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I. Anwendungsgebiet
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Die Erfindung betrifft mobile und stationäre Entstaubungsanlagen, z. B. Industriesauger, insbesondere mit Luftrückführung.
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II. Technischer Hintergrund
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Entstaubungsanlagen sind in der Industrie in großer Anzahl notwendig, um an Maschinen und Anlagen anfallende und durch Chemikalien oder Staub verunreinigte Luft am Entstehungsort abzusaugen, damit eine Gesundheitsgefährdung der dort arbeitenden Mitarbeiter vermieden wird. Solcherart verunreinigte Luft wird über Zufuhr-Kanäle, die an jeder Maschine oder Arbeitsstation beginnen, einer oder mehreren Absaug-Hauptkanälen zugeführt, durch die hindurch mittels eines Absaugventilators die Luft durch einen oder mehrere Filter gesaugt wird, um danach wieder im gereinigten Zustand den Betriebsräumen zugeführt zu werden, was aus Gründen der Energieeffizienz notwendig ist, da sonst die Raumheizung in den abgesaugten Räumen extrem teuer wäre.
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Dabei ist zwischen festinstallierten und mobilen Absauganlagen zu unterscheiden. Bei mobilen Absauganlagen sind der Absaugventilator und häufig auch der Filter sowie der Auffangbehälter und zum Teil auch die Steuerung der Entstaubungsanlage in einem fahrbaren Gehäuse untergebracht, um bei Bedarf in die Nähe der abzusaugenden Maschine geschoben zu werden.
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In der Praxis werden jedoch auch die mobilen Entstaubungsanlagen häufig nicht von der Stelle bewegt, sondern ihre Beweglichkeit dient nur als Alibi dafür, um diese Entstaubungsanlage innerhalb der Betriebsräume aufstellen zu dürfen, während festmontierte Entstaubungsanlagen – abhängig von der lokalen Gesetzgebungslage – häufig außerhalb des Gebäudes errichtet werden müssen, was eine Vielzahl von technischen und bürokratischen Nachteilen mit sich bringt.
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Da die Leistung des bzw. der Absaugventilatoren gesteuert werden muss in Abhängigkeit der Summe aller derzeit offenen Querschnitte von Zufuhrkanälen von den einzelnen abzusaugenden Maschinen – deren Sperrschieber nur geöffnet sind, wenn die entsprechenden Maschinen eingeschaltet sind und ansonsten zur Vermeidung von Undichtigkeiten des Kanalsystems geschlossen sind – muss eine Signalverbindung zwischen dem Antrieb jeder der angeschlossenen Maschinen oder einem die Stellung des jeweiligen Sperrschiebers anzeigenden Sensors und der Steuerung der Absauganlage, also insbesondere der Absaugventilatoren, bestehen, damit diese die Leistung der Absauganlage nachregeln kann.
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Bei festinstallierten Absauganlagen werden hierfür Signalgeber für jede einzelne angeschlossene Maschine meist fest in den entsprechenden elektrischen Schaltschränken montiert und verklemmt, in denen die – in der Regel fest an das Stromnetz angeklemmten – Maschinen elektrisch angeschlossen sind.
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Von dort führen Signalleitungen, die wie die Elektroleitungen entlang der vorhanden Kabelkanäle gezogen werden müssen, zu der Anlagensteuerung der Entstaubungsanlage, was einen hohen Aufwand für diese Elektromontagetätigkeiten bedeutet angesichts der Vielzahl der angeschlossenen Maschinen und der nicht selten großen Entfernungen zwischen den einzelnen Maschinen und der Steuerung der Entstaubungsanlage.
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Die
US 2004/0 093 682 A1 zeigt am Beispiel einer gattungsgemäßen Entstaubungsanlage eine solche konventionelle Verkabelung zwischen den Maschinen vor Ort und der entfernten Absauganlage oder alternativ dazu die Signalverbindung zwischen diesen beiden Punkten per Funk.
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An den einzelnen Maschinen wird entweder die Funktion der Maschine mittels eines Vibrationssensors erkannt oder mittels Messung des Stromflusses zur Maschine.
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Weiterhin zeigt die
US 6 044 519 A einen elektrischen Staubsauger mit separater Stromanschlussbuchse im Staubsauger für ein anzuschließendes Elektrowerkzeug, z. B. eine Bohrmaschine.
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In einem Automatikmodus erkennt der Staubsauger, ob Strom durch die Anschlussbuchse im Staubsauger zu dem Elektrowerkzeug fließt (Signalgeber) und schaltet daraufhin automatisch den Motor des Staubsaugers an (Signalempfänger).
