DE3316643A1 - Verfahren und vorrichtung zur absaugung von staeuben - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur absaugung von staeubenInfo
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Description
Verfahren und Vorrichtung zur Absaugung von Stäuben
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Staubabsaugung von Arbeitstischen für Zahntechniker, Goldschmiede od.dgl,
und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,
wobei der anfallende Staub von einem Absaugaggregat abgesaugt
und durch ein Vorfilter und ein Nachfilter hindurchgeführt
wird.
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art sind das Vorfil-'
ter und das Nachfilter im vom Absaugaggregat erzeugten Luftstrom hintereinander im Gehäuse der Vorrichtung im Ansaugteil
des Absaugaggregates angeordnet. Das Vorfilter·ist .
als Grobfilter, das Nachfilter als Peinfilter ausgebildet.
Das grobe Vorfilter vermeidet zwar ein frühzeitiges Dichtsetzen des Filters z.B. durch gipsartige Materialien,
wie sie bei zahntechnischen Arbeiten häufig vorkommen, jedoch ermöglicht diese Anordnung nur einen verhältnis-mäßig
geringen Füllungsgrad des Vorfilters, der durch das Absinken des Volumenstromes auf 80 % des Nennwertes \
durch die bei dieser Anordnung schnellere Auffüllung des feinporigen Nachfilters bestimmt wird. Bei Erreichen dieses
Wertes muß gemäß den Vorschriften der Berufsgenossenschaft
(ZH1 / 487, Ausg. 6. 1973) das Filter ausgewechselt werden. Dies gilt insbesondere für das Abscheiden
gesundheitsgefährdender Stäube in zahntechnischen Labors ratorien.
Entsprechend diesen Vorschriften soll bei Stäuben mit MAK-Werten «£0,1 mg/m der Durchlaßgrad des Filtermaterials
>· 0,5 % sein. Die spezifische Flächenbelastung
• darf dabei maximal ~— betragen.
•5 m /h
Um die Forderung von maximal 0,5 % Durchlaßgrad für Feinstaub zu erfüllen, müssen dichte Filtermaterialien
verwendet werden. Dies bedingt eine hohe Ausströmgeschwindigkeit, um eine ausreichende Absaugwirkung zu erreichen.
Die feinen Poren eines dichten Filtermaterials werden jedoch sehr schnell durch"Grobstäube verstopft, wie sie
bei der Bearbeitung von Gips oder gipsähnlichen Materialien anfallen. Die Absaugwirkung sinkt schnell ab und der
Abschaltpunkt (0,8 V-J wird schnell erreicht, so daß sich
untragbar kurze Standzeiten für das Feinfilter ergeben.
Die Forderung nach maximal 0,5 % Durchlaßgrad für Feinstaub (also Korngröße der Staubteilchen "7 5 μ 0 ) verlangt
dichtes Filtermaterial, weshalb aus Gründen der Absaugwirkung hohe Anströmgeschwindigkeiten notwendig werden,
was jedoch wiederum durch die Forderung nach einer begrenzten spezifischen Flächenbelastung begrenzt wird.
Ein dichtes Filter bringt insbesondere, beim Einsatz an zahntechnischen Arbeitsplätzen folgende Nachteile:
Da sehr häufig Gips oder gipsähnliche Materialien bearbeitet
werden, verstopfen die dabei entstehenden Grobstäube die extrem dichte Filteroberfläche sofort. Die
Absaugwirkung nimmt daher rasch ungenügende Werte an.
Da dabei der Durchlaßvolumenstrom sehr schnell auf den Grenzwert 0,8 V„ absinkt, ergeben sich untragbar kurze
Standzeiten für das Feinfilter.
Infolgedessen ist die Staubmenge, die bis zum Erreichen des Abschaltpunktes'im feinen Filter aufgenommen wird,
ebenfalls sehr klein. Diese"Anordnung ist daher sehr
unwirtschaftlich.
