Material besteht.

4. Filtermodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterplatten ( 2, 7, 8, 2‘, 2”, 2”’) aus Cellulose, insbesondere Karton- und/oder Papier, aus einem organischen Material und/oder aus einem Kunststoff gebildet ist.

5. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermodul (1 ) anströmseitig eine gitterrostähnliche Struktur (2’v) , als anströmseitig-erstes Abscheideelement aufweist, so dass das Filtermodul (1 ) begehbar ausgebildet ist.

6. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterplatte (2, 7, 8, 2’, 2”, 2”’) eine Mehrzahl an Durchströmungsöffnungen (5, 6) aufweist, wobei die durchschnittliche Breite von Zwischenbereichen (10) zwischen den Durchströmungsöffnungen (5, 6) der Filterplatte (2, 7, 8, 2’, 2”, 2”’) größer ist als deren Plattendicke.

7. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Zwischenbereiche (10) zwischen den Durchströmungsöffnungen (5, 6) von einem Mittelbereich (10a) aus zu ihren Enden (10b) hin verbreitern.

8. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenbereiche (10) in einen Kreuzungsbereich (11 ) münden, welcher eine größere Fläche aufweisen als der Mittelbereich

(1 Ob) der Zwischenbereiche (11 ).

9. Filtermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Durchströmungsöffnungen (5, 6) der Filterplatten (2, 7, 8, 2’) als Rundlöchern und/oder Ovallöcher ausgebildet sind.

10. Verwendung eines Filtermoduls (1 ), insbesondere eines Filtermoduls gemäß Anspruch 1 , mit einer Anströmseite (I) und einer Ausströmseite (O) zur Abscheidung von Lack- und/oder Farbresten, insbesondere von Overspray in einer Lackierkabine (200), wobei das Filtermodul (1 ) eine Anordnung aus mehreren Filterplatten ( 2, 7, 8, 2‘) aufweist, welche innerhalb des Filtermoduls (1 ) miteinander unlösbar durch eine Führungsstruktur (3) verbunden und zueinander beabstandet sind, wobei das gesamte Filtermodul (1 ) aus einem pyrolysefesten und/oder chemisch beständigen Material besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstruktur (3) in Form von Führungsnuten zur Beabstandung der Filterplatten (2, 7, 8, 2’) voneinander stoffschlüssig an der Wand eines endständig offenen Gehäusekastens (4) angeordnet ist, wobei zwei gegenüberliegende Wände des Gehäusekastens (4) jeweils eine Führungsstruktur (3) in Form der Führungsnuten aufweisen.

11 .Verwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das gesamte Filtermodul (1 ) aus hochtemperaturfestem und/oder chemisch beständigem Edelstähl, insbesondere der Materialklasse 1.4713, gefertigt ist.

12. Verwendung nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Filterplatten (2, 7, 8, 2‘) des Filtermoduls (1 ) stapelweise hintereinander angeordnet sind, wobei die Stapelrichtung der Anströmrichtung (F) von der Anströmseite (I) zur Ausströmseite (O) des Filtermoduls (1 ) entspricht und wobei die Filterplatten (2, 7, 8, 2‘) derart ausgebildet sind, dass der Abscheidegrad des Filtermoduls (1 ) in Stapelrichtung zunimmt. Verwendung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Filterplatten (2, 7, 8, 2‘) Durchtrittsöffnungen (5, 5a, 5b, 5c, 6) aufweist, wobei die Summe der Flächen der Durchtrittsöffnungen (5, 5a, 5b, 5c, 6) pro Filterplatte (2, 7, 8, 2‘) von der Anströmseite (I) zur Ausströmseite (0) abnimmt und/oder wobei die Anzahl der Durchtrittsöffnungen (5, 5a, 5b, 5c, 6) pro Filterplatte (2, 7, 8, 2‘) von der Anströmseite (I) zur Ausströmseite (0) zunimmt. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstruktur (3) und die Filterplatten (2, 7, 8, 2‘) durch eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere durch Kleben oder vorzugsweise Schweißen, als Einheit ausgebildet sind. Verwendung nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstruktur (3) stoffschlüssig an der Wand eines endständig offenen Gehäusekastens (4) angeordnet ist. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine erste Filterplatte (2‘) des Filtermoduls (1 ) benachbart zu einer Durchtrittsöffnung (5‘) ein abgewinkeltes Teilsegment (9a) aufweist, welches aus der Plattenebene der Filterplatte (2‘) hervorsteht und die Durchtrittsöffnung (5‘) bereichsweise überdeckt. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Filterplatte, insbesondere eine zweite Filterplatte (2), des Filtermoduls (1 , 1“), abgesehen von seiner Plattenstärke, im Wesentlichen entlang der Plattenebene verläuft. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenstärke einer Filterplatte (2, 2‘) weniger als 5 mm, vorzugsweise zwischen 0,2-3 mm, beträgt. Verwendung eines Filtermoduls (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in einem Filter (50) umfassend das Filtermodul (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche als Hauptabscheider für Färb- und Lachreste und ein strömungsmechanisch dem Hauptabscheider nachgeordnetes zweites Filtermodul (52) als Nachfilter, wobei der Nachfilter einen höheren Abscheidegrad aufweist als der Hauptabscheider. 25 Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nachfilter ein pyrolysefähiges und/oder chemisch beständiges Filtermaterial, insbesondere Metall wolle, Metallgeflecht oder Keramikfasern aufweist. Verwendung nach eines Filtermoduls (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Filter (50) als Teil eines Filterblocks (100) mit mehreren weiteren neben- und/oder übereinander angeordneten Filtern (50) wobei der Filterblock (100) in einer besonders bevorzugten Verwendung austauschbar in einer Lackierkabine (200) angeordnet ist. Lackierkabine (200) umfassend einen Lackierraum (202) sowie eine Mehrzahl von Filterblöcken (100), sowie ein Transportsystem zum Austausch der Filterblöcke (100) und einen Pyrolyseofen (209) zur Regeneration eines Filterblocks (100), wobei in dem Filterblock (100) ein Filtermodul (1 ) gemäß einer der vorhergehenden Verwendungen angeordnet ist. Lackierkabine (200) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackierkabine (200) ein System zum halbautomatischen Filterwechsel umfasst. Lackierkabine (200) nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackierkabine (200) eine Anordnung aus Filterblöcken (100) aufweist, welche jenseits der Transportvorrichtung zur Aufnahme von Lack- und/oder Farbresten, angeordnet sind und wobei die Filterblöcke (100) verschiebbar zueinander angeordnet sind. Verfahren zur Regeneration eines Filtermoduls (1 ) gemäß einer Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfassend die folgenden Schritte: i Generierung eines Meldesignals hinsichtlich eines Verbrauchszustandes eines in einer Lackierkabine (200) eingesetzten Filtermoduls (1 ); ii Austausch eines verbrauchten Filtermoduls (1 ) durch eine Transporteinheit, wobei vorzugsweise zum Antransport eines neuen und/oder regenerierten Filtermoduls eine andere Transportvorrichtung (205) genutzt wird als zum Abtransport (207) des verbrauchten Filtermoduls; 26 iii Überführen des verbrauchten Filtermoduls in einen Pyrolyseofen (209), in welchem anhaftende Farbreste bei mehr als 350°C thermisch zersetzt werden, wodurch eine Regeneration des Filtermoduls (1 ) für einen nochmaligen Einsatz in einer Lackierkabine (200) erfolgt. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackierkabine (200) eine Anordnung aus Filterblöcken (100) aufweist, welche jenseits der Transportvorrichtung zur Aufnahme von Lack- und/oder Farbresten, angeordnet sind und wobei die Filterblöcke verschiebbar zueinander angeordnet sind, wobei

II. a ein Filterblock (100a) von der Transporteinheit an eine Einschiebeposition transportiert wird und dass

Hb der Austausch derart erfolgt, dass durch das Einschieben des Filterblocks (100a) an seinen Einsatzort in die Anordnung aus Filterblöcken (100) lie an einer Auswurfsposition ein gebrauchter Filterblock (100b) aus der Anordnung aus Filterblöcken (100) herausgeschoben wird und damit auf der Transporteinheit positioniert wird, wobei die Auswurfsposition nicht der Einschiebeposition entspricht.