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Das Problem über eine weite Strecke eine Signalverbindung mit geringem Aufwand zwischen Signalgeber und Signalempfänger herzustellen, liegt in diesem Fall jedoch nicht vor, da sich beide innerhalb des Staubsaugers und sogar innerhalb ein und derselben elektrischen Schaltung wieder finden.
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III. Darstellung der Erfindung
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a) Technische Aufgabe
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Da diese Elektro-Installationsarbeiten und die dadurch notwendige elektrotechnische Abnahme zusammen mit den dafür notwendigen langen Montage- und Inbetriebnahmezeiten einen erheblichen Anteil der Gesamtkosten einer Entstaubungsanlage ausmachen, besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die Montage und Inbetriebnahme der Entstaubungsanlage zu vereinfachen und zu verkürzen.
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b) Lösung der Aufgabe
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 20 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Gerade bei mobilen Entstaubungsanlagen lässt sich der Aufwand bis zur Inbetriebnahme der Entstaubungsanlage drastisch reduzieren, indem die Signalverbindung zwischen der oder den abzusaugenden Maschinen und der insbesondere mobilen Entstaubungsanlage drahtlos, mittels Funksignalen, durchgeführt wird.
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Somit ist bei Anschluss der mobilen, in der Regel fahrbaren, Entstaubungsanlage an eine bestimmte Maschine lediglich z. B. das Heranfahren der Entstaubungsanlage nahe an die Maschine und das Anschließen des entsprechenden Zufuhrkanals für die abzusaugende Luft von der Maschine an die Entstaubungsanlage notwendig, und darüber hinaus das Montieren des Signalgebers auf der Seite der Maschine, was anzeigt, ob die Maschine in Betrieb ist und eine Absaugung notwendig ist, und der entsprechende Signalempfänger auf der Seite der Entstaubungsanlage.
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Falls sich die beiden Komponenten nahe beisammen befinden oder eine gute Möglichkeit zur Kabelverlegung zwischen beiden besteht, kann anstelle der Funkverbindung zwar auch eine Kabelverbindung gewählt werden, dann jedoch nicht zum Klemmen in den entsprechenden Schaltschränken, sondern zum Anstecken an den Signalgeber einerseits und/oder Signalempfänger andererseits, was von jedem Laien durchgeführt werden kann, so dass hierfür kein Elektriker benötigt wird.
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Eine besonders einfache Möglichkeit ist dabei die Verbindung von Signalgeber und Signalempfänger mittels Kabeln unter Nutzung der bereits vorhandenen Kabel des Stromnetzes in den Räumen, in denen sich die Entstaubungsanlage befindet.
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Hierzu werden die zu übertragenden Signale auf die Stromleitungen aufmoduliert, wofür an jeder Stelle des Stromnetzes, also jeweils einer Netz-Steckdose, an denen Signale eingespeist oder entnommen werden sollen, eine Modulator- bzw. Demodulatoreinheit in die Steckdose eingesteckt wird, die mit entweder dem Signalgeber oder dem Signalempfänger der Entstaubungsanlage in Verbindung steht oder mit diesem eine Basiseinheit bildet.
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Da hierfür die jeweils nächstgelegene Steckdose benutzt werden kann, ist die benötigte Kabellänge zur Maschine bzw. Entstaubungsanlage sehr gering.
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Die Montage von Signalgeber und Signalempfänger werden weiterhin dadurch vereinfacht, dass sie ebenfalls an der Maschine bzw. Entstaubungsanlage nicht verklemmt werden müssen, sondern lediglich angesteckt werden müssen und vor allem auf Seiten der Maschinen vorzugsweise als Zwischenstecker in der Stromanschlussleitung der Maschine ausgebildet sind, der mit seinem einen Ende in die Steckdose des Stromnetzes gesteckt wird und in dessen anderes Ende der Stecker der Stromleitung der Maschine gesteckt wird.
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Auch diese Montagearbeit kann von jedem Laien durchgeführt werden. Vor allem jedoch sind hierfür keinerlei spezifische Anpassungen an den vielen unterschiedlichen in Frage kommenden Maschinen notwendig, die in der Regel von völlig verschiedenen Herstellern stammen, jedoch alle gleich genormte Stromanschlussleitungen besitzen, in der Regel einen Drehstromanschluss.
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Falls die Maschine einen fest verklemmten Stromanschluss besitzt, wird ein Signalgeber mit einem Stromindikator verwendet, der nicht ringförmig umlaufend um den Stromleiter angeordnet werden muss, sondern bei dem auch eine Anordnung unmittelbar in der Nähe der Stromleitung ausreicht, so dass der entsprechende Signalgeber mit seinem Stromindikator neben der Stromanschlussleitung der Maschine positioniert und zu seiner eigenen Stromversorgung mit einem Stecker ebenfalls in eine Netzsteckdose gesteckt werden muss, so dass auch hier wiederum eine einfache Steckverbindung, die von jedem Laien vorgenommen werden darf, ausreichend ist, ohne dass der fest verklemmte Stromanschluss der Maschine gelöst werden muss, was nur von einem Elektriker durchgeführt werden dürfte.
