DE3610780C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Reinigen der Abluft, insbesondere bei Sandstrahlanlagen, das von unten nach oben im wesentlichen aus einem teilweise mit Wasser gefüllten Behälter, einem zylindrischen Zwischenstück mit tangential einmündendem Ansaugstutzen und einem aufgesetzen Oberteil mit nach oben ragendem Ausstoßstutzen besteht, wobei der Oberteil einen senkrecht stehenden, explosions- und wassergeschützten Motor mit radial von unten nach oben wir­ kendem hochtourig laufenden Flügelrad enthält, das dicht über einer, entweder dem Zwischenstück oder dem Oberteil an­ gehörenden waagerechten Zwischenwand liegt, die mit einem Stutzen in den Raum des Zwischenstückes ragt.

Mit Rücksicht auf die immer schärfer werdenden Vorschriften bezüglich der Luftreinhaltung und auch im Hinblick auf die Gesundheitsvorschriften sind die Forderungen an Geräte zum Reinigen der Abluft, insbesondere bei Sandstrahlan­ lagen stetig im Ansteigen begriffen. Wie die Praxis gezeigt hat, werden die sogenannten Naß-Reinigungsgeräte bevorzugt verwendet bzw. ist es in vielen Fällen ausgeschlossen, daß man ohne Wasser arbeitet.

Bei dem eingangs erwähnten Naß-Gerät hat es sich gezeigt, daß die verunreinigte, mit Wasser durchsetzte Luft mit hoher Geschwindigkeit an die Innenwandung des Zwischenstückes herangeführt wird und dort vorzeitige Abnutzungserscheinungen hervorruft. Ähnliches, aber im verstärkten Maße, geschieht im Oberteil, indem das hochtourig laufende Flügelrad die schwe­ reren Bestandteile mit großer Wucht gegen die Innenwandung des Mantels des Oberteiles schleudert und dort zu einem er­ heblichen Materialabtrag führt. Die Folge davon ist, daß die Mäntel des Zwischenstückes und des Oberteiles vorzeitig aus­ gewechselt werden müssen, was nicht nur unwirtschaftlich, sondern auch zeitraubend ist, da bei solchen Maßnahmen das ganze Gerät nahezu vollständig zerlegt werden muß. Als nach­ teilig kommt ferner hinzu, daß trotz der Verwendung von Wasser nicht zu vermeiden ist, daß insbesondere die feineren Staub­ teile der Luft in die Atmosphäre gelangen, was nicht zulässig ist und zu kostspieligen Beanstandungen führen kann. Dies wiederum beruht darauf, daß die feineren Staubteile der ver­ unreinigten Luft dem Wasser-Luft-Gemisch folgen und nicht an die Innenwandungen gelangen, an denen sie nach unten wegsacken könnten. Die Möglichkeit des nach unten Wegsackens ist übrigens deshalb als vorteilhaft anzusehen, weil, wie schon erwähnt, von unten nach oben gearbeitet wird und die schwereren Staub­ anteile nicht dem Luftstrom folgen, sondern infolge ihrer Schwerkraft nach unten streben.

Durch die DE-PS 9 16 689 ist eine Vorrichtung zum Entstauben von Luft oder Gasen bekannt geworden, bei der im wesentlichen in waagerechter Richtung gearbeitet wird, wodurch die "Schwerkrafthilfe" teilweise in Wegfall kommt. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist vorgesehen, daß um das umlaufende Gebläserad herum oder innerhalb desselben eine oder mehrere konzentrische, mit umlaufende, durchbrochene oder nichtdurch­ brochene, zylindrische oder konische Hohltrommeln vorgesehen sind, welche den Staub festhalten. Dabei soll der in der Luft enthaltene Staub tangential im Sinne des Umlaufes des Gebläse- bzw. Flügelrades und einer Trommel austreten und sich dabei fest an die Innenwand der Hohltrommel anlegen. Die Reinluft soll die Vorrichtung axial verlassen. Die Funktion dieser Vorrichtung ist fraglich, denn es ist nur bedingt, wenn über­ haupt denkbar, daß auf diese Weise die leichteren Staubteile aus dem Kern eines Luftstromes entfernt werden können.

