DE8632260U1

DE8632260U1 - Personen-Abreinigungsstation zum Aufstellen in Arbeitsbereichen

Info

Publication number: DE8632260U1
Application number: DE8632260U
Authority: DE
Original assignee: Kessler and Luch GmbH
Current assignee: Kessler and Luch GmbH
Priority date: 1986-12-02
Filing date: 1986-12-02
Publication date: 1988-01-07

Description

Patentanwälte 4a30G0teraloh1.Vennstne«9.PcMtiact<24S2

Tetefcxi:(O 52 41) 130

Opl-lno. G.MeldaU Datum H.-J.StraUß Une^Zetah«, K 1126 - jS/mS.

Personen-Abreinsgungsstation zum Aufstellen in Arbeltsbereichen

Die Neuerung betrifft eine Abreinigungsstation zum

Aufstellen 1n Arbeltsbereichen, 1n denen staubförmige Verunreinigungen, Insbesondere schädlicher Arbeltsstoffe, die die Gesundheit der Beschäftigten Personen und/oder den Arbeitsprozeß beeinträchtigen,anfallen.

Bei vielen Arbeiten fallen staubförmige Verunreinigungen

an, so beispielsweise bei allen zerspanenden Bearbeitungen, aber auch br^; thermischen Prozessen. Diese staubigen Verunreinigungen gehen 1n aller Regel bei Ihrer Freisetzung in luftgetragenen Zustand Über und

Firma %

Kessler + Luch GmbH fj Rathonaustr. 8 |

6300 Gießen 10

K 1123

können als Flugstaub sich auf der Kleidung, den Schutzanzügen oder der bloßen Haut von in diesem Arbeitsbereich beschäftigten Personen absetzen. Verlassen diese Personen den Arbeitsbereich, schleppen sie die an ihnen haftenden Verunreinigungen mit in außen liegende Be

reiche. Typisches Beispiel dafür ist das Mitschleppen staubförmiger Schwermetalloxyde, die beim Löten mit Blei oder beim Bearbeiten bleihaltiger Stoffe c^sr katmiumhaitiger Legierungen oder mit KatmiumÜberzug ver sehener Metalle anfallen und auf dem Weg über die

Schutzleitung in Aufenthaltsräume oder gar Kantinen verschleppt werden. Dort können sie zur Inkoperation führen und so die Gesundheit der im Arbeitsbereich beschäftigten (und möglicherweise auch anderer) Personen beeinträchtigen. Ein anderes Beispiel 1st das Schleifen

gespachtelter Oberflächen, die anschließend einer Lackierung unterworfen werden. Hierbei ist nicht auszuschließen, daß die Lackierer, wenn sie ihren Arbeitsplatz verlassen oder wenn sie zu ihrem Arbeitsplatz, der Lackierkabine, zurückkehren, durch die mit Schleif

staub verunreinigte Luft an 1m Umfeld der Lackierkabine angeordneten Schi elf platzen gehen., Bei dieser Gelegenheit setzt sich Schleifstaub auf der Arbeitskleidung ab, der sich 1n der Lackierkabine (oder auf dem Lackier stand) von der Arbeitskleidung lösen kann und die

Lackoberfläche beeinträchtigt.

Der Neuerung liegt nun die Aufgabe zugrunde eine, im Bereich der Arbeltsplätze (oder in deren Umgrenzung) aufstellbare Abre1n1gungsstation anzugeben, 1n der die

Oberfläche einer Person, gegeben durch ihre Arbeltsbzw. Schutzkleidung sowie der freien Körperoberfläche mittels eines Luftstromes zu reinigen und die dabei abgetragenen Verunreinigungen abzuscheiden, wobei der

Luftstrom 1m wesentlichen als Umluftstrom gefahren

wird.

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch das Kennzeichen des Hauptanspruchs gegeben. Das mindestens an einer Seite eine Gehäuse-Öffnung in einer umlaufenden Außenwand aufweisende Gehäuse hat einen Innenraum mit im wesentlichen kreisförmigem Grundriß, der zumindest zum

Teil von Innenwänden umfaßt ist. Li&eegr; Durchgang erlaubt das Betreten dieses Innenraumes. Durch mindestens zwei zueinander diametral gegenüberliegend angeordneten, achsparallel verlaufende Treibdüsen wird von einem

Ventilator angesaugte Luft in diesen Innenraum ausge

blasen und treibt eine Drall strömung in Form eines Potentialwirbels an, dem zur Stabilisierung konzentrisch im Strömungszentrum mindestens so viel Luft entnommen wird, wie über die Düsen zugeführt wird. Die Düsen können dabei als über die gesamte Höhe verlaufende

Schlitzdüsen ausgebildet sein, sie können jedoch auch aus einzelnen Schlitzdüsen bestehen, die untereinander angeordnet mit kleinen Abständen voneinander über die gesamte Höhe verteilt sind.