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Sofern es sich um eine Maschine handelt, deren elektrischer Antrieb bereits über einen integrierten Stromindikator verfügt, wie beispielsweise eine Schweißstation, kann der Signalgeber für diesen Stromindikator der Maschine einen eigenen Signalanschluss besitzen und den Stromindikator der Maschine nutzen, oder der Signalgeber kann vollständig in die Steuerung dieser Maschine integriert sein.
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Der Signalempfänger kann entweder in der Anlagensteuerung der mobilen Entstaubungsanlage integriert sein oder ebenfalls als Zwischenstecker ausgebildet sein, was wiederum den Vorteil bietet, dass die Zwischenstecker-Lösung auch herstellerunabhängig für jede Art von Entstaubungsanlage verwendet werden kann.
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Sobald der als Zwischenstecker ausgebildete Signalempfänger der Entstaubungsanlage von mindestens einem der Signalgeber das Signal erhält, dass die entsprechende Maschine in Betrieb ist, gibt der Signalempfänger den Stromfluss vom Stromnetz an die Entstaubungsanlage frei und setzt dadurch den einen oder die mehreren Absaugventilatoren der Entstaubungsanlage in Gang.
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Hierfür muss im Signalempfänger eine Zählvorrichtung vorhanden sein, die die im Betrieb befindlichen Maschinen addiert oder die als geöffnet gemeldeten Sperrschieber addiert bzw. die Querschnitte der als geöffnet gemeldeten Sperrschieber addiert, sofern diese bekannt und – im Signalgeber oder im Signalempfänger – hinterlegt sind.
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Bei einer mobilen Entstaubungsanlage ist es häufig so, dass diese nur über einen einzigen Absaugventilator verfügt, so dass ohnehin keine stufenweise Leistungsanpassung der Absauganlage an den Absaugbedarf möglich ist, sondern diese immer mit ihrer vollen Leistung, also in einer einzigen Leistungsstufe, läuft.
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Falls eine mobile Entstaubungsanlage mehrere Ventilatoren oder einzelne z. B. Industriesauger aufweist, können diese auch über jeweils einzelne Stromanschlüsse verfügen, so dass jeder einzelne Stromanschluss jeder Entstaubungsanlage separat mit einem Signalempfänger, insbesondere in Form eines Zwischensteckers, ausgestattet werden kann.
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Die Signalgeber sind dann hinsichtlich ihrer Signalform immer auf einen spezifischen der Signalempfänger abgestimmt, so dass beispielsweise ein, zwei oder drei erste Signalgeber den ersten Signalempfänger der ersten Entstaubungsanlage in Gang setzen und ein, zwei oder drei weitere Signalgeber nur den zweiten Signalempfänger beaufschlagen und die zweite Entstaubungsanlage in Gang setzen etc.
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Dies kann durch entsprechende Festlegung der Sende- und Empfangsfrequenzen von Signalgeber und Signalempfänger leicht realisiert werden, wobei die entsprechenden Frequenzen an Signalgeber und Signalempfänger auch mittels Umschalten einstellbar sein können, so dass ein und dasselbe universelle Gerät universell eingesetzt werden kann.
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Der Signalempfänger kann zusätzlich eine Abschaltverzögerung aufweisen, um beim Wegfall des Betriebssignals vom Signalgeber, insbesondere dem Signalgeber der letzten noch laufenden Maschine, die Entstaubungsanlage nicht sofort stillzusetzen und – sofern vorhanden – den Sperrschieber nicht sofort zu schließen, sondern zeitversetzt um einige Sekunden, um den noch im Absaugsystem vorhanden Staub zuverlässig abzusaugen und Ablagerungen im Absaugsystem zu vermeiden.
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Da in aller Regel auf der Maschinenseite im Zufuhrkanal nahe an der Maschine ein Sperrschieber vorhanden ist, der sich automatisch schließt, wenn die Maschine nicht in Betrieb ist – um den von Absaugventilator erzeugten Unterdruck für die abzusaugenden Maschinen aufrechtzuerhalten – ist der jeweilige Sperrschieber in aller Regel mit einem elektrischen Antrieb ausgestattet, der zusammen mit dem Antrieb der Maschine Strom erhält und dann, also beim Einschalten der Maschine, den Sperrschieber in die geöffnete Position fährt und dort hält, bis die Stromzufuhr zum Antrieb der Maschine wieder abgeschaltet wird.
