DE19637431A1 - Reinigungsvorrichtung und Vorabscheider - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie einen Vorabscheider gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 22.

Eine Reinigungsvorrichtung mit Vorabscheider ist aus der DE-OS 25 05 125 bekannt. Diese Reinigungsvorrichtung weist eine rotierende Scheibe auf, die den Einlaß des Vorabscheiders abdeckt und auch als Lochscheibe ausgebildet sein kann. Hierdurch sollen Partikel aus dem Luftstrom entfernt und vorabgeschieden werden.

Ferner sind tonnenförmige Vorabscheider vorgeschlagen worden, die den mit Partikeln angereicherten Luftstrom bereits derart am oberen Ende des Vorabscheiders in diesen einlassen, daß die eingeleitete Luft einen Drall erfährt und die Partikel aufgrund der Zentrifugalkraft nach außen verlagert werden und an der Ringwand des Abscheiders aufgrund der Schwerkraft nach unten gleiten.

Bei derartigen Vorabscheidern besteht jedoch das Problem, daß häufig im Verhältnis zu ihrem Volumen zu leichte Teilchen, wie beispielsweise Papierschnitzel, Stücke von Kunststoffolien oder dergleichen trotz der Drallwirkung des eingeleiteten Luftstroms nicht sicher nach außen gelangen, sondern von dem zentralen Luftstrom des Sauganschlusses erfaßt und nach oben abgelenkt werden, so daß der Vorabscheider für derartige Partikel unwirksam ist.

Diese von dem Saugluftstrom erfaßten Partikel können dann leicht in den Bereich des Feinfilters gelangen, wo sie rasch eine Blockierung erzeugen, nachdem dieser Feinfilter, der meist aus einer mehrfach gefalteten Vliesmatte besteht, für die Ausfilterung derartiger Partikel nicht geeignet ist.

Dementsprechend ist versucht worden, die Zentrifugalwirkung zu erhöhen, indem der Lufteinlaß für den Vorabscheider düsen­ förmig ausgebildet ist, um die Zyklonwirkung zu fördern. Zwar läßt sich hiermit die Umlaufgeschwindigkeit der Luft am oberen Rand des Vorabscheiders erhöhen. Jedoch wird auch die Tendenz zu Verwirbelungen verstärkt, die dazu neigen, doch die ver­ gleichsweise leichten Partikel mit großer Angriffsfläche mitzureißen, so daß diese Maßnahme im Grunde unwirksam ist.

Zahlreiche andere Ausgestaltungen von Vorabscheidern sind bekannt geworden. Diese weisen teilweise eine recht gute Abscheidewirkung auf, wobei jedoch meist die Betriebskosten für die Reinigung und Entsorgung des Vorabscheiders selbst beträchtlich sind und jedenfalls höher als bei den bereits vorgeschlagenen, faßförmigen Vorabscheidern. Diese haben zudem den Vorteil, daß ein Standardfaß von beispielsweise 200 Litern als Basis dienen kann, das nach Gebrauch mit einem Standard­ deckel versehen werden kann, und damit die abgeschiedenen Partikel gut transportabel für die Entsorgung oder Wiederver­ wertung vorbereitet.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Reini­ gungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie einen Vorabscheider gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 22 zu schaffen, die eine kontinuierliche Wirkung auch bei unter­ schiedlichen abzuscheidenden Teilchen gewährleisten, wobei zugleich ein kostengünstiger Betrieb möglich sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Ansprüche 1 bzw. 22 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen
Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung und der erfindungs­ gemäße Vorabscheider zeichnen sich zunächst dadurch aus, daß ein Verstopfen eines Feinsiebs durch leichte und vergleichs­ weise große Teilchen sicher verhindert wird. Dennoch ist kein Grobfilter im eigentlichen Sinne erforderlich, der regelmäßig Wartungsmaßnahmen erfordern würde. Vielmehr ist die erfin­ dungsgemäße Lösung mit der rotierenden Filterscheibe wartungs­ frei und erlaubt es, den Vorabscheider bis nahezu zum Rand mit abzuscheidenden Teilchen zu füllen. Bevorzugt wird die erfin­ dungsgemäße Reinigungsvorrichtung und der erfindungsgemäße Vorabscheider eingesetzt, wenn es gilt, aus einem mit sowohl schweren als auch leichten Teilchen durchsetzten Luftstrom die Teilchen abzuscheiden. Die schweren Teilchen werden durch die Zyklonwirkung in an sich bekannter Weise abgeschieden, und die leichten Teilchen, die dem Zyklonstrom entkommen können, werden von der schnell rotierenden Filterscheibe wegge­ schleudert und erneut in den Zyklonstrom hineinbefördert, bis sie sich am Boden des Vorabscheiders absetzen können.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist es vorgesehen, die vergleichsweise großen Teilchen über die Lochscheibe zu zer­ kleinern. Hierdurch wird die Möglichkeit unterstützt, daß sie sich absetzen können, nachdem sie in diesem Zustand weniger Angriffsmöglichkeiten für den Saugstrom bieten.