Zur Abscheidung der in der Drall strömung eingetragenen Verunreinigungen wird dem Ventilatoransaug ein Filtereinsatz vorgeschaltet, der vorteilhaft als in die konzentrische Ansaugöffnung einsetzbare Patrone mit aus- tauschbarem Filtermedium ausgebildet ist. Eine andere

Möglichkeit die von der Drall Strömung abgetragenen Verunreinigungen abzuscheiden wird darin gesehen, daß dem Ventilatorausblas Filter nachgeschaltet sind, zweckmä'ßigerweise als in die Druckkammer unterteilende

Zwischenwände eingesetzte Filterzellen. Diese FiIter-

zelien sind austauschbar; sie werden mit üblichen Spannvorrichtungen und üblichen Dichtrahmen vor 1n der Zwischenwand vorgesehene Filteröffnungen gesetzt und dicht angespannt. Das Auswechseln der Filterzellen er folgt über Wartungstüren, die 1n der Außenwand vorge-

1123

sehen sind. j

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Treibdüsen ist · dadurch gegeben, daß die Wandverlängerungen des Disrch ganges zum kreisförmigen Innenraum hin in Strömungs

richtung der Dral1 strömung abgewinkelt sind und zusammen mit den Innenwänden einen Düsenspalt bilden, der über die gesamte Höhe des Innenraumes verläuft. Zweckmäßig dabei ist, wenn die freie Kante der Innenwand ; nach außen umgekantet, umgebogen oder sr/^ar gerollt

ist. Durch diese Verformung dieser Kante wird ihre Stabilität erhöht, darüber hinaus ergibt sich eine quasi - Einlaufstrec'/e für die Treibdüse. Die Treibdüsen sind dabei in Richtung der Drall strömung gesehen der Durchgangsöffnung nachgeschaltet. Dies bedeutet,

daß bei einer Staubreinigungsstation mit lediglich einer Öffnung (durch die die Abreinigungsstation betreten und auch wieder verlassen wird) die zweite Treibdüse diametral gegenüber der ersten angeordnet ist, ohne daß sie einer Durchgangsöffnung zuzuordnen ist. Wird

die Personenabreinigungsstation in eine Umfassungswand eingebaut und als Durchgang benutzt, sind zwei einander gegenüberliegende Innenwand-Durchgangsöffnungen vorhanden und die zweite diametral der ersten gegenüber liegende Treibdüse ist automatisch in Strömungsrichtung

der zweiten Durchtrittsöffnung nachgeschaltet.

Eine Weiterbildung 1st dadurch gegeben, daß 1m Bereich des Durchganges und diesem in St-Ömungsrichtung vorge schaltet über dio gesamte Höhe des Innenraums eine

Stab1lis1erungsdüse vorgesehen 1st. Auch diese Stabi-11s1erungsdüse kann als über die gesamte Höhe des Irinenraumes verlaufender ScHUz oder als eine Vielzahl 1n axialer Richtung untereinander mit geringem

Abstand angeordneter Einzel-SchiUzdUsen ausgebildet

Φ * · 1

• · · I

K 1123

sein. Durch diese StabiHsierungsdUsen wird ein zu- ! sitz!icher Luftstrom erzeugt, der den Bereich der ; Durchgamgsöffnung "abschirmt". Dabei ist es weiter vorteilhaft, daß die Oral 1 strömung durch eine im Bereich der Stab111sierungsdUsen liegende Verformung der Innenwand zum Strömungszentrum hingezwungen wird. Diese Verformung kann als Wandteil mit stetig sich verringerndem Krümmungsradius ausgebildet sein (wodurch sich eine scheinbare Verringerung des Innenraum-Durchmessers ergibt), sie kann aber auch als Sehnenstlick ausgebildet sein, das etwa rechtwinkelig zur Durchgangsrichtung ausgerichtet auf die Wandverlängerung trifft und in diese scharfkantig Übergeht. Durch diese Ausbauchung wird die Drall strömung so verformt, daß der abschirmende Stabilisierungsschleier iich einwandfrei an die Drallströmung anlegen kann und mit dieser geführt wird. Dabei 1st es vorteilhaft, wenn die Achsrichtung der Strahldüsen zumindest im Bereich der Winkel Stellung "tangential" in Richtung auf das Strömungszenr.rum hin schwenkbar ausgebildet 1st. Dies wird in einfacher Weise dadurch erreicht, daß die Stabilisierungsdüsen als Schlitzdurchgang in einer Walze ausgebildet sind und die Walze im Bereich der Ausbauchung von der Innenwand bzw. der an die Innenwand anschließende Wandverlängerung gehalten wird. Selbstverständlich ist auch eine Anlenkung der Düsenschenkel an die Innenwand im Bereich der Ausbauchung und an die Wandverlängerung denkbar.

Besonders vorteilhaft wirken sowohl die Treibdüsen als auch die Stabilisierungsdüsen, wenn ihre Weite im Verhältnis von 1 : 20 bis 1 : 60 liegt und die Düsenaustrittsgeschwindigkeit zwischen 10m/s und 30m/s liegt. Die dabei auftretenden aerodynamischen Verhältnisse erlauben die sichere Führung der Drall strömung und - unter

dem Einfluß der ebenen Strahlen aus den Stabillsierungsdüsen auch 1m Bereich der Durchtrittsöffnungen. Zur Beruhigung der Strömung können in den Schützen sowohl der Treib- als auch der Stabil1s1erungsdUsen Strömungsgleichrichter eingeschaltet sein, die vorteilhaft aus

einer Vielzahl von in Strömungsrichtung liegenden Flächen als Flächengitter gebildet werden.