Bei einer anderen bekannten Anordnung (DE-GM- 78 14 987)
ist die Absaugvorrichtung an einer Schublade unter der Arbeitsplatte des Tisches angeordnet. Die Ansaugöffnung
ist mit einer vom Tisch vorragenden Arbeitsauflage kombiniert, und das Filter ist in Form eines Filtersackes
in der Schublade untergebracht. An diese ist der Saug- !Q stutzen des Absaugaggregates angeschlossen.
Da nur ein Filter vorgesehen ist, muß dieses aus dichtem Material bestehen, um die Forderungen der Berufsgenossenschaft
zu erfüllen. Dies bedingt das oben erwähnte schnel-Ie Verstopfen des Filters und ein sich daraus- ergebendes
schnelles Absinken des Durchlaßvolumenstromes auf den Abschaltwert. Ein häufiges Wechseln des Filters ist erforderlich.
.
2Q Entsprechende Verhältnisse liegen bei der Anordnung nach
der DE-PS 16 o4 327 vor. An einen zwischen der Tischplatte und der oberen Schublade vorgesehenen Schlitz ist hier
eine als. hohler Feilkloben ausgebildete Arbeitsauflage eingebaut. An diese ist ein in einem besonderen Hohlraum
untergebrachter Filtersack angeschlossen. Dieser hat die bereits erwähnten Nachteile und führt zum schnellen Absinken
des Durchlaßvolumenstromes auf den Abschaltwert, so daß das Filter häufig gewechselt werden muß.
QQ Bei einer weiteren Absaugvorrichtung (DE-GM 69 o8 o14)
ist ein Filter stromab vom Absaugaggregat angeordnet. Stromauf vom Aggregat ist ein auswechselbares Sieb vorgesehen,
um gröbere Teile vom Aggregat fernzuhalten. Wenn dieses Filter den Anforderungen der Berufsgenossen-
Q5 schaft genügen soll, ist hier in gleicher Weise mit einer
schnellen Verstopfung und der Notwendigkeit des baldigen Auswechselns zu rechnen.
Die Erfindung, wie sie im Anspruch 1 gekennzeichnet ist, löst die Auf.gabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens der eingangs genannten Art zu schaffen, durch welches bzw. welche die gestellten
Sicherheitsvorschriften erfüllt werden und trotzdem eine gute Absaugwirkung und eine lange Filterstandzeit insbesondere
für in der Zahntechnik.übliche gipsartige Materialien innerhalb der vorgeschriebenen engen Grenzen erreicht
werden.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß nach dem Absinken des
Nennvolumenstromes auf einen beliebig einstellbaren Wert oberhalb 80 % des Nennwertes das Absaugaggregat nicht abgeschaltet
wird, sondern seine Leistung erhöht wird, um den Volumenstrom wieder auf den.Nennwert anzuheben. Dieser
Vorgang wird so lange wiederholt, bis eine vergegebene Grenzleistung des Aggregates oder eine weitgehende Füllung
desFilters erreicht ist. Dann sinkt der Volumenstrom auf
0,8 Vn ab und das Aggregat wird automatisch abgeschaltet
und das oder die Filter werden ausgewechselt. Die Erfindung erbringt durch dieses Verfahren und die erfindungsgemäße
Ausbildung der Vorrichtung eine ganz wesentliche Verlängerung der Filterstandzeit.
Vorteilhafte weitere Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet und werden unter Bezug
auf die beigefügten Zeichnungen nachstehend erläutert.
In der Zeichnung sind Ausfuhrungsformen der Erfindung
beispielsweise dargestellt.
35
35
Es zeigen: - 7 -
Fig. 1 einen kompletten Laborarbeitstisch mit Absaugvorrichtung
in schaubildlicher Darstellung,
Fig. 2 die Absaugvorrichtung mit den Filtern im Schnitt,
Fig. 3 die Druck- und Filterfüllungsverhältnisse aufgetragen
über dem Volumenstrom V und
Fig. 4 ein Blockschaltbild der Anlage.