Description:
Filtermodul und Verwendung eines Filtermoduls zur Abscheidung von Lack- und/oder Farbresten, insbesondere von Overspray in einer Lackierkabine

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filtermodul sowie dessen Verwendung zur Abscheidung von Lack- und/oder Farbresten, sowie eine Lackierkabine und ein Verfahren zur Regeneration des Filtermoduls, insbesondere in der vorgenannten Lackierkabine.

Die WO 2009/030308 A1 offenbart den grundsätzlichen Aufbau einer geeigneten Lackieranlage, wobei der Filterblock aus einer losen Schüttung besteht, was den Vorteil einer großen Oberfläche für die Abscheidung aufweist. Allerdings muss die Schüttung fachgerecht aufgearbeitet und entsorgt werden, was mit zusätzlichem Entsorgungsaufwand verbunden ist.

Aus der Praxis sind verschiedene Filtermodule mit dreidimensionalen Kartonfilterelementen bekannt. Diese können ausschließlich aus Karton bestehen und aufgrund der fehlenden Eigenstabilität ausschließlich in einem Stützgehäuse eingesetzt werden. Aus Gründen einer guten Austauschbarkeit sind die Kartonfilterelemente bei Einsatz in einem Stützgehäuse austauschbar eingesetzt. Der Karton und der daran abgeschiedene Lack- und Farbstoff können sodann verbrannt oder anderweitig entsorgt werden. Diese Lösungen sind sogenannte Single-use-Anwendungen.

Bekannt ist die Technologie beispielsweise aus der EP 1 492 609 B1 in welchem in einem Filtermodul mehrere Kartonwände mit unterschiedlich geformten Durchtrittsöffnungen in einer Stapelrichtung hintereinander angeordnet sind.

Diese Kartonwände dienen als Vorfilter vor dem Feinfiltermaterial des gesamten Filters, welches sich andernfalls durch die große Menge an klebrigen Lackanhaftungen sich schnell zusetzen würde. Da der Filter aus brennbarem Material besteht kann er anschließend entsorgt werden, wobei aufgrund des Kartons zunächst jedoch viel Abfall entsteht. Derartige Filtermodule sind aufgrund ihrer single-use Anwendung vergleichsweise teuer.

Die US 2014 130674 A offenbart ein Filtermodul auf Basis eines metallischen oder gesinterten, porösen Trägermaterials, z.B. ein Gitter, und darauf beschichtetes Kalkmehl-Precoating Material. Dieses Filterhilfsmaterial wird vor seiner Pyrolysebehandlung vom Träger abgeklopft und anschließend pyrolysebehandelt. Der Träger muss sodann wieder beschichtet werden, was einen erheblichen Mehraufwand bedeutet. Die US 6 162 270 A weist eine mehrere Ausführungsvarianten eines Filtermoduls zur Abscheidung von Overspray auf. Die Fig. 6 zeigt dabei eine Variante in welcher ein Filterpaket 21 in einem Gitterrost-Rahmen 20 angeordnet ist. Wie sich sodann aus Fig. 9 ergibt umfasst das Filterpaket einen Einfassungsrahmen mit mehreren hintereinander angeordneten Gittern. Dies sind in Fig. 6 flach übereinander gestapelt und können Abstandshalter 120 aufweisen. Diese sind im Strömungsraum angeordnet. Problematisch ist, dass diese Abstandshalter eine eigene Abscheidung zusätzlich zu den Gittern ermöglichen, so dass die Abscheidung hauptsächlich eigentlich nicht durch die Gitter selbst, sondern durch die dazwischenliegenden Abstandshalter bewerkstelligt werden. Die Gitter selbst stellen lediglich eine vergleichsweise geringe Abscheidungsfläche für Lackreste und dergl. bereit. Die Montage erfolgt dabei ausgehend von Fig. 9 nicht durch ein einseitiges Einschieben der Gitter, sondern durch ein Aufstapeln der Gitter M1-M4 und der dazwischenliegenden Abstandshalter. Eine randseitige Halterung der Gitter ist nicht offenbart, so dass die Beabstandung der Gitter beliebig ist.

Der Transport der Filtermodule erfolgt auf einem getaktet laufendem Vliesband, wobei die in der US 6 162 270 A stets die gesamte Anordnung aus Filterblöcken bzw. Modulen auf einmal gereinigt werden muss. Dies geht vom Grundkonzept aus, dass die Oberspray-Abscheidung in einer Lackierkabine über alle Bereiche gleich-verteilt ist. Dies entspricht allerdings nicht er Realität der Lackierung. So werden einige Filterblöcke und Filtermodule schneller und stärker zugesetzt als andere. Bei der Vorgehensweise der US 6 162 270 A müssen somit alle Filterblöcke auf einmal gereinigt werden, was zugleich lange Vorhaltezeiten für den Pyrolyseofen und eine große Dimensionierung des Pyrolyseofens bedeuten kann. Insgesamt muss bei dieser Vorgehensweise der Pyrolysereinigung des Ofens und der Lackierprozess aufeinander abgestimmt sein. Andernfalls sorgt eine kürzere Pyrolysereinigungszeit dafür, dass der Pyrolyseofen über längere Zeit ungenutzt warmgehalten wird oder eine kürzere Lackierzeit sorgt für einen Stau von Filterblöcken und damit für ein Antrocknen des Lacks und eine schwerere Reinigbarkeit.

Die EP 3 167 948 A1 und die DE 10 2014 003608 A offenbaren jeweils einzelne Filterstrukturen mit unterschiedlichen Abscheidecharakteristika, welche als Set lose hintereinander in Strömungsrichtung in ein Gehäuse eines Filtermoduls einsetzbar sind. In der Praxis wurden diese Ideen mittels Kartoneinsätzen realisiert, allerdings offenbaren die Dokumente auch die Möglichkeit der Realisierung mit Metallelementen. Im Vordergrund bei beiden Dokumenten steht der modulare Aufbau und damit die Austauschbarkeit einzelner Filterstrukturen in einem Filtermodul, so dass auch hier ein „single-use“-Konzept vorliegt. Die lose Anordnung in der Variante der Metallplatten würde beispielsweise aufgehoben, wenn man die dargestellten jeweiligen Filtermodule einer Pyrolysebehandlung unterzieht, in welche die Module aufgrund ihrer Wärmeausdehnung sich verziehen oder verklemmen würden. Dann wären sie nicht mehr austauschbar. Somit sind die beschriebenen Filterelemente bei Berücksichtigung der Grundidee einer Austauschbarkeit einzelner Filterstrukturen nicht pyrolysefähig.