BpI einer vorteilhaften Aiisfiihryngsfnrm 1st unter dem Innenraum eine allseits geschlossene Ansaugkammer ange

ordnet, in der das Ventilatoraggregat bzw. die Ventilatoraggregate frei ansaugend angeordnet sind. Bei dieser AusfUhrungsform bedarf es keines externen Ventilators, da er direkt im Gehäuse untergebracht werden kann. Zweckmäßig ist es dabei die Außenwände auch als

Wände der Ansaugkammer zu verwenden, die so Über die gesamte Höhe glatt durchgeführt werden können. Innerhalb dieser Ansaugkammern sind Ventilator und Antriebsmotor jeweils auf Trägern schwingend gelagert und

Über flexible Stutzen an die Ausblasöffnungen zu den

Druckkammern geflanscht. Dadurch werden Schwingungsund Schal!übertragung wirksam gedämpft, so daß Schwingungen die Struktur der gesamten Abreinigungsstation einschl. der mit Dichtungen in ihren Sitz ge- drückten Filter nicht beeinträchtigen und übermäßige

Geräuschentwicklung im Bereich des Aufstellungsortes vermieden wird.

Da die ebenen Strahlen der Stabilisierungsdüsen über die gesamte Fläche der Durchtrittsöffnung von außen

Induktionsluft ansaugen, muß - um ein Gleichgewicht zu erhalten - die Möglichkeit des Abströmens von ÜberschuBluft vorgesehen werden. Dies geschieht zweckmäßigerweise aus den Drickkammern bzw. den Reinluft-■" kammern, die mit entsprechenden Überströmöffnungen aus-

&kgr; 1123

gestattet sind. Das überströmen in eine Uberströmkammer j gestattet den Druckausgleich zwischen mehreren Reinluftkammern bzw. mehreren Druckkammern, wobei der Druckaus- j gleich zwischen den Reinluftkammern auch einen Ausgleich unterschiedlicher Druckdifferenzen an den dem Ventilatoraggregat nachgeschalteten Filtern bewirkt und somit gleichen Vordruck für alle SchlitzdUsen sicherstellt. In den Überströmöffnungen angeordnete Einstell- bzw. Regel gitter gestatten die Druckdifferenz 1n den Druckkammern bzw. in den Reinluftkammern gegenüber der Überströmkammer (deren Druck 1m wesentlichen dem Umgebungsdruck entspricht) so vorzugeben, daß die gewünschte Austrittsgeschwindigkeit in den SchlitzdUsen erhalten ist. Eine automatische Regelung, gesteuert von einer Druckdifferenz-Meßeinrichtung, ist dabei vorteilhaft. Das Abströmen der Überschußluft aus dem Überströmraum erfolgt über im Bereich der Decke oder der Seltenwände angebrachte Abströmgitter so, daß die dort abströmende Luft wieder in den Bereich gelangen kann aus dem sie durch Injektion entnommen wurde.

Werden der in dem PotentialWirbel strömenden Luft Vibrationen aufgeprägt, wird die Abreinigungswirkung begünstigt. Dazu werden nach einem Vorschlag den Schlitzdüsen unmittelbar vorgeschaltete Vibratoren eingesetzt, die den Luftstrom quasi - periodisch unterbrechen und so, ohne daß ein wesentliches Todvolumen für den Ausgleich sorgt, die Vibrationen in die Drallströmung eingeleitet werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, der Druckkammer einen Teil strom über eine Bypassleitung zu entnehmen, in der ein Vibrator angeordnet ist und den Teil luftstrom in das Zentrum des Potentialwirbeis auf der dem luftdurchlässigen Rostboden gegenüberliegenden Seite wieder einzuleiten. Dadurch werden die Vibrationen im Zentral bereich des Potentialwirbeis wirk-

-8 -

§■ _ sam, o!ine daß die Überlagerte Senkenströmung wesentlich |

j! gestört wird. Diese Senkenströmung fUhrt TetztendHch ;

dazu, daß die scheinbare Strömungsrichtung um etwa 45° gegenüber der horizontalen, nach unten geneigt erscheint«

Zum Einbau in einen Arbeitsbereich umschließende Wände

wird die Abreintgungsstation vorteilhaft als Durchgangsstation mit einander gegenüberliegenden Durchtritten eingerichtet. Dabei sind jeweils ein Paar Treibdüsen und ein Paar Stabilisierungsdüsen vorgesehen, wobei jede Durchgangsöffnung auf der Zuströmseite der Drall strömung eine Stabilisierungsdüse und auf der Abströmseite eine Treibdüse aufweist. Das Ein- und Ausschalten der Durchgangsstation wird zweckmäßig von einem Ei n/Aus-Schalter 15 Übernommen, wobei bei einer Durchgangsstation beide

Seiten mit Schaltern bestückt sind und beim Durchgehen auf der einen Seite ein- und auf der anderen Seite wieder ausgeschaltet werden kann. Es versteht sich von selbst, daß hier unter "Einschalten" auch eine höhere Drehzahl verstanden werden soll, wenn der Ventilator

zur Energieeinsparung außerhalb der Benutzung mit reduzierter Drehzahl läuft. Die Schaltung der Aggregate wird Über einen Schaltkasten vorgenommen, der auch mit einem Zeitrelais versehen sein kann, so daß wie Laufzeit (oder die Laufzeit mit hoher Drehzahl) zeitlich

begrenzt ist, wobei das Zeitrelais auch über zusätzliche Schaltrelais mit den Antriebsmotoren der Ventilatoren zusammenwirkt.