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Trotz dieses Automatismus kann vorgesehen werden, die Stellung des Sperrschiebers separat und unabhängig von der Strombeaufschlagung des Antriebs der Maschine zu detektieren, weshalb die Signalgeber einen Datenanschluss zum Anstecken eines Datenkabels von dem Sperrschieber aufweisen können, um dessen Offenstellung separat zu detektieren und zusammen mit oder ersatzweise für das Signal in der im Betrieb befindlichen Maschine an den Signalempfänger weiterzuleiten.
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Hierbei ist eine kabelgebundene Steckverbindung zwischen Signalgeber und Sperrschieber ausreichend, da sich dieser nahe an der Maschine und somit auch nahe am maschinenseitigen Signalgeber befindet.
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Sollte der Antrieb des Sperrschiebers nicht mit dem Antrieb der Maschine verschaltet sein, so kann der Antrieb des Sperrschiebers auch von dem Signalgeber aus über diese Datenleitung angesteuert und dadurch das Öffnen des Sperrschiebers veranlasst werden, sobald der Signalgeber das Inbetriebsetzen des Maschinenantriebes feststellt, und zeitversetzt nach dem Abschalten der Maschine das Schließen.
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Sofern über die gesteckte Kabelverbindung zwischen Signalgeber und Sperrschieber nicht nur Daten sondern auch Betriebsstrom übertragen wird, benötigt der Antrieb des Sperrschiebers darüber hinaus nicht einmal einen zusätzlichen Stromanschluss, was dessen Montage und damit die Montage des Zufuhrkanals von der Maschine zur Absauganlage wesentlich vereinfacht.
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Die Signalgeber können darüber hinaus weitere Details aufweisen:
- – Zum einen einen Schalter, um an den Signalempfänger das Signal ”Maschine in Betrieb” zu senden, obwohl der Antrieb der Maschine sich nicht in Betrieb befindet.
Dies ist notwendig, um z. B. beim Reinigen der Maschine eine Absaugung des entstehenden Schmutzes zu gewährleisten.
- – Der Signalgeber kann zusätzlich an dem Signalempfänger ein Signal für die gemessene Strömungsgeschwindigkeit der Luft im Zufuhrkanal von der Maschine zur Absauganlage übermitteln, wenn er hierfür über einen entsprechenden Signalanschluss verfügt, der mit einem entsprechenden Sensor in Verbindung steht.
Darüber hinaus kann der Signalgeber eine Eingabe-Einheit, beispielsweise Tasten, zum Eingeben bestimmter Angaben, beispielsweise der Leistung der angeschlossenen Maschine, des Querschnittes oder des Durchmessers des an die Maschine angeschlossenen Zufuhrkanals oder ähnliches, aufweisen, wobei für das Vereinfachen der Eingabe auch die Anordnung eines Displays auf dem Signalgeber sinnvoll ist.
- – Darüber hinaus empfiehlt sich eine optische Betriebsanzeige für den ordnungsgemäßen Betrieb des Signalgebers, beispielsweise in Form einer z. B. grün leuchtenden Leuchtdiode.
- – Auch die Anordnung einer Warnanzeige am Signalgeber für Fehlzustände, insbesondere einen zu hohen Reststaubgehalt in der Rückluft, ist sinnvoll, obwohl der zu hohe Reststaubgehalt erst an der Entstaubungsanlage festgestellt werden kann.
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Da der entsprechende Bediener sich jedoch in der Regel nicht nahe an der Entstaubungsanlage, sondern eben an der im Betrieb befindlichen, von ihm eingeschalteten Maschine, befindet und dort arbeitet, muss er dort diese Information erhalten.
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Dies erfordert jedoch einen Datenrückfluss von der Entstaubungsanlage zur Maschine, vorzugsweise von dem Signalempfänger auf Seiten der Entstaubungsanlage zum Signalgeber auf Seiten der Maschine, wofür für die Datenübermittlung in dieser Gegenrichtung der Signalempfänger einen Zusatzsender und der Signalgeber einen Zusatzempfänger aufweisen muss, die vorzugsweise ebenfalls wiederum drahtlos, z. B. über Funk, miteinander kommunizieren.
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Ein zu hoher Staubgehalt in der Rückluft wird insbesondere unmittelbar von dem Signalempfänger auf Seiten der Entstaubungsanlage detektiert, indem dieser einen Signalanschluss zumindest für die Partikelmessung, insbesondere auch für die Strömungsgeschwindigkeit der Luft, aufweist, da aus beiden zusammen der Partikelgehalt pro Volumeneinheit der Luft rechnerisch durch eine im Signalempfänger enthaltene Recheneinheit bestimmt werden kann und mit einem zulässigen Schwellenwert verglichen werden kann, bei dessen Überschreitung ein entsprechendes Warnsignal abgegeben wird.