Vom Arbeitstisch 1 ragt ein Feilkloben 2 mit einem Absaugmaul
3 vor. Auf der Tischplatte 4 ist ein elektrischer Motor 5 für den Antrieb eines Bearbeitungsgerätes 6 angeordnet.
Das Absaugmaul 3 ist durch einen, einen Ansaugstutzen darstellenden, lösbar am Tisch 1 befestigten
Kanal 7 (Fig. 2) an das Gehäuse 8 einer unter der Tischplatte .4 angeordneten Absaugvorrichtung angeschlossen.
Im dichten Gehäuse 8 sind in Strömungsrichtung hintereinander eine Unterdruckstufe mit Vorfilter 10, ein
Absaugaggregat 9 und eine Überdruckstufe mit Nachfilter 12 angeordnet, so daß das Aggregat 9 sich zwischen den
beiden Filtern 10 und 12 befindet. Das Absaugaggregat
wird elektronisch oderfelektrisch gesteuert bzw. geregelt.
Die gefilterte, staubfreie Luft verläßt die Absaugvorrichtung durch den Auslaßstutzen 13.
Im Betrieb saugt 'das Absaugaggregat 9 die Luft aus dem
Ansaugmaul 3 über das Vorfilter 10 an und drückt sie durch dasNachfilter 12 zurück.in den Laborraum. Dabei
wird der beim Bearbeiten von Werkstücken anfallende Staub, z.B. Schleifstaub,.abgesaugt und vornehmlich im
Vorfilter aufgefangen. Die beiden Filter 10 und 12 sind vorzugsweise als Feinfilter ausgebildet. Es ist jedoch
auch eine Anordnung möglich, bei der das Vorfilter 10
@5 als Grobfilter ausgebildet ist. Dann wird vornehmlich
das Nachfilter mit Staub, insbesondere Feinstaub belastet. Es sind Arbeitsumstände denkbar, bei denen
eine solche Filteranordnung vorteilhaft ist, wobei beide Filter etwa gleichzeitig gefüllt werden.
- - ' '
Insbesondere zur Erfüllung der strengen und engen Anforderungen der Berufsgenossenschaft ist eine Anordnung
mit zwei Feinfiltern vorzuziehen, da dann insbeson-. dere gefährliche Feinstäube mit Sicherheit aufgefangen
werden.
Hinter dem Vorfilter 10 entsteht ein sich mit dem Füllungsgrad des Vorfilters steigernder Unterdruck. Trotzdem
sinkt wegen des sich steigernden Strömungswiderstandes im Vorfilter 10 der Luftdurchsatz bis der Abschaltwert
erreicht ist. Dieser liegt nach den Vorschriften der Berufsgenossenschaft bei 0,8 V„. Zur Überwachung dieser
Betriebsverhältnisse ist zwischen Vorfilter 10 und dem Absaugaggregat 9 eine Druckmeßstelle 11 vorgesehen, die
den Volumenstrom anzeigt. Nach den bekannten Anordnungen muß das Aggregat bei Erreichen des Abschaltwertes abgeschaltet
und das Filter ausgewechselt werden. Eine solche Betriebsweise ergibt unwirtschaftlich kurze Standzeiten
der Filter, insbesondere des feinen Vorfilters 10 bzw. wenn das Vorfilter als Grobfilter ausgebildet ist des
feinen Nachfilters 12. . ■
Dieser Mangel wird durch das gekennzeichnete Verfahren und die zur Durchführung des Verfahrens vorgesehene Anordnung
behoben.. Wenn der Volumenstrom auf einen beliebig einstellbaren Wert oberhalb 0,8 V„ abgesunken ist, wird
die Leistung des Absaugaggregates 9 so weit erhöht, daß der Volumenstrom in etwa seinen Nennwert wieder erreicht.
Die Vorrichtung kann so ohne Filterwechsel in mehreren stufenweisen Steigerungen der Aggregatleistung weiter be-
trieben werden, bis eine weitere Steigerung keine Erhöhung des Volumenströmes mehr erbringt, da das Filter
weitgehend gefüllt ist.