Das Wesen der Neuerung wird anhand der Fig. 1 bis 8

beispielhaft näher dargestellt. Dabei zeigen

35

K 1123

Fig. 1 eine Frontansicht einer Abreinigungsstationi mit geöffneter Druckkammer

Fig. 2 eine Seitansicht der Abreinigungsstation Fig.· 3 Vertikal schnitt durch eine Abreinigungsstation

Fig. 4 horizontaler Schnitt durch die Abreinigungsstation entsprechend IV-IV (Fig. 3) i

Fig. 5 horizontaler Schnitt durch die Abreinigungsstation entsprechend V-V (Fig. 3) Fig. 6 horizontaler Schnitt durch die Abreinigungs

station entsprechend VI-VI (Fig. 3)

Fig. 7 (schematisches) Strömungsbild im Innenraum der Abreinigungsstation

Die Fig. 1 zeigt die Abreinigungsstation mit ihrem Ge

häuse 1, wobei der die Ventilatoren enthaltende Ansaugraum 5 geöffnet dargestellt ist. Das Gehäuse der Abreinigungsstation 1 ist von der Außenwand 2.1 umgeben, die zumindest an einer der Stirnseiten eine Öffnung 1·1 aufweist. Von der Öffnung 1.1 geht ein Durchgang

3.1 zum Innenraum 3, der im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Nach unten 1st der Innenraum durch einen luftdurchlässigen Rostboden 5.1 abgeschlossen und über den Rostboden 5.1 begehbar. Neben der Öffnung 1.1 befindet sich der Ein/Aus-Schalter 17, ein Druckdif

ferenz -Meßgerät 18 sowie der Schaltkasten 17.1. Es versteht sich von selbst, daß Schaltkasten und üruckmeßgerät auch anders positioniert sein können, der Ein/ Aus-Schalter 1n dieser Position 1st Jedoch zweckmäßig, da beim Betreten der Abreinigungsstation einzuschalten

1st (oder bei ständig mit verringerter Drehzahl laufendem Ventilator dieser hoch zu schalten 1st). Unterhalb des Mittelteils d<r Abreinigungsstation 1st die geöffnet dargestellte - Ansaugkammer 5 dargestellt, in der die Ventilatoren 4 mit Ihren Antriebsmotoren 4.1

.-. &iacgr;&agr;.- K 1123

angeordnet sind und Riementriebe 4.2 die Antriebsleistung des Motors 4.1 auf den Ventilator übertragen. Zur Dämpfung von Schwingungen sind die Ventilatoren auf Trägern 4.3 aufgesetzt, unter Zwischenschaltung von

Schwingungsdämpfern 4.4. Der Ausblasstutzen 7 der Ventil

latoren ist über eine elastische Manschette 7.1 an die Einströmöffnungen 8.1 (Fig. 3) angeschlossen. Unterhalb des Innenraums 3 (Fig. 4) und im Durchmesser etwa auf den Bereich der Kernströmung 22 (Fig. 7) beschränkt ist die Einlaufdüse 5.2 vorgesehen, durch die die von den

Ventilatoren 4 angesaugte Luft,nach dem der Rostboden 5.1 durchströmt ist, in die Ansaugkammer 5 gelangt. Zur Reinigung dieser Luft ist der Ansaugdüse 5.1 ein Filtereinsatz 6 nachgeschaltet, der als Filterpatrone mit zylindrisch angeordnetem Filtermedium 6.2 dargestellt

ist. Oberhalb des Mittelteils der Abreiniguiigsstation weist das Gehäuse eine Uberströmkammer 13 auf, die zweckmäSigerweise an den mit den Öffnungen 1.1 versehenen Seite des Gehäuses Abströmgitter 13.1 aufweist. Die

Fig. 2 zeigt die Abreinigungsstation in Seitansicht,

wöbe das Gehäuse 1 die Ansaugkammer 5 und die Uberströmkammer 13 mit Wartungstüren 19 versehen sind, so daß alle zum Betrieb der Abreinigungsstation notwendigen Aggregate von außen zugängig sind. Zur Aufnahme der

Wartungstliren bzw. Wartungsklappen 19 sind in der

Außenwand 2.1 entsprechende Öffnungen eingelassen; es versteht sich von selbst, daß Dichtmittel und Spannmittel das dichte und feste Einsetzen der Wartungstüren bzw. -klappen 19 erlauben. In der Seitansicht sind darüber hinaus die E1n/Aus-Schalter 17 zu erkennen,

die bei dieser als Durchgangsstation ausgebildeten Abreinigungsstation auf beiden Selten angeordnet sind.