Die vorliegende Erfindung setzt ausgehend von der Vorbetrachtung des Standes der Technik bei Aufgabe an ein Filtermodul bereitzustellen, in welchem Filterplatten an definierten Positionen und Abständen leicht montierbar und/oder leicht austauschbar sind.

In einer bevorzugten Variante ist das Filtermodul zudem in Teilen oder insgesamt chemisch- und/oder thermisch-beständig und somit reinigbar und daher für die Mehrfachverwendung geeignet.

Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Filtermodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , sowie durch die Verwendung eines Filtermoduls mit den Merkmalen des Anspruchs 2.

Weiterhin erfindungsgemäß ist eine Lackierkabine mit den Merkmalen des Anspruchs 14 und ein Verfahren zur Regeneration und/oder Aufarbeitung einer erfindungsgemäßen Filtermoduls mit den Merkmalen des Anspruchs 15

Ein erfindungsgemäßes Filtermodul verfügt über mit eine Anströmseite und eine Ausströmseite und dient der Abscheidung von Lack- und/oder Farbresten in seinem Inneren. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet ist dabei das Abscheiden von Overspray in einer Lackierkabine.

Das Filtermodul weist hierfür eine Anordnung aus mehreren Filterplatten auf, welche zur Vermeidung von Zug- und Deformierungen während einer Pyrolyse oder einer chemischen Reinigung und insbesondere unter zusätzlicher Belastung des Filtermoduls durch die Massen anderer Filtermodule während der Pyrolyse oder der chemischen Reinigung miteinander unlösbar durch eine Führungsstruktur verbunden ist.

Die Führungsstruktur ist dabei vorzugsweise randseitig zu den Filterplatten angeordnet. In einer bevorzugten Variante der Erfindung sind die Filterplatten durch die Führungsstruktur zueinander beabstandet, wobei das gesamte Filtermodul, also die Führungsstruktur, die Filterplatten und auch ein Gehäusekasten aus einem pyrolysefesten und/oder chemisch beständigen Material besteht. Dies erlaubt die Reinigung und Mehrfachverwendung des Filtermoduls bei minimalem Anfall von Abfall sowie die Rückgewinnung von thermischer Energie im Falle einer Pyrolyse.

Die Führungsstruktur ist für eine abgedichtete Bauweise des Filtermoduls stoffschlüssig an der Wand eines endständig offenen Gehäusekastens angeordnet. Zusätzliche geschlossene Außengehäuse sind bei dieser Bauweise nicht notwendig.

Zwei gegenüberliegende Wände des Gehäusekastens weisen zudem jeweils eine Führungsstruktur in Form von Führungsnuten auf. Diese dient der Beabstandung der Filterplatten voneinander. Weiterhin dienen sie der Führung und der Positionierung der Filterplatten während ihrer Montage.

Zugleich ist das Filtermodul individuell nach Anwendungsfall ausrüstbar. Je nachdem, welcher Lacktyp zum Einsatz kommt und welcher Abscheidegrad verlangt ist, können die Filterplatten entsprechend ausgewählt werden. Entsprechend kann mithilfe einer Simulationssoftware das geeignete Set an Filterplatten aus einer großen Auswahl von Filterplatten mit unterschiedlichen Abscheidegraden zusammenstellt werden. Die Abstände der Filterplatten und damit deren Position relativ zueinander sind dabei durch die Führungsstruktur in Form von Steckplätzen vorgegeben.

Wie schon erläutert, kann die Bestückung nach einer Simulation derart erfolgen, dass der Steckplatz mit der für diesen Steckplatz ermittelten Filterplatte mit dem vorgegebenen Abscheidegrad bestückt wird. Dies ermöglicht die Bereitstellung einer großen Bandbreite von Filtermodulen, wobei der Gehäusekasten mit der Führungsstruktur als Plattformtechnologie zur Vorgabe von Steckplätzen genutzt wird und sodann anwendungsspezifisch mit verschiedenen Filterplatten mit unterschiedlichen Abscheidungsgraden ausgerüstet werden kann.

Weiterhin kann das Filtermodul eine optionale, obenliegende, gitterrostähnliche Struktur aufweisen. Obenliegend bedeutet dabei eine anströmseitige Anordnung im Gehäusekasten oder oberhalb desselben. Dabei ist die besagte Struktur fest mit dem Gehäusekasten verbunden und gleichzeitig mit diesem austauschbar. Die Struktur dient dabei gleichzeitig als erstes Vorabscheideelement. Durch die Struktur können die austauschbaren Filterelemente bei deren Anordnung in der Lackierkabine begehbar ausgeführt werden, wodurch die übliche Begehungsebene der Lackierkabine bestehend aus Stahlunterkonstruktion und Gitterrosten entfallen kann. Da der begehbare Vorabscheider in der Pyrolyse bzw. chemischen Entlackung mit gereinigt wird, entfällt damit auch das regelmäßige Entnehmen, Versenden und externe Entlacken von Gitterrosten, wie sie bei Lackierkabinen des Standes der Technik üblich ist.

In einer weiteren Variante der vorliegenden Erfindung kann ein Filtermodul, als sogenanntes Hybrid-Filtermodul ausgebildet sein und aus einem Gehäusekasten aus einem pyrolysefesten und/oder chemisch-inerten Material, wie z.B. Metall, bestehen. Gleiches gilt für die Führungsstruktur. Die Filterelemente, insbesondere in der Ausgestaltung als Filterplatten, können allerdings Cellulose, insbesondere Karton- und/oder Papier, jedoch auch anderen organischen Materialien und/oder Kunststoffen umfassen oder daraus gebildet sein.

Bei dieser Variante kann im Rahmen der Aufarbeitung zwar ein Teil des Filtermaterials verbrannt oder anderweitig aufgelöst werden, so dass in die Führungsnuten der Führungsstrukturen stets neue Filterplatten eingesetzt werden können. Allerdings werden auch hier im Vergleich zu einer reinen Karton-Ausführung zumindest der Gehäusekasten und die Führungsstrukturen sowie ggf. ein Teil inerter Abscheideelemente wiederverwendet. Zugleich muss bei dieser Variante weniger Energie zur Pyrolyse eingesetzt werden, da der Gehäusekasten mit geringerem Energieaufwand aufgeheizt und pyrolysegereinigt werden kann als dies bei der Reinigung der gesamten Innenstruktur notwendig ist.

Weiterhin erfindungsgemäß ist die Verwendung des vorgenannten Filtermoduls zur Abscheidung von Lack- und/oder Farbresten. In diesem Anwendungsbereich weist das Filtermodul besondere Vorteile hinsichtlich seiner Reinigbarkeit auf.

Besonders bevorzugt ist dabei eine Verwendung des Filtermoduls zur Abscheidung von Lack- und/oder Farbresten unter Anwendung einer regenerativen Pyrolysebehandlung nach der besagten Abscheidung.