Dann sinkt der Volumenstrom auf den Abschaltwert 0,8 V
und das Aggregate wird automatisch abgeschaltet sowie
das bzw. die Filter ausgewechselt.
Die Kurven in Fig. 3 zeigen die Druckänderungen im Unter- IQ druckraum über der Volumenströmung V. Daraus ist die
wiederholte Anhebung der Leistung des Aggregates ersichtlich, die zu einer erheblichen Steigerung des Filter-,
füllungsgrades führt.
Werden erfindungsgemäß zwei Feinfilter verwendet, so wird
das Nachfilter 12' im Vergleich zum Vorfilter 10 nur sehr
gering mit Staub gefüllt, da die überwiegende Staubmenge im feinen Vorfilter 10 zurückgehalten wird. Mit zunehmendem
Füllungsgrad des Vorfilters 10 muß jedoch theoretisch der Volumenstrom absinken und der Unterdruck hinter diesem
Vorfilter ansteigen. Da jedoch die Füllung des Nachfilters 12 zunächst vernachlässigbar ist, müßten Volumenstrom
und Überdruck vor demüberdruck(Nach-)filter 12 dagegen konstant bleiben. Da innerhalb dieses geschlossenen
Systems jedoch keine Druck- und Volumensprünge auftreten
können, regelt sich diese Systemanordnung selbständig aus.
Wird angenommen, daß bei alleiniger Verwendung des Unterdruck-(Vor)
filters 10 das Filterjgefüllt ist,, so daß der Abschaltwert 0,8 V erreicht wird, so stellt sich der
Volumenstrom bedingt durch das praktisch noch leere Nachfilter 12 automatisch auf einen Gleichgewichtszustand
von V (=0,91 V„ im gewählten Beispiel) ein. Der Volumen-'
strom wird also automatisch ohne Hilfefeiner Elektronik
-lo-
■ angehoben und damit die Absaugleistung verbessert.
Das Unterdruck- (Vor-)-Filter kann so lange benutzt werden, bis der resultierende Volumenstrom den Wert
0,8 V„ erreicht hat. Bei Verwendung des Unterdruck-(Vor-)-Filters
allein würde das einem Wert v.on N (= 0.,38 Vn)
entsprechen. Daraus ist zu erkennen, daß der Füllungsgrad des Filters wesentlich erhöht wird, ohne daß die
Saugleistung auf elektronischem oder anderem Wege erhöht 10. werden muß.
Das System funktioniert mit neuem Vorfilter 10 und teil-•
weise gefülltem Nachfilter 12 in gleicher Weise.
Die Kapazität jedes einzelnen Filters wird auf diese
Weise wesentlich erhöht, insbesondere wird die Standzeit des Nachfilters 12 wesentlich verlängert, wenn als Vor-.
filter ebenfalls ein Feinfilter verwendet wird. Außerdem wird dadurch der gesundheitliche Schutz bedeutend verbessert.
Mit zunehmender Verschmutzung des Nachfilters 12 wird
das mögliche Füllvolumen des Vorfilters geringer. Dieser Nachteil kann durch Anheben der AbsaugIeistung bei Erreichen
25. des eingestellten Wertes oberhalb des Ahschaltwertes 0,8 Vn ausgeglichen werden.
Beide Maßnahmen zusammen ergeben eine,Absaugung, bei
der trotz geringem Absaugvolumenstrom und eng begrenzter Filterkapazität sowohl eine praktisch vollständige.
Filterfüllung als auch die technisch einwandfreie Einhaltung des Abschaltpunktes von 0,8 Vn erreicht wird.
Durch Auswahl entsprechender Filterdichten kann die Anlage für die verschiedensten Stäube optimiert werden.
- 11 -
Das Abschaltsignal kann auch im Überdruckbereich entnommen werden. Die Anzahl der Saugleistungsanhebungen
ist beliebig und wird praktisch nur durch die Filter
(Kapazität, Dichte, zulässiger Unterdruck usw.) bestimmt.