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Ein Signal der Strömungsgeschwindigkeit der Luft ist verzichtbar, wenn die von den einzelnen Signalgebern empfangenen Signale vom Signalempfänger unterscheidbar sind und auch die Information des Querschnittes des jeweiligen Zufuhrkanales mit enthalten, die beispielsweise anfangs einmal vom Bediener in den Signalgeber eingegeben werden können.
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Dann lässt sich aus der Größe der insgesamt offenen Zufuhrkanäle und der bekannten momentanen Absaugleistung der Entstaubungsanlage die Strömungsgeschwindigkeit der Luft rechnerisch automatisch durch den Signalempfänger auf Seiten der Entstaubungsanlage ermitteln.
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Ferner können die Signalgeber eine Umschaltmöglichkeit für unterschiedliche Stromstärkenbereiche bzw. Leistungsbereiche aufweisen, entsprechend der Nenn-Stromstärke bzw. Nennleistung der zu detektierenden Maschine.
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Des Weiteren können die Signalgeber die momentane Leistung der detektierten Maschine messen und an den Signalempfänger melden, so dass von dem Signalempfänger zum einen der aktuelle Energieverbrauch der Entstaubungsanlage einschließlich der daran angeschlossenen Maschinen berechnet angezeigt und auch archiviert werden kann, als auch davon ausgehend eine Minimierung des Energieverbrauches automatisch durchgeführt werden kann, indem beispielsweise ein maximaler Leistungswert vorgegeben wird, der nicht überschritten werden soll, was durch Abschalten einzelner Maschinen oder Reduzieren deren Leistung und/oder der Absauganlage erreicht werden kann, bewirkt durch die jeweiligen Signalgeber bzw. Signalempfänger.
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Dadurch können Verbrauchsspitzen vermieden werden, die über die Grundlast hinaus besonders teuer beim Energieversorger bezahlt werden müssen.
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Ebenso lässt sich daraus der tatsächliche Energieverbrauch auch z. B. in einer Produktionshalle erkennen und in Abstimmung hierauf vom Betreiber der Kostengünstigste Stromtarif gewählt werden.
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Um den Reststaubgehalt, also die Staubmenge pro Volumeneinheit automatisch zu bestimmen, ist zuvor eine Kalibrierung der Entstaubungsanlage notwendig:
Dabei wird bei verschiedenen Strömungsgeschwindigkeiten der Luft wenigstens jeweils ein definiertes Luftvolumen entnommen und die darin enthaltene Staubmenge gemessen, in der Regel getrocknet und anschließend gewogen.
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Anstelle oder zusätzlich zur Gewichtsbestimmung kann auch die Partikelgröße des Staubes nach Durchschnittswert und/oder ihrer Größenverteilung bestimmt werden.
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Auf diese Art und Weise erhält man eine Kalibrierkurve für die unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten und gegebenenfalls unterschiedliche Staubmengen bei jeder einzelnen Strömungsgeschwindigkeit. Vorzugsweise werden hier fünf bis zehn verschiedene Luftgeschwindigkeiten gewählt.
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Eine solche Reststaubbestimmung kann im Rahmen einer Steuerung, die die gesamte Entstaubungsanlage, also einschließlich deren Ventilatoren usw. steuert, vorgesehen und an deren zentralem Display angezeigt werden.
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Das Verfahren umfasst ferner eine automatische Löschung von Funken, die in der abgesaugten Luft festgestellt werden. Derartige Funken können die meist brennbaren und auch explosionsfähigen Stäube entzünden, sei es im Filter, im Filtersammelbehälter oder im Staubsilo, dort vor allem in der mit Staub angereicherten Luft oberhalb des Füllstandes, und dies stellt bei allen Entstaubungsanlagen ein hohes Brand- und vor allem Explosionsrisiko dar.
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Um dies zu vermeiden, werden mittels eines speziellen Sensors Funken während des Vorbeifliegens im Kanal detektiert und stromabwärts von der Detektionsstelle mittels einer von dem Funkendetektor aus angesteuerten Löschdüse gelöscht:
Da der Abstand zwischen Detektionsstelle und Löschstelle für die Funken bekannt ist, und ebenso die aktuelle Strömungsgeschwindigkeit, kann die Steuerung der Funkenlöschanlage daraus den Zeitversatz berechnen, den die Funken bis zum Vordringen zur Löschstelle benötigen, so dass die Steuerung der Funkenlöschanlage um diese Zeitspanne versetzt nach der Detektion eines Funkens die Löschdüse aktiviert. Gelöscht wird mit einem auf die potentiell entstehenden Funken geeigneten Löschmittel, häufig Wasser, aber bei Funken, die durch Schweißarbeiten entstehen und anderen Anwendungen auch häufig mittels Kalk, insbesondere in Pulverform.