Optional können einzelne oder alle Teile des Filtermoduls im Neuzustand, insbesondere die Filterplatten vorbehandelt sein, entsprechende Vorbehandlungen umfassen ein Aufrauen z.B. durch Sandstrahlbehandlung einzelner Oberflächen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Es ist von Vorteil, wenn die Filterplatten des Filtermoduls stapelweise hintereinander angeordnet sind, wobei die Stapelrichtung der Anströmrichtung von der Anströmseite zur Ausströmseite des Filtermoduls entspricht und wobei die Filterplatten derart ausgebildet sind, dass der Abscheidegrad des Filtermoduls in Stapelrichtung zunimmt.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise Filterplatten genutzt. Der Unterschied zwischen einer gelochten Filterplatte und einem Gitter ist u.a. darin zu sehen, dass die mittlere Breite der Zwischenbereiche zwischen den Löchern der Filterplatte größer ist als die Plattendicke. Bei gelochten Filterplatten bezieht sich die mittlere Breite der Zwischenbereiche auf einen Durchschnittswert. Es ist klar, dass die Zwischenbereiche endständig breiter sind als im Mittelbereich, in welchen sich die Bögen der Löcher annähern. Entsprechend ist ein Durchschnitt aller Breiten über die Gesamtlänge des Zwischenbereichs zu bilden, welcher der mittleren Breite entspricht. Dieses Verhältnis kann man auch unmittelbar den nachfolgenden Figuren einzelner Ausführungsvarianten entnehmen.

Ein Gitter besteht hingegen aus einer Vielzahl an Kreuzungspunkten miteinander verbundenen Streben, bei denen die Breite und die Dicke üblicherweise gleich groß ist. Ein Gitter bietet nur eine äußerst geringe Abscheidungsfläche.

Insbesondere können die erfindungsgemäß eingesetzten Filterplatten Rund-, Ovallöcher oder Wabenstrukturen aufweisen. Diese Filterplatten weisen zudem Zwischenbereiche zwischen den Löchern auf, die keine einheitliche Breite in ihrer Erstreckung entlang der Plattenebene haben, sondern die sich in den Kreuzungspunkten verbreitern und dadurch mehr Abscheidungsfläche für den Lack bieten. Diese Unterschiede werden auch aus einer Betrachtung der konkreten Ausführungsbeispiele und den Figuren deutlich.

Jede der Filterplatten weist vorzugsweise Durchtrittsöffnungen auf, wobei die Summe der Flächen der Durchtrittsöffnungen pro Filterplatte von der Anströmseite zur Ausströmseite vorteilhaft abnimmt und/oder wobei die Anzahl der Durchtrittsöffnungen pro Filterplatte von der Anströmseite zur Ausströmseite vorteilhaft zunimmt. Die Führungsstruktur und die Filterplatten kann vorteilhaft durch eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere durch Kleben oder vorzugsweise Schweißen, als Einheit ausgebildet sein. Dies erhöht die Stabilität des Filtermoduls und damit die mechanische Belastbarkeit bzw. die Reinigbarkeit mehrerer übereinander gestapelter Filtermodule durch Pyrolyse. Das Gewicht der aus metall-bestehenden Filtermodule ist dabei erheblich. Typische Dimensionen umfassen ein Volumen von mehr als 0,075 Kubikmetern, insbesondere zwischen 0,08-0,12 m 3 .

Zumindest eine erste Filterplatte des Filtermoduls kann benachbart zu einer Durchtrittsöffnung ein abgewinkeltes oder abgerundetes Teilsegment aufweisen, welches in Ausströmrichtung oder entgegen der Ausströmrichtung aus der Plattenebene der Filterplatte herausragt und die Durchtrittsöffnung bereichsweise überdeckt.

Der Winkel des Teilsegments in Abweichung zu deren Ausrichtung in der Plattenebene beträgt dabei vorzugsweise zwischen 25-155°, besonders bevorzugt zwischen 30-60°.

Alternativ oder zusätzlich kann das Filtermodul eine Filterplatte aufweisen, die, abgesehen von seiner Plattenstärke, im Wesentlichen entlang der Plattenebene verläuft.

Die Plattenstärke der vorbeschriebenen Filtermodule, mit oder ohne abgewinkeltes bzw. abgerundetes Teilsegment, beträgt vorzugsweise weniger als 5 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 mm - 3 mm. Dies erleichtert die Handhabung der Filtermodule und führt zu einer Gewichtsreduzierung. Zugleich heizen sich die dünnen Platten bei der Pyrolyse schneller auf, so dass die Reinigungszeit verkürzt wird. Eine Plattenstärke von mehr als 0,2 mm trägt wiederum zur Verbesserung der mechanischen Stabilität des Filtermoduls bei.

Bevorzugt wird das gesamte Filtermodul aus Stahl gefertigt, vorzugsweise der Materialklasse hochtemperaturfester und/oder chemisch beständiger Edelstähle wie beispielsweise der Klasse 1.4713.

Bevorzugt wird das Filtermodul in einem Filter verwendet und dient dort als Hauptabscheider für Färb- und Lackreste. Weiterhin ist ein strömungsmechanisch dem Hauptabscheider nachgeordnetes zweites Filtermoduls als Nachfilter Bestandteil des Filters, wobei der Nachfilter einen höheren Abscheidegrad aufweist als der Hauptabscheider.

Der Nachfilter sollte ein pyrolysefähiges oder chemisch beständiges Filtermaterial, insbesondere Metallwolle, Metallgewebe oder Keramikfasern aufweisen. Somit ist der gesamte Filter pyrolysefähig oder chemisch reinigbar, was das Abfallvolumen weiter senkt.

Aufgrund seiner mechanischen Stabilität kann das Filtermodul insbesondere in dem Filter als Teil eines Filterblocks mit mehreren weiteren neben- und/oder übereinander angeordneten Filtern, sowohl in einem Stützgerüst als auch ohne ein solches, verwendet werden.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung des vorgenannten Filtermoduls in einem Filterblock, welcher austauschbar in einer Lackierkabine angeordnet ist.

Weiterhin Teil der vorliegenden Erfindung ist eine Lackierkabine umfassend einen Lackierraum sowie eine Mehrzahl von Filterblöcken, sowie ein Transportsystem zum Austausch der Filterblöcke und eine Pyrolyse und/oder chemische Reinigung zur Regeneration eines oder mehrerer Filterblöcke, wobei in dem Filterblock erfindungsgemäß ein vorgenanntes Filtermodul verwendet wird.

Vorteilhaft kann die Lackierkabine ein System zum halbautomatischen Filterwechsel umfassen. Dieses System kann eine geeignete Fördertechnik aufweisen, auf der sowohl handelsübliche Kartonfilter als auch die oben beschriebenen Hybridfilter als auch die im Anspruch genannten Metallfilter, vorzugsweise taktend, transportiert werden.

Neue Kartonfilter, teilweise recycelte Hybridfilter oder recycelte, gereinigte Metallfilter werden in einem Zuführbereich außerhalb der Lackierkabine, vorzugsweise manuell, auf die Fördertechnik aufgesetzt und, nachdem sie durch die Kabine getaktet wurden, hinter der Kabine wieder manuell entnommen.

Neben dem einfachen Handling sind weitere Vorteile, dass man automatische roboterbetriebene Lackierkabinen zum Filterwechsel nicht betreten muss, also keine Produktionsunterbrechung hat.

Darüber hinaus kann die Beladung der Filter mit Overspray bzw. der Druckverlust bei der Durchströmung über die Kabinenlänge auch beim Austausch der Filter- module konstant gehalten werden und dadurch im Unterschied zu Kabinen mit fest eingebauten Filtern die laminare Luftströmung nicht gestört werden.