- 11 -

- 11 - K 1323

Die Fig. 3 zeigt die Verhältnisse entsprechend Fig. 1, jedoch bei voll geschnittener Abreinigungsstation und mit Andeutung der Luftströmungen. Während im Unterteil j der Ansäugkammer 5 den mit elastischen Gliedern 4.4 und :

7.1 angeschlossenen Ventilatoren 4 mit ihren Antriebs- j

aggregaten 4.1 der Darstellung der Fig. 1 entspricht, ' sind im Mittelteil der Innenraum 3 mit der angedeuteten Dral1 strömung deutlich zu erkennen, ebenso die geschnittenen Innenwände 2.2 mit einer Treibdüse 15 und ; einer Stabilisierungsdüse 16, wobei der Innenraum im

Bereich der Stabilisierungsdüse 16 eine ausbauchende Verformung 14 aufweist. Die zwischen der Außenwand 2.1 und der Innenwand 2.2 gebildete Kammer ist durch eine : Zwischenwand 9 in eine Druckkammer 8 und eine Reinluft kammer 11 (Fig. 4) unterteilt, wobei in der Zwishen-

wand 9 Öffnungen vorgesehen sind, die mit Filterzellen 10 bestückt sind. Oberhalb des Mittelteils des Gehäuses 1 ist die Überströmkammer vorgesehen, die - anders als oei der in Fig. 1 dargestellten Abreinigungsstation - eine nach oben gerichtete Abströmöffnung 13.1, in die

ein Abströmgitter 13.2 eingesetzt ist aufweisen. Diese Art der Abströmung ist dann vorteilhaft, wenn die Abreinigungsstation frei 1m Raum aufgestellt wird, während sich die 1n F1g. 1 dargestellte Anordnung der Abström gitter dann vorteilhaft einsetzen läßt, wenn die Ab

reinigungsstation als Durchgangsstation ausgebildet und in eine den Arbeitsbereich umgrenzende Wand eingesetzt 1st. Die in die Fig. 3 eingezeichneten Schnittlinien IV-IV, V-V, VI-VI geben die Schnittebenen für die

Figuren 4, 5 und 6 an.

Die Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch den Mittelteil des Gehäuses, wobei die Abreinigungsstation als Durchgangsstation dargestellt 1st und an -vei gegenüber» Hegenden Seiten der Außenwand 2.1 Öffnungen 1.1 auf-

- 12 -

weist, die die Durchgänge 3.1 zu dem Innenraum 3 freigeben. Die den Innenraum 3 mit im wesentlichen kreisförmigen Durchschnitt begrenzenden Innenwände 2.2 sind über Wandverlängerungen 2.3 bis zur Außenwand 2.1 fortgesetzt, wobei der Übergang von den Wandfortsetzungen

2.2 zur Innenwand die Möglichkeit zum vorteilhaften Anbringen der Treibdüsen 15 und der Stabilisierungsdüsen 16 bieten. Der den Durchgang abduckende Rostboden 5.1 - nur teilweise als Rost dargestellt - erlaubt einmal das Begehen der Abreinigungsstation, zum anderen ist

er luftdurchlässig und erlaubt so, daß sich die gewünschte Strömung ausbildet. In der gewählten Darstellung sind die Treibdüsen 15 durch eine Überlappung der Wandverlängerungen 2.3 und des entsprechenden Endes der Innenwand 2.2 gebildet, wobei - zur Verbesserung

der Hinströmverhältnisse und der Stabilität der Kante die Kante d««r Innenwand umgebogen ist. Die Treibdüsen 16 sind als in entsprechende Walzenaufnahmen eingesetzte Walzen dargestellt, die - etwa als Kunststoff-Spritz gußteile einfach und wirtschaftlich hergestellt werden

können. Im Bereich der Stabilisierungsdüsen 16 vraicht die Innenwand 2.2 vom Grundrißkreis ab und ist - durch Abwinkelung oder stärkere Krümmung - zum Zentrum hin ausgebaucht. Die Luft strömt den Treibdüsen und den

Stabilisierungsdüsen über die Re1n1uftkamr<«rn 11 zu,

die ihrerseits von der Druckammer 8 durch die mit Filtern 10 bestückten Zwischenwände 9 abgeteilt sind. Die unter den Druckkammer 8 angeordneten Ventilatoren 4 blasen die von Ihnen geförderte Luft durch die Ein-

Strömöffnungen 8.1 in die Druckkammern aus.

Die Fig. 5 zeigt den Grundriß der Druckkammer 8, umgeben von der Seltenwand 2.1. Ir, der Drtckkammer 8 sind die beiden Ventilatoren 4 mit Ihren Ausblasstutzen 7 angeordnet sowie die Antriebsmotoren 4.1 und dia die Motor-

- 13

1123

leistung übertragenden Riementriebe 4.2. In der Schnitt-! ebene (Hg. 3) befindet sich die F11tere1nhe1t 6, die 1m Schnitt das zylindrisch angeordnete FHtermedium 6.2 erkennen IKBt. Die Fig. 5 zeigt die oberhalb des Mittelteils angeordnete Überströmkammer 13, wobei 1n die Dar

stellung gestrichelt die wesentlichen Elemente des darunterliegenden Mittelteils (Fig. 4) eingezeichnet sind. Die Überströmkammer 13 1st in sich nicht unterteilt und mit jeder der darunter Hegenden Reinluftkammern 11 (F1g. 3) über Uberströmöffnungen 12.1 verbunden. In den