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Die Steuerung der Entstaubungsanlage kann bei Überschreiten einer vorgegebenen maximalen Anzahl von Funken pro Zeiteinheit oder Luftvolumen entweder ein Warnsignal an den Betreiber abgeben oder die Entstaubungsanlage auch stillsetzen, um ein Brand- und Explosionsrisiko zu vermeiden, denn eine laufende hohe Anzahl von Funken bedeutet, dass am Entstehungsort bzw. Absaugort der Luft laufend Funken produziert werden, und dort ein Fehler vorliegt, der behoben werden muss, denn normalerweise dürfen so gut wie keine Funken in der abgesaugten Luft vorhanden sein.
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Funken entstehen ja in der Regel nur bei Schlägen von harten Gegenständen aufeinander, also beispielsweise von Metall auf Metall. Dies kann beispielsweise in einer Schreinerei geschehen, wenn an einer z. B. Kreissäge, von der die Luft abgesaugt wird, das Sägeblatt auf einen in dem Holz enthaltenen harten Gegenstand, etwa eine Schrotkugel, einen Stein, einen Nagel oder Ähnliches, auftrifft.
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Die Funkendetektoren sind vorzugsweise nicht im Hauptkanal, sondern in den einzelnen Zufuhrkanälen jeweils separat angeordnet, da dies die Möglichkeit gibt, sofort den Entstehungsort der Funken zu kennen, was für eine schnelle Fehlerbehebung und damit kurze Ausfallzeit der gesamten Entstaubungsanlage sehr vorteilhaft ist.
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Ein weiteres wichtiges Kriterium ist die Vorgehensweise zur Überprüfung des Filterzustandes:
Filter in Luftentstaubungsanlagen setzen sich ohne Reinigung sehr schnell zu, so dass der Energieaufwand für das Hindurchsaugen der Luft stetig ansteigt und nach kurzer Zeit keine Absaugung mehr möglich ist, wenn der Filter dicht ist.
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Die Filter werden daher automatisch gereinigt, indem sie entweder mittels eines mechanischen Klopfers, der gegen das Filtermedium, meist ein Filtergewebe, schlägt, vom daran haftenden Staub befreit werden, der in einen darunter befindlichen Auffangbehälter fällt.
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Alternativ dazu kann statt mechanischer Beaufschlagung des Filtermediums auch ein Abblasen des Staubes mittels Druckluft erfolgen, die zu diesem Zweck als Reinigungsdüsen über den Umfang und gegebenenfalls auch die axiale Erstreckung des Filters verteilt um diesen herum angeordnet sind.
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Der Zustand des Filters wird automatisch ermittelt durch Messen des Druckes vor und hinter dem Filter und Bestimmen des Differenzdruckes.
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Bei Überschreiten eines vorgegebenen Differenzdruckes wird automatisch die Reinigung, die häufig aus einem ganzen Reinigungszyklus besteht, in Gang gesetzt. Ein solcher Reinigungszyklus kann das Ingangsetzen des Rüttelmotors über eine vorgegebene Zeitspanne umfassen und/oder das Ingangsetzen der Druckluftdüsen, also der Reinigungsdüsen, ebenfalls über einen vorgegebenen Zeitraum, beispielsweise nach dem mechanischen Abrütteln, und insbesondere auch in einer vorgegebenen Reihenfolge, beispielsweise von oben nach unten, damit sich oben abgelöster Staub nicht weiter unten sofort wieder am Filter ansetzt.
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Vorzugsweise erfolgt die Reinigung in denjenigen Phasen, in denen das Absauggebläse nicht arbeitet, um ein schnelles erneutes Absetzen des gelösten Staubes am Filter zu vermeiden, was bei weiterem Hindurchsaugen der Luft durch den Filter während des Reinigungszyklus der Fall wäre.
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Auch die Füllhöhe des angesammelten Staubes im Auffangbehälter des Filters sollte automatisch überwacht werden, um bei Überschreiten eines vorgegebenen Füllstandes automatisch einen Austrag aus dem Auffangbehälter in Gang zu setzen, wobei der darin zwischengelagerte Filterstaub in einen sehr viel größeren Staubsilo transportiert wird.
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Indem ein solcher Ultraschallsensor ein Frequenzsignal abgibt, welches beispielsweise zwischen 0 kHz und 10 kHz schwankt, kann aus der aktuellen Frequenz dieses Signals abgelesen werden wie hoch der Füllstand ist, in dem beispielsweise die Frequenz umso höher wird, je größer der Abstand der Oberfläche vom Sensor ist. Dies erleichtert die Auswertung und Weiterverarbeitung des Signals erheblich.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Entstaubungsanalge besteht darin, dass vorzugsweise nicht ein großer, sondern mehrere kleine Absaugventilatoren vorhanden sind, die entsprechend dem Leistungsbedarf nacheinander zugeschaltet werden.