Weiterhin erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Regeneration des vorgenannten Filtermoduls umfassend die folgenden Schritte: i Generierung eines Meldesignals hinsichtlich eines Verbrauchszustandes eines in einer Lackierkabine eingesetzten Filtermoduls; ii Austausch eines verbrauchten Filtermoduls durch eine Transporteinheit, wobei vorzugsweise zum Antransport eines neuen und/oder regenerierten Filtermoduls eine andere Transporteinheit genutzt wird als zum Abtransport des verbrauchten Filtermoduls; iii Überführen des verbrauchten Filtermoduls in einen Pyrolyseofen, in welchem anhaftende Farbreste bei mehr als 350°C thermisch zersetzt werden und/oder einer chemischen Reinigung, wodurch eine Regeneration des Filtermoduls für einen nochmaligen, ggf. vielfachen Einsatz in einer Lackierkabine erfolgt.

Die Lackierkabine kann vorteilhaft eine Anordnung aus Filterblöcken aufweisen, welche jenseits der Transportvorrichtung zur Aufnahme von Lack- und/oder Farbresten, angeordnet sind und wobei die Filterblöcke verschiebbar zueinander angeordnet sind. Dabei kann gemäß einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens

Ha ein Filterblock von der Transporteinheit an eine Einschiebeposition transportiert werden

Hb der Austausch durch das Einschieben des Filterblocks an seinen Einsatzort in die Anordnung aus Filterblöcken erfolgen wobei llc an einer Auswurfsposition ein gebrauchter Filterblock aus der Anordnung aus Filterblöcken herausgeschoben wird und damit auf der Transporteinheit positioniert wird, und wobei die Auswurfsposition nicht der Einschiebeposition entspricht.

Diese einfache Art und Weise des Austauschs verschmutzt die Transporteinheit nur in geringem Maße. Wird der Filterblock hingegen durch ein Fließband unmittelbar unter den Overspraybereich der Lackierkabine verfahren, so kann ggf. auch eine Lackabscheidung auf das Fließband erfolgen, z.B. wenn ein gebrauchter Filterblock durch einen neuen ersetzt wird. Dadurch ist ein Einzelaustausch der Filterblöcke möglich, während andere Filterblöcke noch in der Anlage verbleiben können. Dies hat zugleich auch Auswirkungen auf die Dimensionierung des Pyrolyseofens, welcher nicht so konzipiert werden muss, dass er viele Filterblöcke auf einmal reinigen muss, sondern einzelne Filterblöcke nacheinander in kurzen Intervallen. Somit kann auf ein Anfahren und Abkühlen des Pyrolyseofens verzichtet werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert wird. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Insbesondere gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten im Detail näher erläutert.

Das nachfolgende Beispiel zeigt:

Fig. 1 teiltransparente Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen

Filtermoduls;

Fig. 2a-2f geschnittene Draufsicht auf verschiedene Varianten eines erfindungsgemäßen Filtermoduls;

Fig. 3a teiltransparente Perspektivansicht einer ersten Variante eines Filters umfassend ein erfindungsgemäßes Filtermodul;

Fig. 3b Perspektivansicht einer ersten Variante eines Filters umfassend ein erfindungsgemäßes Filtermodul;

Fig. 4 teiltransparente Perspektivansicht eines Filterblocks umfassend mehrere Filter der Fig. 3a oder 3b;

Fig. 5 schematischer Querschnitt einer Lackierkabine;

Fig. 6 geschnittene Draufsicht einer Lackierkabine auf der Höhe eines

Gitterrostes umfassend eine Anordnung aus Filterblöcken;

Fig. 7a schematische erste Variante einer Lackierkabine;

Fig. 7b schematische zweite Variante einer Lackierkabine; und Fig. 8a-8d Verfahrensschritte zur Regeneration von Filterblöcken.

Fig. 1 zeigt ein Filtermodul 1 zum Abscheiden von Overspray in einer Lackieranlage. Derartiges Overspray entsteht beim Lackieren von beispielsweise Fahrzeugen oder Gegenständen des täglichen Gebrauchs in einer Lackierkabine. Typischer weist eine solche Lackierkabine einen Innenraum zur Positionierung eines Fahrzeugs oder eines zu lackierenden Gegenstands auf, sowie eine Ausgabevorrichtung für Farbe und/oder Lack, z.B. eine Düsenleiste mit einer Vielzahl von Sprühdüsen. Dabei ist die Karosserie eines Fahrzeugs oder der Gegenstand, vorzugsweise auf einem Gestell auf einem Gitterrost positioniert ist und wird mit Lack und/oder Farbe besprüht. Unterhalb des Gitterrostes ist ein Luftkanal, insbesondere ein Umluftkanal, angeordnet, über weichen überschüssige Lack- und/oder Farbreste abgesaugt werden. Zwischen dem Luftkanal und dem Gitterrost ist ein Filterblock angeordnet, durch welchen der Lack und/oder die Farbe geleitet wird und im welchen sich schädliche Färb- oder Lackbestandteile abgeschieden werden.

Die WO 2009/030308 A1 offenbart den grundsätzlichen Aufbau einer geeigneten Lackieranlage, wobei der Filterblock mit einer losen Schüttung mit den eingangs benannten Nachteilen versehen ist. Für weitere Details der Funktionsweise und des Aufbaus einer Lackieranlage wird auf diese Druckschrift verwiesen, auf die im Rahmen der vorliegenden Anmeldung hinsichtlich der Grundlagen einer Lackieranlage verwiesen wird.

Im Unterschied zur WO 2009/030308 A1 werden in einer Lackieranlagen in der vorliegenden Erfindung Filtermodule 1 eingesetzt. Diese sind aus Metall gefertigt und vorzugsweise einstückig ausgebildet. Einstückig im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet, dass die einzelnen Bauteile des Filtermoduls stoffschlüssig, z.B. durch Schweißen oder Kleben, miteinander zu einem Stück verbunden sind. Es können Punktverbindungen oder besonders bevorzugt Linienverbindungen, z.B. Schweißnähte zwischen den Bauteilen vorgesehen sein.

Ein in Fig. 1 und 2a beispielhaft dargestelltes Filtermodul 1 umfasst einen metallischen Gehäusekasten 4 mit randseitig eingefassten Filterplatten 2, 7, 8. Die Einfassung durch den Gehäusekasten 4 ist stoffschlüssig, vorzugsweise über Schweißen, insbesondere über zumindest zwei randseitige parallel-zueinander verlaufende Schweißnähten realisiert. Zwei gegenüberliegende Wände des Gehäusekastens 4 können zudem jeweils eine Führungsstruktur 3, z.B. Führungsnuten aufweisen. Diese dient der Beabstandung der Filterplatten 2, 7, 8 voneinander. Weiterhin dienen sie der Führung und der Positionierung der Filterplatten 2, 2‘ während ihrer Montage.

Das Filtermodul 1 weist eine vordere und eine hintere Öffnung, betrachtet von der Anströmrichtung F aus, auf. Die Filterplatten 2, 7, 8 weisen eine Plattenebene schräg, insbesondere senkrecht, zur Anströmrichtung F auf. Sie weisen eine Plattenstärke von vorzugsweise weniger als 5 mm auf und sind randseitig in der Führungsstruktur 3, insbesondere in Führungsnuten angeordnet.

Die Filterplatten 2, 7, 8 weisen jeweils Durchströmungsöffnungen 5, 6 auf. Randseitig angeordnete Durchströmungsöffnungen können aus Gründen des Platzbedarfs eine andere Form aufweisen als zentral angeordnete Durchströmungsöffnungen 5. Die Summe aller Durchströmungsöffnungen 5a, 5b oder 5c pro Filterplatte 2, 7 oder 8 definieren jeweils eine Öffnungsfläche A, welche bei einer Abfolge mehrerer hintereinander angeordneter Filterplatten 2, 7, 8 in Anströmrichtung F von der Anströmseite I zur Ausströmseite 0 des Filtermoduls 1 abnimmt.