Uberströmöffnungen 12.1 werden vorteilhaft Einstell- und Regelklappen 12.2 angeordnet. Durch diese Maßnahme gelingt es die DrUcke aller vier Reinluftkammern 11 durch entsprechendes Überströmen auf gleichem Druck niveau zu halten. In dev Flg. 4 sind die zur Wartung

vorgesehenen Tliren 19 eingezeichnet; durch sie können die eingesetzten Filter 10 ausgewechselt werden. Die Wartungsoffnungen in den Fig. 5 und 6 wurden zur besseren Verdeutlichung nicht dargestellt.

Die Fig. 7 zeigt sehr schematisch die Strömung im Innenraum 3 (Fig. 4), die im wesentlichen durch die aus den Treibdüsen 15 austretenden Treibstrahlen 23 angetrieben wird. In den Düsen 15 sind Strömungsgleichrichter 15.1 angeordnet, die im wesentlichen horizontal ausgerichtet

sind, die aber auch eine nach unten gerichtete Anstellung aufweisen können. Im Zusammenwirken mit dem Absaugen über die Einlaufdüse 5.2 (Fig. 4) bildet sich im Innenraum mit im wesentlichen kreisförmigem Quer schnitt ein Potentialwirbel aus, dessen Dral1 Strömungs

gebiet 21 ein zentrales Senkenströmungsgebiet 22 umgibt. Aus strömungsdynamischen Verhältnissen muß die Drallströmung aus der Umgebung Umgebungsluft 25 durch Induktion ansaugen; diese Induktionsluft vermischt sich mit der Strahl luft (was durch Abnahme der Schwärzung der

Strömungspfeile angedeutet worden ist).

- 14-

Durch dieses Einströmen vergrößert sich der Volumen- ; strom, der von der Drall strömung geftihrt wird; dieser [ Überschuß muß Über die Abströmöffnung der überström- , kammer wieder abgeführt werden, um das Strömungsgieich gewicht zu erhalten. Zur Stabilisierung der Strömung

werden die StabilIsierungsdüsen 16 eingesetzt, die ebenfalls mit Strömungsgleichrichtern 16.1 versehen sind. Die Ausströmrichtung liegt bei den Stabilisierungsdüsen 16 1m Gegensatz zu den Treibdüsen 15 nicht in Richtung der Tangente des Strömungskreises,

vielmehr ist die Richtung des aus der Stabilisierungsdüse 16 austretenden Strahles um Winkel &ohacgr; gegen die Tangente zum Strömungszentrum hin geneigt. Dadurch kommt es zu einer Deformierung der Drall strömung im Bereich der Einmischung der Induktionsluft, die die Drall-

strömung stabilisiert. Dieser Stabilisierungseffekt wird dadurch verbessert, daß in Strömungsrichtung den Stabilisierungsdüsen vorgeschaltete Verformungen 14 angeordnet sind, die in der Darstellung in unterschied licher Welse - 14' und 14.2' - dargestellt sind. Die

ausbauchende Verformung 14' der Innenwand 2.2 ist als stärkere Rundung mit kleinerem Krümmungsradius an die Wandverlängerung 2.3 herangeführt, wobei der Übergang zur Wandverlängerung scharfkantig verläuft und die

Treibdüse 16 unmittelbar neben diesem Übergang mündet.

Die Treibdüse 16 - hier als einseitig angelenkte Düse dargestellt - ist dabei schwenkbar, so daß der Strahl im flachen Winkel an die durch die Ausbauchung 14' deformierte Strömung herangeführt wird. Die Ausbauchung 14.2' 1st durch Kantungen gebildet, wobei der Effekt

der Strömungsdeformierung der gleiche ist. Die Länge sowohl der Treibdüsen 15 als auch der Stabilisierungsdüsen 16 werden zweckmäßigerweise im Verhältnis zur Weite S der Austrittsschlitze gesetzt, wobei die Länge der Düsen etwa das Dreifache der Austrittsweite be

trägt.

• · · ■ t »

,, K 1123

9 *

Durch die so ausgebildete Abreinigungsstation wird er- ' reicht, daß zum einen im Bereich der Drallströmung die j Oberfläche einer Person abgereinigt und die abgetragener! Partikel mit der Drall strömung sicher in den Bereich der Ansaugdüse abgeführt werden. Eine Abscheidung der

Partikel im den Ventilator vorgeschalteten Filter oder in den, dem Ventilator nachgeschalteten Feinfiltern 1st dabei sichergestellt. Die Drallströmung führt die Partikel innerhalb von etwa 1 - 2 Sekunden ab, wobei die Drallspirale eine Steigung von etwa 45° aufweist.