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Dabei wird nicht jeder Absaugventilator mit einem eigenen Frequenzumrichter hochgefahren, sondern es sind weniger Frequenzumrichter als Absaugventilatoren vorhanden, vorzugsweise nur ein oder zwei Frequenzumrichter, die dann im Wege einer Kaskadenschaltung die einzelnen Elektromotoren der einzelnen Ventilatoren zeitlich nacheinander mit Hilfe des gleichen Frequenzumrichters oder der beiden Frequenzumrichter abwechselnd und einander auch überlappend, hochfahren.
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Dabei dient ein zweiter Frequenzumrichter hauptsächlich der Redundanz des Systems, um bei Ausfall eines der Frequenzumrichter noch weiterhin die Anlage betreiben zu können.
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Falls aus Kostengründen nur ein einziger Frequenzumrichter eingebaut wird, muss bei dessen Ausfall der entsprechend Ventilator von Hand hochgefahren werden.
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Die erfindungsgemäße Entstaubungsanlage steuert jedoch nicht nur den eigentlichen Absaugvorgang, sondern die zu diesem Zweck detektierten Parameter können – gegebenenfalls mit geringem Mehraufwand – auch dazu benutzt werden, um für den Betreiber weitere Effekte zu bewirken:
So kann die Steuerung der Anlage nicht nur die aktuellen Leistungswerte der Motoren der Entstaubungsanlage erfassen, sondern darüber hinaus auch die Leistungswerte der Motoren der daran angeschlossenen Maschinen. Die zusätzliche Anbringung entsprechender Sensoren an den Maschinen ist mit geringem Aufwand verbunden, und teilweise werden diese Leistungswerte ohnehin bereits ermittelt, jedoch lediglich z. B. an der Schalttafel der Maschine angezeigt.
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Werden diese Messwerte jedoch weitergegeben an die Steuerung der Entstaubungsanlage, kann dort der gesamte aktuelle Energieverbrauch – also von Entstaubungsanlage und den daran angeschlossenen Maschinen – erfasst werden, aktuell angezeigt werden, aber auch archiviert und aufsummiert werden, so dass hieraus zum einen der Gesamtenergieverbrauch z. B. eines Fertigungsbetriebes ablesbar ist, darüber hinaus aber auch Werte z. B. für die Spitzenbelastung und Spitzenbelastungszeiten einzelner Maschinen, die Frequenz und die aufgezeichneten Trennkurven des Frequenzumrichters, Spitzenbelastungszeiten hinsichtlich des Gesamt-Stromverbrauches und damit könnte sich daraus der Wechsel in einen dann günstigeren, anders gestalteten Stromtarif empfehlen, und es können daraus – da dies zusammen mit den ermittelten Zeiten archiviert wird – die konkreten Energiekosten z. B. für einzelne Arbeitsschritte eines einzelnen Auftrages bestimmt werden.
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Ebenso können bei Überschreiten eines vorgegebenen maximalen Gesamtenergieverbrauches automatisch Maßnahmen von der Steuerung der Entstaubungsanlage ergriffen werden, um den Gesamtenergieverbrauch im Rahmen zu halten:
Dies kann dadurch geschehen, dass es automatisch unterbunden wird, dass weitere Maschinen eingeschaltet werden, oder auch dadurch, dass bereits laufende Maschinen zwangsweise entweder in ihrer Leistung reduziert oder gar ganz abgeschaltet werden.
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Alternativ oder zusätzlich können auch die energieverbrauchenden Komponenten der Entstaubungsanlage selbst – insbesondere sofern sie momentan nicht unbedingt benötigt werden – abgeschaltet werden oder auch der Energieverbrauch der Entstaubungsanlage gesenkt werden. Dies kann durch unterschiedliche Maßnahmen geschehen:
Ein direkter Energieverbrauch tritt beispielsweise ein, wenn der Rüttelmotor zum Reinigen des Filters kurzfristig stillgesetzt wird.
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Ein indirekter Energieverbrauch tritt dagegen ein, wenn die Reinigung des Filters vorgezogen wird, um den Filter optimal luftdurchlässig zu halten und dadurch den Energieverbrauch für das Absauggebläse zu senken.
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Zusätzlich wird in das Steuerungsverfahren auch ein Handbetriebsmodus integriert, der es zulässt, die Hauptaggregate, insbesondere die Reinigungsvorrichtungen wie Reinigungsventile und Rüttelmotor, aber auch die Transportvorrichtungen zum Austragen von Filterstaub aus dem Filtersammelbehälter, von Hand zu aktivieren und deaktivieren.