Wie aus Fig. 1 erkennbar ist, sind zwischen den Durchströmungsöffnungen 5, 6 Zwischenbereiche 10 angeordnet. Diese weisen ebenfalls erkennbar eine durchschnittliche Breite B auf, welche größer ist als die Plattendicke der Filterplatte 2.

Ebenfalls aus Fig. 1 erkennbar verbreitern sich die Zwischenbereiche 10 zwischen den Durchströmungsöffnungen 5, 6 von einem Mittelbereich 10a aus zu ihren Enden 10b hin verbreitern.

Mehrere der Zwischenbereiche 10 münden in einem Kreuzungsbereich 11. Dieser weist größere Fläche auf als der Mittelbereich 10b der Zwischenbereiche 10.

Die Durchströmungsöffnungen 5, 6 sind bevorzugt als Rundlöchern und/oder Ovallöcher ausgebildet.

Die Bereiche zwischen zwei Platten sind leer.

Alternativ oder zusätzlich kann auch die Anzahl der Öffnungen 5a, 5b, 5c in einer Filterplatte bei der Abfolge von Filterplatte 2, 7, 8 in Anströmrichtung F zunehmen.

Insgesamt nimmt somit der Abscheidegrad von Lack und/oder Farbe innerhalb des Filtermoduls 1 in Anströmrichtung zu. Eine solche Erhöhung des Abscheidegrades von stapelförmig-angeordneten Filterplatten ist u.a. aus der EP 1 492 609 B1 für Kartonsysteme bereits bekannt.

Im Unterschied hierzu ist das Filtermodul für die Mehrfachanwendung aus einem pyrolysebeständigen und/oder chemisch beständigen Metall, vorzugsweise aus einem Stahl der Materialklasse 1.4713 und insbesondere aus Edelstahl gefertigt.

Pyrolysebeständig im Kontext der vorliegenden Anmeldung umfasst eine Formstabilität bei zumindest 350°C, vorzugsweise 480°C. Die Pyrolysebeständigkeit umfasst zudem eine mechanische Belastbarkeit der Filtermoduls 1 bei einer Beaufschlagung des Filtermoduls mit einer Masse von zumindest 20 kg, vorzugsweise zumindest 50 kg bis der vorgenannten Temperaturgrenze von 350°C, insbesondere 480°C. Hintergrund ist die Möglichkeit einer stapelweisen Anordnung mehrerer Filtermodule in einem Filterblock, so dass das Gewicht der oberen Filtermodule nicht zu einer Verformung der unteren Filtermodule während des Pyrolysevorgangs führt.

Das Filtermodul 2 ist dabei für den Mehrfachgebrauch ausgelegt. Die Abfolge der Filterplatten 2, 7, 8 mit dem entsprechenden Gradienten des Abscheidegrades verhindert vorteilhaft ein Verblocken des Filtermoduls 1 im Betrieb.

Der Gehäusekasten 4 als Teil des Filtermoduls ist lediglich optional. So kann anstelle des Gehäusekastens auch lediglich ein Gestell mit der Führungsstruktur 3, zum Einschub in ein kastenförmiges Außengehäuse 51 eines Filters 50 vorgesehen sein. Dies wird nachfolgend in 3a noch näher erläutert.

Fig. 2b zeigt in Abwandlung zu Fig. 1 Filterplatten 2‘ mit mehreren in der Plattenebene verlaufenden ersten Plattenteilsegmenten 9b sowie demgegenüber abgewinkelten zweiten Teilsegmenten 9a. Der Winkel der zweiten Teilsegmente 9a in Abweichung zu deren Ausrichtung in der Plattenebene beträgt dabei vorzugsweise zwischen 25-155°, vorzugsweise zwischen 30-60°.

Beim Durchleiten einer tröpfchenhaltigen Luftströmung entstehen entlang der abgewinkelten Teilsegmente in größerem Ausmaß Verwirbelungen, welche in ebener Richtung bis hin zu einer Abrisskante auslaufen. Durch die Stabilität der Wirbel werden besonders viele Lack- und/oder Farbpartikel aus dem Nebel aufgrund ihrer Trägheit in die Mitte des Wirbels transportiert. Hier sind die Scherturbulenzen am größten. Scherturbulenzen sind fluiddynamisch meist unerwünscht, da sie für einen Druckabfall sorgen. Allerdings sorgen die Schwerturbulenzen in der vorliegenden Anwendung für eine Feinverteilung von Lack- und/oder Farbpartikeln entlang der Oberfläche und der Druckverlust, so dass der tropfen- und/oder partikelbeladene Luftstrom nahe, verlangsamt und mit erhöhter Dissipation entlang der Oberfläche der jeweiligen Filterplatte 2’ entlanggeführt wird.

Die abgewinkelten zweiten Teilsegmente sind fertigungstechnisch einfach durch dreiseitiges Ausstanzen und Umbiegen aus der Plattenebene heraus fertigbar. Die Filterplatten 2, 2‘, 7, 8 sind, abgesehen von diesen optionalen abgewinkelten zweiten Teilsegmente 9a, im Wesentlichen zweidimensionale Objekte, deren Erstreckung in der dritten Raumrichtung nicht über die Plattendicke hinausgeht.

Die Führungsstruktur 3 weist insbesondere Belegungsplätze 20, 21 auf. Der Belegungsplatz 20 ist in Fig. 2b durch eine Filterplatte besetzt, während der Belegungsplatz 21 frei ist. Dies ist durch den Platzbedarf der Filterplatte mit den abgewinkelten Teilsegmente 9a begründet, welche aus der Ebene der Filterplatte herausgebogen sind und daher mehr Platz in der Stapelrichtung, welche zugleich die Anströmrichtung F ist, bedarf.

Zwar sorgen mehr besetzte Belegungsplätze für eine größere Oberfläche innerhalb des Filtermoduls, allerdings sorgen die abgewinkelten Teilsegmente für eine optimiertere Strömungsführung und somit für eine optimiertere Dissipation von Farbpartikeln entlang Fläche einer Filterplatte.

Fig. 2c zeigt eine Mischbelegung aus den Filterplatten 2 und 2’ mit zunehmenden Abscheidegrad in Anströmrichtung des Filtermoduls. Auch hier sind die Belegungsplätze nicht vollständig, allerdings zu mehr als 60%, besetzt.

In Fig. 2a und 2c sind die Öffnungen 5 in der zentralen Position der jeweiligen Filterplatte kreisförmig ausgebildet. Dies ist nur ein Beispiel für eine Form. Sie kann jede beliebige Form aufweisen, so z.B. oval, rechteckig, dreieckig, langlochförmig oder in beliebiger anderer Formgebung.

Fig. 2d zeigt eine Mischbelegung aus Filterplatten 2” mit zueinander beabstandeten halbrunden Filterelementen und Filterplatten 2”’ mit zueinander beabstandeten Wabenstrukturelementen 2‘“. Die Filterplatten 2”’ sind den Filterplatten 2” nachgeordnet, so dass sich mit zunehmenden Abscheidegrad in Anströmrichtung des Filtermoduls die Struktur der Filterplatten ändert. Hierbei können vorzugsweise die Filterplatten 2“ aus pyrolysefähigem Material, wie z.B. aus Metall, bestehen und die Wabenstrukturen 2‘“ wahlweise aus pyrolysefähigem oder aus Cellulose-Material. Die gestrichelte Kontur zwischen den Filterelementen der Filterplatten 2” und 2”’ sind Plattenverbindungsstege.