Durch die erfindungsgemäße Ausnehmungsscheibe, die bevorzugt als Lochscheibe ausgebildet ist, wobei anstelle der Löcher jedoch auch andere Arten von Ausnehmungen, insbesondere seit­ lich offene Ausnehmungen, vorgesehen sein können, läßt sich eine Abscheidewirkung auch für Partikel erzielen, die wesent­ lich kleiner als die Löcher der Lochscheibe sind.

Dies liegt an der vergleichsweise großen Relativgeschwindig­ keit der Lochscheibe im Verhältnis zur Geschwindigkeit des Saugluftstromes im Bereich der Lochscheibe. Es ist günstig, wenn der Saugluftstrom im Bereich der erfindungsgemäßen Loch­ scheibe besonders langsam verläuft. Hierzu ist es vorgesehen, einen ziemlich großen Durchmesser des Sauganschlusses im Be­ reich der Lochscheibe zu realisieren. Dieser kann beispiels­ weise etwa die Hälfte des Durchmessers des Vorabscheiders be­ tragen.

Erfindungsgemäß ist es ferner besonders günstig, daß die Loch­ scheibe aufgrund ihrer Umfangsgeschwindigkeit eine selbst­ reinigende Wirkung hat.

Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung und der Erfindungs­ gemäße Vorabscheider bieten zugleich die Möglichkeit, eine Signalisierung des Füllungsgrades automatisch zu gewähr­ leisten. Hierzu wird beispielsweise der Nennstrom des Elektro­ motors für die Lochscheibe überwacht, und ein Signal abgege­ ben, wenn ein Anstieg des Motorstroms anzeigt, daß die Filterscheibe durch einen durch die abgeschiedenen Partikel gefüllten Vorabscheider blockiert wird. Die Erfassung des Motorstroms kann beispielsweise über einen Vorwiderstand mit einem geringen Widerstandswert erfolgen, dessen Spannungs­ abfall gemessen wird. Zugleich ermöglicht diese Einrichtung auch eine Signalisierung eines Verklemmungszustands, wenn einmal ein Störfall im Bereich der Lochscheibe oder des Motors auftritt oder wenn beispielsweise die Lebensdauer der Lager des Motors erreicht ist und der Drehwiderstand der Lager zunimmt, oder wenn aus sonstigen Gründen eine Wartung der aus Sauganschluß, Filterscheibe und Motor bestehenden Abscheideeinheit vorgenommen werden muß.

Während die Drehrichtung des eingeleiteten Luftstroms im Verhältnis zur Drehrichtung der Lochscheibe gegensinnig sein kann, ist es bevorzugt, die Drehrichtung gleichsinnig zu wählen, um die von der Lochscheibe weggeschleuderten Partikel bereits gleichzeitig in eine Drehrichtung zu beschleunigen, die ihre Mitnahme in dem Zyklonstrom erleichtert.

Zu den abzuscheidenden Partikeln, die besonders günstig von der erfindungsgemäß rotierenden Lochscheibe abscheidbar sind, gehören beispielsweise Papierstücke, Teile von Kunststoffolien und dergleichen. Diese werden durch die Zacken an den gestanz­ ten Löchern teilweise weiter zerrissen, so daß ihre Abscheid­ barkeit erleichtert wird. Gemäß einer alternativen Ausgestal­ tung sind an der Lochscheibe Schneidwerkzeuge angebracht, die die Zerkleinerung gezielt vornehmen.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.

Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch einen Teil einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung, nämlich einen Vorabscheider, in einem Ausführungsbeispiel, und

Fig. 2 eine Ansicht auf eine erfindungsgemäße Lochscheibe für die Ausführungsform gemäß Fig. 1.

Ein in Fig. 1 dargestellter Vorabscheider 10 ist in eine nicht weiter dargestellte Reinigungsvorrichtung eingebaut, die eine nicht dargestellte Saugdüse und einen Eingangsschlauch 12 aufweist. Ferner weist die Reinigungsvorrichtung eine nicht dargestellte Turbine oder ein Saugaggregat auf, die über einen Saugschlauch 14 mit dem Vorabscheider 10 verbunden sind.

Der Vorabscheider 10 besteht im wesentlichen aus einem an sich bekannten Faß 16 mit einem Fassungsvolumen von etwa 200 Li­ tern, wobei ein Deckel 18 lösbar an dem Faß befestigt ist. Der Deckel 18 ist gegenüber einer Ringwand 20 des Fasses 16 mit einer umlaufenden Ringdichtung, beispielsweise aus Elastomer oder Gummi abgedichtet, so daß an dem Übergang zwischen dem Deckel 18 und der Ringwand 20 keine Fehlluft eintreten kann. Die Befestigung des Deckels auf der Ringwand 20 erfolgt in an sich bekannter Weise, beispielsweise mit einem Spannband mit V-förmigem Querschnitt.

Das Faß 16 ist in ebenfalls an sich bekannter Weise im Bereich der Ringwand mit zwei umlaufenden Verstärkungssicken 22 und 24 versehen, die der Aussteifung dienen. Der untere Bereich des Fasses 16 bildet einen Sammelbereich 21 für abzuscheidende Teilchen oder Partikel.

Der Deckel 18 des Fasses 16 weist eine kreisrunde Deckelwand 26 auf, die eine Montagebasis sowohl für den Eingangsanschluß 28 als auch für den Sauganschluß 30 bildet. Der Eingangsan­ schluß ist möglichst nah an dem Rand der Deckelwand 26 ange­ ordnet und ermöglicht das Aufstecken des Eingangsschlauchs 12. Der Eingangsanschluß 28 durchtritt die Deckelwand mit einem Rohrkrümmer 32, der den Eingangsluftstrom in horizontaler Richtung ablenkt, so daß er im wesentlichen tangential oder parallel zur Ringwand 20 verläuft. Hierdurch entsteht bereits aufgrund der Wirkung des Eingangsluftstroms die an sich bekannte Zyklonwirkung, durch welche schwere Partikel nach außen geschleudert werden und an der Ringwand 20 nach unten rutschen, wo sie sich sammeln können.

Der Durchmesser des Rohrkrümmers 32 ist wesentlich kleiner als der Durchmesser einer erfindungsgemäßen Lochscheibe 34, die den Sauganschluß 30 abdeckt. Der Sauganschluß 30 ist mittig in der Deckelwand 26 montiert und durchtritt diese. Die Deckel­ wand 26 weist eine Halterung 36 für einen Motor 38 für den Antrieb der rotierenden Lochscheibe 34 auf. Die Lochscheibe 34 ist auf eine vergleichsweise kurze Motorwelle 40 aufgesteckt und überragt den Sauganschluß 30 seitlich leicht. Der Saugan­ schluß 30 wird im unteren Bereich von einem Saugkragen 42 ge­ bildet, dessen Durchmesser nahezu dem halben Durchmesser der Ringwand entspricht, und der von dem Saugluftstrom durchströmt wird und den Motor 38 umgibt. Dementsprechend ist die Strö­ mungsgeschwindigkeit des Saugluftstroms wesentlich geringer als die Strömungsgeschwindigkeit des Eingangsluftstroms im Bereich des Eingangsanschlusses 28.