(Kapazität, Dichte, zulässiger Unterdruck usw.) bestimmt.
■ ·
Zur Vermeidung von Drucksprüngen infolge unterschiedlicher Filterdichten oder Füllgraden muß die Druckerzeugung
durch das Aggregat zwischen den beiden Filtern 10 und 12 erfolgen, damit sich die Druckbereiche Pu und
Pü auf einen resultierenden Wert einstellen und nicht
unterschiedlich entwickeln.
.15 . .
Der Patentanwalt
. - 12 -
Claims (9)
- ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT PROF REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATlNl OtFICr
- MANDATAIRES AGREES PRES UOFFICE EUROPEEN DES BRE VETS
- Kaltenbach & Voigt GmbH & Co. Bismarckring 39 7 95o Biberach/Riß
- Dipl.-Ing. H. Mitscherlich Dipl.-Ing. K. Gunschmann Dipl.-Ing. Dr. rer. nat. W. Körber Dipl.-Ing. J. Schmidt-Evers Dipl'.-Ing. W. Melzer Steinsdorf straße 10
D-8000 München 22 Telefon (089) 29 66 84-86 Telex 523 155 mitsh d Psch-Kto. Mchn 195 75-803 EPA-Kto. 28 000 206 - Gu/ay
6/1331 - 6. Mai 1.983Ansprüche1J Verfahren zum Absaugen von Stäuben von Arbeitstischen für Zahntechniker, Goldschmiede od.dgl., wobei der anfallende Staub von einem Absaugaggregat abgesaugt und durGh ein Vorfilter und ein Nachfilter hindurchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrom durch das Vorfilter hindurch gesaugt und durch das Nachfilter hindurch gedrückt wird und die Leistung des Saugaggregates angehoben wird, wenn der Volumenstrom V^ der Luft im Unterdruckraum auf. einen beliebig einstellbaren Wert oberhalb 0,8 V abgesunken ist.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistung des Absaugaggregats wiederholt nacheinander angehoben wird.3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anhebung der Leistung des Absaugaggregates automatischdurch einen Sensor veranlaßt wird, wenn der Volumenstrom den eingestellten Wert oberhalb 0,8 Vn erreicht.4.Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Absaugaggregat bei 0,8 Vn abgeschaltet wird.5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Absaugaggregat (9) elektronisch oder elektrisch gesteuert bzw. geregelt wird.6. Absaugvorrichtung zurDurchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis5, die unter der Tischplatte eines Arbeitstisches angeordnet ist und deren Ansaugstut-X5 zen vom Arbeitstisch vorragt, wobei die Vorrichtung ein Absaugaggregat, ein Vorfilter und im Luftstrom dahinter ein Nachfilter aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ab'saugaggregat (9) zwischen dem im Unterdruckbereich vorgesehenen Vorfilter (10) und dem im Überdruck-■20 bereich vorgesehenen Nachfilter (12) angeordnet ist.
- 7.· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorfilter (10) und das Nachfilter (12) als Fein-• filter ausgebildet sind.
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorfilter (10) als Grobfilter und das Nachfilter (12) als Feinfilter ausgebildet ist.
- 9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Stäuben mit MAK-Werten<0,1 m grad des Vorfilters (10) >" 0,5 % ist.daß bei Stäuben mit MAK-Werten<0,1 mg/m der Durchlaß-- 3 35
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DE19833316643 DE3316643C2 (de) | 1983-05-06 | 1983-05-06 | Verfahren und Vorrichtung zur Absaugung von Stäuben |
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Publication Number | Publication Date |
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DE3316643A1 true DE3316643A1 (de) | 1984-11-15 |
DE3316643C2 DE3316643C2 (de) | 1987-02-12 |
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ID=6198366
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DE19833316643 Expired DE3316643C2 (de) | 1983-05-06 | 1983-05-06 | Verfahren und Vorrichtung zur Absaugung von Stäuben |
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