Demgegenüber ist die Aufgabe der Erfindung darin zu sehen, daß die Innenwände der Mäntel des Zwischenstückes und des Ober­ teiles vor Abrieb geschützt werden und daß ferner die Abscheide­ und Reinigungswirkung schon bei Eintritt der zu reinigenden Luft in das Gerät einsetzt und schließlich die Reinigungswirkung auf den verunreinigten Luftstrom mindestens so gut ist, wie bei der eingangs beschriebenen Vorrichtung.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß im Zwischenstück tangen­ tial an der Innenwandung angesetzte und in der Einströmrichtung der zu reinigenden Luft von der Zwischenstückinnenwandung weg­ strebende auswechselbare Prallbleche vorgesehen sind, und daß das Flügelrad in einem radialen Abstand von einem lösbar be­ festigten Gitter oder dgl. umgeben ist, das zusammen mit einem mit geringem Abstand zum Gitter angeordneten Mantel einen hohl­ zylindrischen Raum abgrenzt und der Mantel seinerseits mit der Innenwandung des Oberteils einen weiteren hohlzylindrischen, gegenüber dem ersten hohlzylindrischen Raum voluminöseren Raum bildet, wobei letzterer einen Abfluß nach unten in den Wasser­ behälter aufweist. Durch die auswechselbaren Prallbleche an der Innenwandung des Zwischenstückes wird die Innenfläche vor einem vorzeitigen Abrieb geschützt, ganz abgesehen da­ von, daß bereits eine Vorreinigung erzielt wird, so daß durch den in das Zwischenstück hineinragenden Stutzen hindurch be­ reits teilweise von Schmutzteilen befreite und mit Wasser durchsetzte Luft zwar auch noch gegen die Innenfläche des hinter dem Gitter liegenden Mantels im Oberteil geschleudert wird, jedoch dabei durch das Gitter eine Art Dämpfung erfährt, wodurch sich nicht nur eine gute Durchmengung der Luft mit den angefeuchteten Verunreinigungen ergibt, sondern auch durch die unterschiedlichen Höhen des Gitters und des Mantels das Luft-Schmutz-Wasser-Gemisch leicht beruhigt den Mantel ge­ wissermaßen überklettert, wobei die wasserbeschwerten Schmutz­ anteile durch die Fliehkraft gewissermaßen schonend gegen die Innenmantelfläche des äußeren Mantels geworfen werden und von dort nach unten wegsacken, ohne an der Innenmantelfläche Schaden anzurichten, während die gereinigte, höchstens noch Feuchtigkeit enthaltende Luft dem Ausstoßstutzen zustrebt. Bei dem eingangs erwähnten Gerät hingegen werden die Wände gewissermaßen abbauend sandgestrahlt und erfüllen nicht wie hier die Aufgabe von Gleit- und Abschlußwänden. Anders aus­ gedrückt bedeutet dies, daß die Innewände des mittleren und oberen Teiles des Gerätes im Gegensatz zu der bekannten Vor­ richtung nicht abbauend sandgestrahlt sondern schonend be­ aufschlagt werden. Selbstverständlich unterliegen auch die Einbauten nach der Erfindung einer Abnutzung, jedoch ist diese einmal geringer, da die ganze innere Anordnung eine Dämpfung verursacht, die sich materialschonend auswirkt und zum anderen die Auswechslung der wesentlich kleineren Ein­ bauten weniger Unkosten bereitet, als das Ersetzen der Außen­ mäntel des Zwischenstückes und des Oberteiles. Eine besondere Bedeutung kommt auch dem das Gitter mit geringem Abstand um­ gebende Mantel zu, der zusammen mit dem Gitter die angestrebte Dämpfung bewirkt und eine noch intensivere Verwirbelung ver­ ursacht, so daß noch die letzten Reste der Verunreinigung angefeuchtet und ausgeschieden werden. Schließlich sei noch erwähnt, daß durch eine mögliche Drehzahlveränderung des Flügelrades, z.B. mit einem Getriebemotor sich das Gerät den verschiedenartigsten Verhältnissen anpassen läßt.

Gemäß einer weiteren Besonderheit der Erfindung ist vorge­ sehen, daß die Prallbleche gekrümmt von der Innenwandung des Zwischenstückes wegstreben und an ihren freien Enden gegenüber der Innenwandung des Zwischenstückes abgestützt sind. Durch die Prallbleche wird die noch verhältnismäßig trockene und verschmutzte Luft gewissermaßen gesiebt, so daß zumindest die schwereren Bestandteile nach unten in den Wasserbehälter fallen.

Mit Rücksicht auf eine Voranfeuchtung der Luft erscheint es zweckmäßig, daß die Abstützung der die Innenwand des Zwischen­ stückes schonenden Prallbleche, die Lochbleche oder gitter­ artige Gebilde darstellen, mit Schließblechen erfolgt, die bevorzugt ebenfalls Lochbleche od. dgl. sind, welche die Prallblechenden mit der Zwischenstückinnenwandung - etwa in radialer Richtung - verbinden. Dadurch bilden sich nämlich Wirbelzonen, welche die erwähnte Voranfeuchtung mit verur­ sachen, letzteres um so mehr, als durch die starke Sogwirkung des Stutzens die vorgereinigte Luft in die Wasseransaugung gelangt, wodurch eine gute Durchfeuchtung erfolgt.