Der Sauganschluß 30 weist ein bevorzugt gekrümmtes Ausgangs­ rohr 44 auf, auf das der Saugschlauch 14 aufgesteckt ist. Die Lochscheibe 34 dreht sich in dem dargestellten Ausführungs­ beispiel in die gleiche Richtung, in welche die Eingangsluft durch den Rohrkrümmer 32 beschleunigt wird, und aus dem Bereich der Zyklonströmung herausgeratene, vergleichsweise leichte und große Partikel wie Papierschnitzel oder der­ gleichen werden von der Lochscheibe 34 erfaßt und nach außen in den Bereich des Saugluftstroms geschleudert. In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, wenn die Lochscheibe unmittel­ bar an den Ausgang des Rohrkrümmers 32 angrenzt.

Die Ausgestaltung der Lochscheibe 34 kann in weiten Bereichen an die Erfordernisse angepaßt werden. Die in Fig. 2 darge­ stellte Lochscheibe weist einen Durchmesser von 280 mm auf, wobei 107 Löcher 50 von je 10 mm Durchmesser in die Loch­ scheibe 34 eingestanzt sind. Zudem ist eine zentrale Aus­ nehmung 52 vorgesehen, die von der Welle 40 durchtreten wird und die Lochscheibe 34 mittig lagert.

Bevorzugt ist die Einheit aus Motor und Lochscheibe ausge­ wuchtet, so daß sie sich unwuchtfrei drehen kann und damit die Motorlager, die hier nicht dargestellt sind, wenig belastet werden. Die erfindungsgemäße Lochscheibe ist bevorzugt durch Stanzen der Löcher hergestellt, wobei nach Möglichkeit eine gleichmäßige Verteilung der Löcher angestrebt wird.

Es versteht sich, daß die erfindungsgemäße Lochscheibe in weiten Bereichen an unterschiedliche Anforderungen anpaßbar ist. Beispielsweise kann für entsprechend größere Partikel der Lochdurchmesser wesentlich größer gewählt werden, und die Löcher können als sich radial erstreckende Schlitze ausge­ bildet sein. In einer weiteren Ausgestaltung sind die Löcher nach außen offen und bilden lediglich Ausnehmungen oder Durch­ brechungen, wobei diese der Einfachheit halber ebenfalls als Löcher bezeichnet werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die erfindungsgemäße Lochscheibe durch eine Scheibe gebildet, die sich strahlen­ förmig erstreckende Bürsten aufweist, die mittig gelagert sind. Auch hierdurch werden Spalte gebildet, und die erfin­ dungsgemäße Wirkung läßt sich in bestimmten Anwendungsfällen, in denen eher weiche Partikel vorhanden sind, einsetzen.

Claims (23)

1. Reinigungsvorrichtung mit einem Saugaggregat, das an einen Vorabscheider angeschlossen ist und mit welchem der Vorab­ scheider unter Unterdruck setzbar ist, wobei der Vorabscheider unten einen Sammelbereich für abzuscheidende Substanzen und oben einen Sauganschluß und einen Einlaß aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauganschluß (30) von einer rotie­ renden Ausnehmungsscheibe, insbesondere einer Lochscheibe (34), bedeckt ist.

2. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Vorabscheider (10) im wesentlichen tonnen- oder faßförmig ausgebildet ist und der Sauganschluß (30) etwa zentral in der oberen Deckwand (26) des Vorabscheiders (10) angeordnet ist.

3. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochscheibe (34) auf einer Welle (40) montiert ist, die den Sauganschluß (30) durchtritt und die oben an dem Vorabscheider (10) gelagert und insbesondere über einen Elektromotor (38) angetrieben ist.

4. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsanschluß (28) des Vorabscheiders (10) an der Peripherie des Vorab­ scheiders (10) angeordnet ist und insbesondere eine in tangentialer Richtung weisende Ausströmöffnung (32) aufweist.

5. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorabscheider (10) die Form eines stehenden Fasses (16) aufweist, an dessen Deckel (18) sowohl der Sauganschluß (30) als auch der Eingangsan­ schluß (28) ausgebildet sind, wobei insbesondere an dem Ein­ gangsanschluß (28) ein Eingangsschlauch (12) angeschlossen ist.

6. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsanschluß (28) des Vorabscheiders (10) einen Rohrkrümmer (32) aufweist, dessen Ausgang die im wesentlichen parallel zur Ringwand (20) des Vorabscheiders verlaufende Ausströmöffnung bildet.

7. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Eingangsan­ schluß (28) des Vorabscheiders (10) erzeugte Strömung entlang der Ringwand (20) des Vorabscheiders (10) gegenläufig zur Drehrichtung der Lochscheibe (34) verläuft.

8. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Eingangsanschluß (28) des Vorabscheiders (10) erzeugte Strömung in dem Vorab­ scheider entlang der Ringwand (20) des Vorabscheiders (10) in gleicher Drehrichtung wie die Lochscheibe (34) verläuft.

9. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochscheibe (34) aus Blech ausgebildet ist, das eine Vielzahl von insbesondere gestanzten Löchern (50) aufweist.

10. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochscheibe (34) eine Vielzahl von Löchern (50), insbesondere 50 bis 200, bevorzugt etwa 100 bis 120 Löcher (50) aufweist, die je einen Durchmesser von 5 bis 20 mm, insbesondere von etwa 10 mm, aufweisen.

11. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochscheibe (34) einen Durchmesser von 100 bis 350 mm, insbesondere etwa 250 bis 300 mm aufweist, wobei der Durchmesser der Lochscheibe (34) im wesentlichen dem unteren Durchmesser des Saugan­ schlusses (30) entspricht und bevorzugt diesen um ein Über­ standsmaß von etwa einem Zwanzigstel des Durchmessers der Lochscheibe (34) überragt.

12. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (50) der Loch­ scheibe (34) durch Stanzen ausgebildet sind, wobei die Stanz­ richtung so vorgesehen ist, daß sie in eingebautem Zustand der Lochscheibe (34) nach unten weist.

13. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (50) der Loch­ scheibe (34) von insbesondere rauhgezackten Vorsprüngen um­ geben sind, die bevorzugt durch Grobstanzen erzeugt sind.

14. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauganschluß (30) ringförmig ausgebildet ist und einen Motor (38) für den Antrieb der rotierenden Lochscheibe (34) umgibt.

15. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauganschluß (30) insbesondere unten einen Durchmesser aufweist, der etwa die Hälfte des Durchmessers des Vorabscheiders (10) beträgt.

16. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauganschluß (30) und die rotierende Lochscheibe (34) dem bevorzugt tangential weisenden Eingangsanschluß (28) unmittelbar benachbart sind.

17. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der den Sauganschluß (30) und den Eingangsanschluß (28) tragende Deckel (18) des Vorabscheiders (10) lösbar an einer insbesondere an sich bekannte Verstärkungssicken (22,24) aufweisenden Ringwand (20) des Vorabscheiders (10) befestigt ist.

18. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Motor (38) für den Antrieb der Lochscheibe (34) an eine Steuerschaltung ange­ schlossen ist, die die Stromaufnahme des Motors (38) auswertet und bei einem Strom, der den Nennstrom wesentlich, insbe­ sondere um etwa 20% bis 50%, überschreitet, eine Signal­ einrichtung einschaltet.

19. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Signaleinrichtung eine Anzeigevorrichtung aufweist, mit welcher die Füllung des Vorabscheiders (10) durch abzuscheidende Teilchen anzeigbar ist.

20. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaleinrichtung den Motor (38) abschaltet.

21. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochscheibe (34) Schneidewerkzeuge trägt, mit welchen in den Bereich der Lochscheibe (34) geratene Partikel zerkleinerbar sind.

22. Vorabscheider, mit einem Saugaggregat, das an den Vorab­ scheider angeschlossen ist und mit welchem der Vorabscheider unter Unterdruck setzbar ist, wobei der Vorabscheider unten einen Sammelbereich für abzuscheidende Substanzen und oben einen Sauganschluß und einen Einlaß aufweist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sauganschluß (30) von einer rotierenden Ausnehmungsscheibe, insbesondere einer Lochscheibe (34) bedeckt ist.

23. Vorabscheider nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch die kennzeichnenden Merkmale eines der Ansprüche 2 bis 21.