Durch die Druckverhaltnisse ist darüber hinaus sichergestellt, daß aus der Drallströmung keine Luft in die Umgebung abgegeben wird, sondern daß vielmehr Luft aus dsr Umgebung in die Drall strömung eingesaugt wird und diese Luft nach Reinigung in den Filtern durch die

Überströmöffnungen wieder in die Umgebung zurückfließt. Beim Einbau der Reinigungsstation als Durchgangsstation in eine, den Arbeitsbereich umschließende Wand wird somit auch ein Druckgleichgewicht sichergestellt, wenn über jeder der in der Außenwand vorhandenen Öffnungen

eine Austrittsöffnung in der Überströmkammer vorgesehen 1st und so die aus dem jeweiligen Bereich abgesaugte Luft (zumindest der Länge nach) wieder in diesen Bereich zurückfließt.

Claims

Patentanwälte I!.*" ! 4833*aöterioh»,Venritraee 9, Postfach 24

·* ···· ***TelefcJri:(052*4l) *&idiagr;3054

CXpL-Ing. &THgr;.&Mgr;&thgr;&Igr;&agr;&bgr;&iacgr;&Igr; Datum

Opl-Phy^Y. H.-J.StraUß Unserzelchen K 1126 - jS/mS.

Schutzansprüche

1· Personen-Abreinigungsstation zum Aufstellen in Arbeitsbereichen,in denen staubförmige Verunreinigungen, insbesondere schädlicher Arbeitsstoffe, die die Gesundheit der beschäftigten Personen und|oder den Arbeitsprozess beeinträchtigen, anfallen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

- ein mindestens an einer Seite eine Gehäuseöffnung (1.1) ausweisendes Gehäuse (1) mit einer umlaufenden Außenwand (2.1) und einen Innenraum (3) mit im wesentlichen kreisförmigen Grundriß abteilende Innenwand /-wände (2.2), die im Bereich der Gehäuseöffnung (1.1) über einen

Durchgang (3.1) bildende Wandverlängerungen Ct.3) mit der Außenwand (2.1) verbunden sind, wobei der Innenraum (3) mit einem zumindest im Bereich eines kreisförmigen Grundrisses luftdurchlässigen Rostboden (5.1) versehen durch den Durchgang (3.1) begehbar ist und wobei der/die

Zwischenraum/-räume zwischen Außenwand (2.1) und Innenwand/-wänden (2.2) als Druckkammern (8.11) ausgebildet sind,

- einer unter dem Gehäuse (1) angeordneten Ansaugkammer (5),die über ein zum kreisförmigen Grundriß des Innenraums (3) konzentrische Öffnung (5.2) mit diesem verbunden ist,

- mindestens zwei einander diametral gegenüberliegend angeordneten achsparallel verlaufenden Treibdüsen (15), die als Sch11tzdUsen ausgebildet Über die gesamte Höhe

-2-

" ² 7 .·· .·· K 1123-jS/rr

des Innenraums (3) verlaufen und die die Druckkammer/-n (8;11) mit dem Innenraum (3) verbinden - mindestens einen Ventilator (4), dessen Ausgang mit der Ansaugkammer (5) und dessen Ausblas mit der/den Druckkammer/-n (8) verbunden ist.

2. Personen-Abreinigungsstation nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, daß dem Ansaug des Ventilators (4) ein Filtereinsatz (6) vorgeschaltet ist.

3. Personen-Abreinigungsstation nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der Filtereinsatz (6) als in die konzentrische Öffnung (5.2) einsetzbare Patrone ausgebildet

^ist·

4. Personen-Abreinigungsstation nach Anspruch 3, dadurch ge- kennzeichnet, daß das Filtermedium (6.2) der Patrone des Filtereinsatzes (6) austauschbar ist.

5. Personen-Abreinigungsstation nach einem der Ansprüche

1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ventilatorausblas eine Filtereinheit (10) nachgeschaltet ist.

6. Personen-Abreinigungsstation nach Anspruch 5. dadurch ge- kennzeichnet, daß in den Druckkammern (8, 11) diese trennende Zwischenwände (9) vorgesehen sind und daß diese Zwischenwände mit Feinfilterzellen versehen, die dem Ausblas des Ventilators nachgeschalteten Filter (10) bilden, wobei die eine Druckkammer (8) mit dem Ausblas des Ventilators (4) verbunden 1st und die abgetrennW-n

Druckkammer/-n (11) als Re1nluftkammer/-n mit den Treibdüsen (15) versehen ist/sind,

7. Personen-Abreinigungsstation nach Anspruch 6, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Filterzellen der nachgeschalteten

Filter (IU) auswechselbar sind.

- 3 - K 1123 - jS/rr

8. Personen-Abreinigungsstation nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (2.1) 1m Bereich der nachgeschalteten Filter (10) mit WartungstUren (20) versehen offenbar ausgebildet 1st.

9. Personen-Abreinigungsstation nach einem der Ansprüche

1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibdüsen (15) als zwischen der dem kreisförmigen Grundriß angepaßten Innenwand (2.2) und der korrespondierender? Wanderverlängerung (2.3) dadurch gebildet sind, daß die Wandver

längerung (2.3) das Ende der Innenwand (2.2) mit Abstand Überlappen, wobei die Breite des Treibstrahl es diesem Abstand entspricht, wobei jeweils eine Treibdüse (15) in Strömungsrichtung gesehen dem Durchgang (3.1) nachgeschaltet ist.