Konstruktiv von Vorteil ist es ferner, daß das Gitter bzw. das Lochblech und der Mantel auf der Zwischenwand aufsitzend ggf. lösbar befestigt sind und in ihren Höhen das Flügelrad überragen, wobei der Mantel seinerseits über das Gitter od. dgl. hinausragt und oben einen radial nach innen gerichteten, den inneren Hohlzylinder überdeckenden Ring trägt. Dabei ist zunächst die Befestigung auf der Zwischenwand einfach, was insofern günstig erscheint, als zumindest das Lochblech doch Abnutzungserscheinungen unterliegt und die Möglichkeit be­ stehen muß, dieses voll im Wirkungsbereich des Flügelrades liegende Lochblech einfach und schnell auswechseln zu können. Durch die erwähnten unterschiedlichen Höhen ist das Abfließen des nunmehr vollständig durchwirbelten Luft- Schmutz-Wasser-Gemisches nach oben erleichtert, wobei der abdeckende Ring zu einer Art Venturi-Rohr-Wirkung führt, so daß oberhalb des Ringes die Fließgeschwindigkeit absinkt und so die Verunreinigungen nicht mehr mit einer solchen Wucht gegen die Innenwandung des Oberteiles geschleudert werden, daß sie nicht nach unten abzufließen vermögen.

Damit einmal die Lärmentwicklung möglichst gering bleibt und zum anderen ggf. vorhandene Unwuchterschütterungen des senk­ recht stehenden Motors und/oder des Flügelrades sich nicht auf das ganze Gerät übertragen und dieses schädlichen Er­ schütterungen aussetzen, wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß der Motor mit dem ausgewuchteten Flügelrad elastisch auf­ gehängt ist, z.B. an dem den inneren hohlzylindrischen Raum abdeckenden Ring.

Der schon früher erwähnte Abfluß aus dem äußeren hohlzy­ lindrischen Raum im Oberteil wird auf einfache Weise von rundum angeordneten Durchbrüchen, z.B. von Bohrungen in der Zwischenwand gebildet. Auch diese Maßnahme besticht durch ihre Einfachheit.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veran­ schaulicht; es zeigen:

Fig. 1 das erfindungsgemäße Gerät in schaubild­ licher Darstellung, teilweise aufgebrochen und teilweise durchsichtig veranschaulicht;

Fig. 2 den prinzipiellen Aufbau des Gerätes im Schnitt und vereinfacht dargestellt;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III der Fig. 2

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 2 und

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V der Fig. 2.

Wie sich aus Fig. 1 und teilweise auch aus den anderen Figuren ergibt, ist das ganze Gerät 1 auf einem Stand­ fußgestell 2 aufgebaut. Von unten nach oben betrachtet besteht das Gerät 1 aus einem teilweise mit Wasser 3 gefüllten Behälter 4, der seitlich einen, ggf. mit einem schwimmerbetätigten, an eine Wasserversorgung ange­ schlossenen Ventil ausgestatteten Sicht- und Nachfüll­ kasten 5 aufweist, der über eine entsprechende Aussparung in der Wandung 6 des Behälters 4 mit dem Wasserinhalt des Behälters 4 in Verbindung steht. Der Behälter 4 kann mit Laufrollen (nur angedeutet) 7 ausgestattet sein, um das Ausfahren aus dem Standfußgestell 2 zu erleichtern, wenn der Behälter 4 von Verunreinigungen gesäuber werden muß.

Auf den Behälter 4 folgt ein Zwischenstück 8, das einen tangential angesetzten Ansaugstutzen 9 aufweist. Auf das Zwischenstück 8 folgt ein Oberteil 10, das unten eine Zwischenwand 11 als Boden aufweist, der aber auch dem Zwischenstück 8 als Deckel angehören könnte. Die Zwischen­ wand 11 trägt einen nach unten in den freien Raum des Zwischenstückes 8 ragenden Stutzen 12, durch den vorge­ reinigte, mit Wasser angereicherte Luft angesaugt wird.