Die Wabenstrukturelemente sind vorzugsweise wie Kantrohre, so z.B. Sechsoder Achtkantrohre aufgebaut und die halbrunden Filterelemente sind rohrbogenförmig ausgebildet.

Fig. 2e zeigt beispielhaft eine Belegung ausschließlich aus Filterplatten 2“ mit halbrunden Filterelementen, die vorzugsweise aus pyrolysefähigem Material bestehen können. Eine solche Anordnung eignet sich vorzugsweise für klebrige, nicht aushärtende Lacke.

Pyrolysefähig bedeutet dabei, dass das Material stabil gegenüber Bedingungen ist, in welchen übliche Fahrzeuglacke pyrolysieren.

Fig. 2f zeigt ein Filtermodul in Mischbelegung, analog zu Fig. 2d, allerdings mit der zusätzlichen Ergänzung eines anströmseitigen Gitterrosts 2’ v .

Die stoffschlüssige Verbindung der Filterplatten 2, 7, 8 in den Figuren 2a und 2c ist eine bevorzugte Ausführungsvariante. Die Verbindung kann auch durch Einstecken der Filterplatten in die Führungsstruktur erfolgen, so dass die Filterplatten formschlüssig in der Führungsstruktur einliegt. Nach dem Einstecken der Filterplatten kann der Gehäusekasten 4 verschlossen, insbesondere verschweißt werden, so dass die Filterplatten und der Gehäusekasten eine unlösbare miteinander verbundene Einheit bilden.

Ein sogenanntes Verziehen der Filterplatten 2, 2‘, 7, 8 und des Gehäusekastens 4, der Führungsstruktur 3 aufgrund von thermischer Behandlung während der Pyrolysebehandlung erfolgt nur in geringem Ausmaß und verstärkt die Verbindung zwischen den Filterplatten und dem Gehäusekasten 4 und/oder der Führungsstruktur 3 zusätzlich.

Fig. 3a zeigt einen Filter 50 zum Einsatz in einer Lackkabine einer Lackieranlage, insbesondere für Fahrzeugkarosserien. Der Filter weist ein röhrenförmiges Außengehäuse 51 auf, in welches zwei auf die Innenkontur des Außengehäuses 51 abgestimmte Filtermodule 1 und 52 angeordnet, insbesondere eingeschoben sind.

Die das Außengehäuse 51 dient der Halterung der Filtermodule 1 und 52 an einer Aufnahme der Lackkabine oder es kann selbst die Aufnahme darstellen. Das erfindungsgemäße Filtermodul 1 dient dabei als sogenannter Hauptabscheider und innerhalb des Filters 50. Strömungsmechanisch hinter dem Hauptabscheider, siehe Pfeil der Anströmrichtung F, ist ein weiteres Filtermodul 52 angeordnet, welches als Nachfilter dient. Das Filtermodul 52 kann vorzugsweise ein pyrolysebeständiges Material mit einem größeren Abscheidegrad als das Filtermodul 1 aufweisen. Ein solches Material kann beispielsweise Stahlwolle, vorzugsweise aus der Materialklasse 1.4713, sein. Auch keramische Fasern, auch CEF-Fasern, Fasermatten oder poröser Keramikschaum oder anderes hitzebeständiges Material mit großer Oberfläche ist grundsätzlich als Füllmaterial für das Filtermodul 52 geeignet.

Aufgrund der Kastenform bzw. Röhrenform des Außengehäuses 51 mit den geschlossenen Seitenwänden ist hierbei auch ein Filtermodul 1 einsetzbar, in welchem lediglich die Führungskontur 3 z.B. in einem Gestell jedoch ohne das Kastengehäuse 4 realisiert ist. Optional kann das Außengehäuse 51 auch zusätzliche Mittel zur Abdichtung der Führungskontur 3 bzw. des Gestells gegenüber den gesagten Seitenwänden haben.

Fig. 3b zeigt eine weitere Abwandlung des Filters der Fig. 3a als Filter 50' mit einem offenen Gestell 53 anstelle des Außengehäuses 51 . Auch innerhalb dieses Gestells 53 ist ein erstes Filtermodul 1 als Hauptabscheider und ein zweites Filtermodul 52 als Nachfilter in Anströmrichtung F hintereinander angeordnet. Bezüglich der Ausgestaltung der Filtermodule wird auf die zuvor beschriebenen Ausführungsvarianten verwiesen. In dieser Variante eines Filters ist die Ausgestaltung eines erstes Filtermoduls 1 mit einem endständig geöffneten Gehäusekasten 4 an.

Das Gestell 53 setzt sich aus einer Mehrzahl von Gestellstäben zusammen und ist seitlich offen. Die Filtermodule 1 und 52 können in das Gestell 53 eingeschoben oder auf andere Weise eingesetzt sein. Das Material des Gestells 53 und/oder des Außengehäuses 51 kann vorzugsweise aus einem pyrolysefesten Material, insbesondere aus Stahl der Materialklasse 1.4713 gefertigt sein. Die Erwärmung des Filtermoduls 1 bei einem Gestell 53 ist direkter als bei der Variante der Fig. 3a.

Fig. 4 zeigt einen Filterblock 100 aus acht Filtermodulen mit jeweils vier erfindungsgemäße erste Filtermodule 1 und vier nachgeordneten als Nachfilter ausgebildeten zweite Filtermodule 52. Der Filterblock 100 setzt sich aus vier Filtern 50' zusammen, wobei jeweils zwei nebeneinander und zwei übereinander angeordnet sind. Die oberen Filter üben eine Belastung von zumindest 20 kg, vorzugsweise 50 kg auf die unteren Filter aus.

Die Filtermodule 1 haben eine Breite und Höhe von weniger als 500 mm, und idealerweise auch eine Länge von weniger als 500 mm, so dass der Filterblock 100 in einen Pyrolyseofen mit 1 m Öffnungsbreite passt.

Fig. 5 zeigt eine Lackierkabine 200 zum Auftrag von Lack und/oder Farbe auf einer Karosserie. Die Lackierkabine 200 weist eine Abgabeeinheit 201 , z.B. eine Düseneinheit, zur Abgabe und/oder Verteilung eines Farbnebels über die Karosserie auf. Die Lackierkabine 200 weist einen Lackierraum 202 auf, in welchem bei Betrieb die Karosserie platziert wird.

Sodann weist die Lackierkabine 200 einen Gitterrost 203 zum Ableiten der Farbe und/oder des Lacks, insbesondere des Färb- oder Lacknebels, auf. Die unterhalb des Gitterrostes 203 ist ein Feld bzw. eine Anordnung aus einer Vielzahl von Filterblöcken 100 angeordnet. Die Filterblöcke sind unmittelbar benachbart zueinander angeordnet, wobei die ersten erfindungsgemäßen Filtermodule 1 mit ihrer Anströmseite I zum Gitterrost 203 hin ausgerichtet sind. Alternativ kann auch ein Gitterrost, insbesondere aus Metall, anströmseitig im Filtermodul, analog zu Fig. 2f, im Rahmen der vorliegenden Erfindung integriert sein, so dass die Filtermodule und Filterblöcke begehbar ausgebildet sind.

Die zweiten Filtermodule 52 sind mit Bezug auf die Draufsicht von Fig. 6 unterhalb der ersten erfindungsgemäßen Filtermodule angeordnet.