10. Personen-Abreinigungsstation nach einem der Ansprüche

1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Durchgangs (3.1) und diesem in Strömungsrichtung vorgeschaltet über die gesamte Höhe des Innenraumes (3) eine

Stabilisierungsdüse (16) vorgesehen 1st.

11. Personen-Abreinigungsstation nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungsdüsen (16) als über die gesamte Höhe des Innenraumes (3) durchgehende

Schlitzdüsen ausgebildet sind.

12. Personen-Abreinigungsstation nach Anspruch Io oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (2.2) im Bereich der Stabilisierungsdüsen (16) eine die Strömung zum

Strömungszentrum ablenkende Ausbauchung (14) aufweist.

13. Personen-Abreinigungsstation nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbauchung als etwa rechtwinklig zum Durchgang (3.1) ausgerichteter Sehnenabschnitt (14.1)

" ⁴ -. .·*..·· K 1123 - jS/rr

ausgebildet ist, der scharfkantig in die Wandverla'ngerung (2.3) Übergeht. :

14. Personen-Abreinigungsstation nach einem Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungsdüsen

zumindest von der Winkelstellung "tangential" zum Strömungszentrum hin, schwenkbar sind.

C Dat^ennAn-AKtnA¹! &eegr; 4 /iim/ie e+ »+· 4 &lgr;&lgr; &lgr; ar» K A A &eegr; Am &Lgr; &lgr; *· \ir\v*c¥ aVi&nAan

&PSgr; ^f A V ^* V ^7 ^^ V V ^^ Vl Fl ^^ V ^^ IVVV ^J UV V V ^J ^M ^J V Vt ^^ V ^^ VV VV ^&Lgr;^rf V V ^^ VVV ^^ VVV ^^ ^^ V V *\P V ^^ ^^ ^^ V V^^ V V^^ ^m V V

Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die

Schlitzweite der als Schlitzdüsen ausgebildeten Treib- und/oder Stabilisierungsdüsen (15; 16) im Verhältnis zum Durchmesser des Grundrißkreises des Innenraumes (3) mindestens 1:20 und höchstens 1:60 beträgt und daß die DUsenaustrittsgeschwindigkeit im Bereicht von 10 m/s bis

30 m/s liegt.

16. Personen-Abreinigungsstation nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß Strömungsgi eichrichtung (15.1; 16.1) in die Treib- und/oder Stabilisier

ungsdüsen (15; 16) ein- bzw. diesen vorgeschaltet sind.

17. Personen-Abreinigungsstation nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das/die Ventilatoraggregat/-e (4, 4.1) freiansaugend in der all

seits geschlossenen Ansaugkammer (5) angeordnet ist.

18. Personen-Abreinigungsstation nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Ventilator/-en (4) der/die Antriebsmotor/-en schwingungsgedämpft gelagert sind und

daß der /die Ausblasstutzen des/der Ventilator/-en (4) über elastische Manschetten an die Einströmöffnung/-en (8.1) zu der/den Druckkammer/-n (8) angeflanscht sind.

19. Personen-Abreinigungsstation nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß in der

K 1123 - jS/rr

Druckkammerdecke (12) der Druckkammern (8) oder Reinluft-' kammern (11) Uberströmöffnungen (13.1) vorgesehen sind. !

20. Personen-Abreinigungsstation nach Anspruch 19, dadurch

gekennzeichnet, daß jede der Überströmöffnung (13.1) mit

einem Einstell- oaer Regel klappen (12.2) ganz oder teilweise verschließbar ist.

21. Personen-Äbreinigungsstation nach Anspruch 19 oder 2ö, dadurch gekennzeichnet, daß die Überströmöffnungen in

einen allseits geschlossenen mit einem Abströmgitter (13.2) versehenen Überströmraum (13) münden.

22. Personen-Abreinigungsstation nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein den

Luftstrom beeinflussender Vibrator vorgesehen ist.

23. Personen-Abreinigungsstation nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Vibrator/en den Treib- und/

2&Oacgr; oder den Stabilisierungsdüsen (15; 16) unmittelbar vor

geschaltet ist/sind.

24. Personen-Abreinigungsstation nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine an den Ausblas des Ventilators

(4) bzw. die Druckkammer (8) bzw. die Reinluftkamner (11)

angeschlossene, einen Teil luftstrom übernehmende Bypassleitung, deren anderes Ende zur Druckkammerdecke führt und dort konzentrisch zum Grundrißkreis des Innenraumes (3) in diesen mündet mit dem Vibrator versehen ist.

25. Personen-Abreinigungsstation nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Abreinigungsstation zwei einander gegenüberliegende Durchgänge (3.1) aufweist.

- 6 -. K 1123 - iS/rr

26. Personen-Abreinigungsstation nach Anspruch 25, uedurch gekennzeichnet, daß neben jeder der beiden Durchgangs-* öffnungen (1.1) in der Außenwand (2.1) je ein Ein/Ausschalter (17) angeordnet 1st.

27. Personen-AbreinigUTigsstation nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einem Zeitrelais versehener Schaltkasten (17) vorgesehen 1st,

Wobei das Zeitrelais iiiit deiri/defi Aritrieb5iriötör/-en {4.1} des/der Ventilators/Ventilatoren (4) zusammenwirkt.