Erfindungswesentlich ist es, daß auf der Zwischenwand 11 eine Art Gitter 13, z.B. ein rundum laufendes Lochblech, lösbar befestigt ist, das zusammen mit einem ebenfalls rundum laufenden Mantel 14 einen hohlzylindrischen Raum 15 begrenzt. Der Mantel 14 wiederum begrenzt zusammen mit der Innenwandung 16 des Oberteiles 10 einen hohlzylindrischen Raum 17, der gegenüber dem Raum 15 voluminöser ist. Gitter 13 und Mantel 14 umgeben mit radialem Abstand ein Flügelrad 18, das von einem explosions- und feuchtigkeitsgeschützten Motor 19 angetrieben wird, der ggf. drehzahlveränderlich ist. Man erkennt auch, daß das Gitter 13 niedriger als der Mantel 14 ausgebildet ist, wobei letzterer einen Ring 20 trägt, der den Raum 15 gewissermaßen überdacht. Darüber hinaus sind in der Zwischenwand 11 Bohrungen 21 zu erkennen, die den hohlzylindrischen Raum 17 gewisser­ maßen an den Hohlraum 22 des Zwischenstückes 8 anschließen. Mit 23 ist ein Schlauch bezeichnet, der die Zuleitungen für den Motor 19 geschützt aufnimmt. Der Luftausstoßstutzen auf dem Oberteil 10 ist mit 24 bezeichnet.

Die Fig. 2 bis 5 lassen weitere Einzelheiten erkennen, die in der Reihenfolge von unten nach oben näher erläutert sind. Der Wasserbehälter 4 weist einen kegeligen Boden 25 auf, der mit einem verschließbaren Auslaufstutzen 26 aus­ gestattet ist und vor allem dazu geeignet erscheint, daß man den Behälter 4 mit Wasser spülen kann.

In dem Behälter 4 befindet sich ein Bremseinsatz 27, der an einem zentralen Mittelstück mindestens drei Ausleger 28, 29, 30 (vgl. insbesondere Fig. 5) aufweist, die mit U-förmigen Anschlägen 31, 32, 33 der Wandung des Behälters 4 zusammen­ wirken, so daß sich der Bremseinsatz 27 nicht in Drehung versetzen kann und damit auch der Drehbewegung des Wassers und der Verunreinigungen entgegenwirkt, wodurch Unwuchten vermieden werden. Der Bremseinsatz 27 ist aus den An­ schlägen 31, 32, 33 nach oben herausnehmbar und er kann bei 34 mit den Anschlägen 31, 32, 34 lösbar verbunden sein. Auch kann die Anordnung so getroffen sein, daß sich der Brems­ einsatz 27 in der Höhe verstellen läßt.

Beim Zwischenstück 8 ist darauf hinzuweisen, daß der Stutzen 12 der Zwischenwand 11 teleskopartig ausgeführt ist, d.h., ein muffenartiger Teil 35 kann auf dem Stutzen 12 nach oben und unten verschoben werden, wodurch die Saug­ wirkung auf das Wasser 3 im Behälter 4 verändert werden kann (vgl. Fig. 2 und 4).

In den Fig. 2 und 4 erkennt man ferner, daß an der Innenwandung 36 des Zwischenstückes 8 Prallbleche 37, 38, 39 und 40 vorgesehen sind, die von der Innenwandung 36 wegstreben und an ihren freien Enden mit Schließ­ blechen 41, 42 (nur zwei in Fig. 4 sichtbar) gegenüber der Innenwandung 36 abgestützt sind. Die Prallbleche 37-40, die Lochbleche oder gitterartige Gebilde sein können, dienen der Vorreinigung der durch den Ansaug­ stutzen 9 einströmenden verschmutzten Luft.

Die Fig. 2 und 3 lassen besonders gut die Abfluß­ bohrungen 21 am Boden des hohlzylindrischen Raumes 17 erkennen. Ebenso deutlich sieht man die unterschiedlichen radialen Ausdehnungen der hohlzylindrischen Räume 15, 17.

Die Fig. 2 zeigt im Oberteil 10 deutlich Gummimetall­ teile 43, von denen mindestens drei Stück vorgesehen sind, welche den Motor 19 mit dem Flügelrad 18 elastisch halten, und zwar an dem Ring 20 des Mantels 14.

Das erfindungsgemäße Gerät 1 arbeitet wie folgt:

Bei laufendem Motor 19 wird verunreinigte Luft durch den Ansaugstutzen 9 angesaugt und, wie in den Fig. 2 und 4 angedeutet, in Drehbewegung versetzt. Dabei prallt die Luft gegen die Lochbleche 37-40 und schwerere Bestandteile fallen nach unten; letzteres um so mehr, als die dem unteren Ende 44 des Ansaugstutzens 12, 35 zuströmende Luft diesen Fallvorgang unterstützt. Die groben Teile fallen daher in den Wasserbehälter 4. Die Sogwirkung durch den Stutzen 12, 35 bringt die Oberfläche des Wassers in Bewegung, was mit der unregelmäßig gekrümmten Linie 45 angedeutet ist. Dabei werden die noch nicht vollständig mit Feuchtig­ keit durchmengten Verunreinigungen mit Wasser angereichert und so gewissermaßen schwerer gemacht. Daß bei dieser Luft- Wasserbewegung auch die Räume hinter den Schließblechen 41, 42 eine zusätzliche Verwirbelung erfahren, versteht sich von selbst.