Unterhalb der Filterblöcke 100 ist ein Umluftkanal angeordnet, welcher eine Strömungsleitung innerhalb der Lackierkabine 200 vorgibt. Randseitig der Filterblöcke 100 und entlang einer Mittelspur zwischen den Filterblöcken sind Transportvorrichtungen 205 und 207 zum Ab- oder Antransport von Filterblöcken 100 vorgesehen, für den Fall, dass diese verbraucht sind und gegen neue Filterblöcke ausgetauscht werden müssen. Die Transportvorrichtung 207 der Mittelspur übernimmt dabei den Abtransport der verbrauchten Filterblöcke 100 b und die Transportvorrichtung 205 den Abtransport der neuen bzw. regenerierten Filterblöcke 100a. Die Transportvorrichtung 207 kann dabei eine Einschubvorrichtung z.B. einen Roboterarm oder dergleichen aufweisen, welche ein Einschieben des Filterblocks von der Transportebene in das Feld aus Filterblocken ermöglicht. Zugleich wird ein verbrauchter Filterblock aus dem Feld verdrängt. Die Transportvorrichtungen 205 und 207 sind jeweils mit einer Überdachung 221 und/oder Einhausung 220 versehen, so dass Lack nicht in den Transportbereich gelangt.

Geeignete Transportvorrichtungen sind Fließbänder, Kettenförderer, Wagenförderer, Shuttlesysteme oder dergleichen.

In Fig. 6 erkennt man eine Umlenkungstransportvorrichtung 208 welche die Weiterleitung der Filterblöcke von der Öffnung eines Pyrolyseofens 209 in den randseitigen Bereich ermöglicht. Dieser Pyrolyseofen 209 ist ebenfalls Teil der Lackierkabine. Der Pyrolyseofen nimmt zumindest einen Filterblock auf und heizt diesen auf Temperaturen von zumindest 350°C, vorzugsweise weniger als 600, insbesondere 500°C. Alternativ kann eine chemische Reinigungsanlage zum Einsatz kommen.

Der Pyrolyseofen 209, alternativ die chemische Reinigungsanlage, kann über eine Ausstoßeinheit verfügen. Bei der Pyrolyse werden Färb- und Lackverbindungen die auf den Filtermodulen 1 und 52 eines Filterblocks 100 abgeschieden wurden thermisch zersetzt und abtransportiert. Diese Vorgehensweise und die Mehrfachverwendung der Filtermodule tragen erheblich zur Verringerung des anfallenden Abfalls einer Lackieranlage bei.

Die Anordnung der Filterblöcke 100 kann an verschiedenen Positionen in einer Lackierkabine 200 erfolgen, wobei Fig. 7a eine sogenannte Unterflurabsaugung darstellt. Wie in Fig. 7a und 7b dargestellt, können die Filterblöcke 100 in einem Bodenbereich 210 des Lackierraums 202 oberhalb des Umluftkanals 206 angeordnet sein oder entlang einer Seitenwandung 211 des Lackierraums strömungsmechanisch vorgeschaltet zum Umluftkanal 206‘. In beiden Fällen empfiehlt sich eine räumliche Abtrennung des Lackierraumes 202 durch einen Gitterrost 203 oder 203‘. Hier kann ein Aus- oder Einbau einzelner Filterblöcke von Vorne erfolgen.

Fig. 8a-d stellt grafisch einzelne Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens 100 zur Regeneration von erfindungsgemäßen Filtermodulen bzw. Filterblöcken 100 dar.

In Schritt 301 erfolgt zunächst eine Meldung, dass ein Filterblock voll ist. Dies kann zeitgesteuert erfolgen oder durch Gewichtsermittlung oder durch eine sensorische Erfassung durch einen im Filtermodul verbautes Sensorelement. Von der Transporteinheit 205 und 207 ist jeweils nur eine Führung erkennbar. Nach der Meldung wird ein Schlitten 205a in Schritt 302 mit einem neuen bzw. regenerierten Filterblock 100 an die Austauschposition gefahren. Dies erfolgt in Schritt 303.

Eine im Schlitten 205 a verbaute Einschubvorrichtung - hier ein winkligausgeführter Schieber 222 - schiebt den neuen Filterblock 100 a an eine Stelle im Feld der Filterblöcke 100.

Der verbrauchte Filterblock 100b wird dabei nach innen verdrängt und ausgestoßen. Dies erfolgt in Schritt 304 Ein bereitgestellter Schlitten 207a als Teil der Transportvorrichtung 207 nimmt den Filterblock auf und transportiert diesen zum Pyrolyseofen.

Der Weg des Schlittens 207a zum Pyrolyseofen ist dabei vorzugsweise linear - also direkt - so dass Verschmutzungen nur wenig Zeit und Fahrstrecke gegeben wird um sich zu verteilen. Dies ist insbesondere aus Fig. 6 erkennbar.

Alternativ oder zusätzlich zur Verwendung eines Pyrolyseofens kann der Filterblock 100 oder zumindest das Filtermodul 1 auch in ein Reinigungsbad getaucht werden. Dabei kann durch aggressive Reinigungsmedien ggf. in Verbindung mit einem Ultraschalleintrag ein Ablösen der Lack- und/oder Farbreste von der Oberfläche erreicht werden. Auch hier kann es zu einem Verrutschen einzelner Platten kommen, weshalb eine feste Verbindung mit der Führungsstruktur bevorzugt ist. Zugleich löst sich das Filtermodul - anders als Kartonelementen im single-use Bereich - nicht bei der Reinigung auf. Gerade für die Reinigung im Ultraschallbad sind Filterbauteile aus Metall mit stoffschlüssig miteinander verbundenen Teilen für die Leitung der Vibrationen besonders günstig. Andere Materialien wie Karton oder Keramikschaum würden den Schall eher dämpfen und dadurch eine effiziente Ultraschall-Reinigung erschweren. Bezugszeichen

1 Filtermodul

2 Filterplatte

2‘ Filterplatte

2” Filterplatte

2”’ Filterplatte

3 Führungsstruktur

4 Gehäusekasten

5 Durchtrittsöffnung

5a Durchtrittsöffnung

5b Durchtrittsöffnung

5c Durchtrittsöffnung

6 Durchtrittsöffnung

7 Filterplatte

8 Filterplatte

9a erstes abgewinkeltes Teilsegment

9b zweites Teilsegment

10 Zwischenbereich zwischen zwei Durchtrittsöffnungen

10a Mittelbereich

10b Ende

11 Kreuzungsbereich

20 besetzter Belegungsplatz

21 freier Belegungsplatz

50 Filter

51 Außengehäuse

52 zweites Filtermodul

53 Gerüst

100 Filterblock

200 Lackierkabine

201 Abgabeeinheit

202 Lackierraum

203 Gitterrost

203' Gitterrost

204 Filterblockfeld

205 Transportvorrichtung

205a Transportschlitten

206 Umluftkanal

206' Umluftkanal 207 Transportvorrichtung

207a Transportschlitten

209 Pyrolyseofen

210 Bodenbereich

211 Seitenwandung

100a neuer oder regenerierter Filterblock

100b verbrauchter Filterblock

220 Einhausung

221 Überdachung

222 Schieber

300 Verfahren

301 erster Verfahrensschritt

302 zweiter Verfahrensschritt

303 dritter Verfahrensschritt

304 vierter Verfahrensschritt

F Anströmrichtung

I Anströmseite

O Ausströmseite

B Breite des Zwischenbereichs