Das nun schon gut durchwirbelte Luft-Wasser-Verunreinigungs­ gemisch wird durch das Flügelrad 18, durch das Gitter 13 hindurch gegen den Mantel 14 geworfen, wodurch eine weitere Verwirbelung stattfindet, wie dies die eingezeichneten Wirbellinien zeigen. Durch das nach oben wirkende Flügel­ rad 18 wird das Gemisch durch die Verengung 46 (vergl. Fig. 2) gedrückt, worauf sofort eine radiale Ausdehnung erfolgt, d.h., durch Fliehkraft werden die angefeuchteten Verunreinigungen gegen die Innenwandung des Oberteiles 10 geworfen, von wo sie nach unten wegsacken und durch die Bohrungen 21 wieder in den Reinigungskreislauf gelangen. Reine, unbeschwerte Luft strebt dem Ausstoßstutzen 24 zu und kann von dort in die freie Atmosphäre gelangen.

Claims (6)

1. Gerät zum Reinigen der Abluft, insbesondere bei Sand­ strahlanlagen, das von unten nach oben im wesentlichen aus einem teilweise mit Wasser gefüllten Behälter, einem zylindrischen Zwischenstück mit tangential einmündendem Ansaugstutzen und einem aufgesetzten Oberteil mit nach oben ragendem Ausstoßstutzen besteht, wobei der Oberteil einen senkrecht stehenden, explosions- und wassergeschützten Motor mit radial von unten nach oben wirkendem hochtourig laufendem Flügelrad enthält, das dicht über einer entweder dem Zwischenstück oder dem Oberteil angehörenden waagrechten Zwischenwand liegt, die mit einem Stutzen in den Raum des Zwischenstückes ragt, dadurch gekennzeichnet, daß im Zwischenstück (8) tangential an der Innenwandung an­ gesetzte und in der Einströmrichtung der zu reinigenden Luft von der Zwischenstückinnenwandung (36) wegstrebende auswechselbare Prallbleche (37-40) vorgesehen sind, und daß das Flügelrad (18) in einem radialen Abstand von einem lösbar befestigten Gitter (13) oder dgl. umgeben ist, das zusammen mit einem mit geringem Abstand zum Gitter ange­ ordneten Mantel (14) einen hohlzylindrischen Raum (15) ab­ grenzt und der Mantel (14) seinerseits mit der Innewandung (16) des Oberteils (10) einen weiteren hohlzylindrischen, gegenüber dem ersten hohlzylindrischen Raum (15) voluminöseren Raum (17) bildet, wobei letzterer (17) einen Abfluß (21) nach unten in den Wasserbehälter (4) aufweist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallbleche (37-40) gekrümmt von der Innenwandung (36) des Zwischenstückes (8) wegstreben und an ihren freien Enden gegenüber der Innenwandung (36) des Zwischenstückes (8) abgestützt sind.

3. Gerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung der Prallbleche (37-40), die Lochbleche oder gitterartige Gebilde darstellen, mit Schließblechen (41, 42) erfolgt, die bevorzugt ebenfalls Lochbleche od. dgl. sind, welche die Prallblechenden mit der Zwischen­ stückinnenwandung (36) - etwa in radialer Richtung - ver­ binden.

4. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter bzw. das Lochblech (13) und der Mantel (14) auf der Zwischenwand (11) aufsitzend, gegebenenfalls lös­ bar befestigt sind und in ihren Höhen das Flügelrad (18) überragen, wobei der Mantel (14) seinerseits über das Gitter (13) hinausragt und oben einen radial nach innen ge­ richteten, den inneren Hohlzylinder (15) überdeckenden Ring (20) trägt.

5. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (19) mit dem ausgewuchteten Flügelrad (18) elastisch (43) aufgehängt ist, z.B. an dem inneren hohl­ zylindrischen Raum (15) abdeckenden Ring (20).

6. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfluß aus dem äußeren hohlzylindrischen Raum (17) von rundum angeordneten Durchbrüchen, z.B. von Bohrungen (21) in der Zwischenwand (11) gebildet ist.