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Auch eine manuelle Schaltung auf Intensivabsaugung oder Notbetrieb der Entstaubungsanlage ist möglich, um selbst bei komplettem Ausfall der Steuerung der Entstaubungsanlage diese noch manuell schalten zu können.
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c) Ausführungsbeispiele:
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Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung ist im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
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1a: eine Entstaubungsanlage gemäß der Erfindung,
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1b: eine Detaildarstellung aus 1,
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2: die Partikelmessung gemäß II in 1, und
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3: die Funkenlöschung gemäß III in 1.
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1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine mobile Entstaubungsanlage, mit deren Hilfe staubbeladene Abluft z. B. aus einer Produktionshalle 52, abgesaugt, gefiltert und danach in der Regel im gereinigten Zustand dem selben Gebäude wieder zugeführt wird, um die darin enthaltene Wärmeenergie nicht durch Abgabe der erwärmten Luft an die Umgebung zu verschwenden.
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Zu diesem Zweck wird die staubbeladene Luft über einzelne Zufuhrkanäle 2a, b möglichst direkt an den einzelnen Staub-Entstehungsstellen, meist produzierenden Maschinen 12a, b ..., wie etwa Schweißstationen, meist über flexible Schlauchkanäle, abgesaugt und zunächst meist einem der Absaughauptkanäle 1a, b, c zugeführt, die sich in der Regel noch vor dem zentralen Staubfilter 3 zu einem einzigen Hauptkanal 1 vereinigen oder einzeln den Staubfilter 3 erreichen.
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Mit Hilfe der stromabwärts des Filters 3 angeordneten Absaugventilatoren 6a, b – wobei in mobilen Anlagen meist nur ein einziger Absaugventilator 6a vorhanden ist – wird die abgesaugte Luft durch die Filterkartuschen 4a, b, c, die im Filter 3 eingebaut sind, hindurchgesaugt, wobei der in der Luft enthaltene Staub die Filterkartuschen 4a, b, c nicht durchdringen kann, sondern sich auf deren Oberfläche ansammelt.
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Die so gereinigte Luft wird über einen Rückluftkanal 5, der sich gegebenenfalls in mehrere Teilkanäle aufteilen kann – was jedoch in mobilen Anlagen ebenfalls selten ist – über darin angeordnete Auslassöffnungen 15a, b wieder als Raumluft der Halle zugeführt.
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Dabei sind die Absaugventilatoren 6a, b ..., die Filter 4a, b ... und der Auffangbehälter 14 gemeinsam in einem fahrbaren Gehäuse 19 untergebracht, an welches sowohl die Hauptkanäle 1a, b, c oder direkt die Zufuhrkanäle 22a, b ... als auch der Rückluftkanal 5 – meist mittels flexibler Schlauchkanäle – anschließbar sind, nach dem dieses Gehäuse 19 der mobilen Entstaubungsanlage 51 an die optimale Stelle innerhalb des Gebäudes bzw. der Halle positioniert wurde.
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Da die sich auf der Oberfläche der Filterkartuschen 4a, b ansammelnde Staubschicht immer dicker wird und damit den Luftdurchtritt immer stärker behindert, werden diese Filterkartuschen von Zeit zu Zeit automatisch gereinigt, in diesem Fall durch Beaufschlagen der darin angeordneten Druckluftdüsen 9a, b ... von einer Druckluftquelle 8 aus, so dass die Druckluft die Filterkartuschen 4a, b in Gegenrichtung zur Strömungsrichtung 10 der zu reinigenden Luft schnell durchströmt und den angesammelten Schmutz von der Oberfläche löst, der daraufhin in den unter den Kartuschen 4a ... angeordneten Auffangbehälter 14 des Filters 3 fällt und sich dort sammelt.
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Wenn der Füllstand im Auffangbehälter 14 eine bestimmte Höhe erreicht oder überschritten hat, wird der dort angesammelte Staub über eine Austragsleitung 23 entleert.
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Dabei ist jeder einzelne Zufuhrkanal 22a, b mit einem eigenen Sperrschieber 22a, b verschließbar, der geschlossen ist, wenn die entsprechende Maschine 12a, b nicht arbeitet, um den von den Ventilatoren 6a, b zu bewältigenden Volumenstrom möglichst gering zu halten.
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Ferner sind in den Zufuhrkanälen 22a, b meist kurz vor den Mündungen der einzelnen Absaug-Hauptkanäle 1a, b in den Hauptkanal 1 Brandschutzklappen 33a, b, c vorhanden, die bei Bedarf automatisch oder manuell geschlossen werden, falls in einem Teil der Absauganlage ein Feuer ausbricht.
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An diesem prinzipiell bekannten Grundaufbau einer mobilen Entstaubungsanlage 51 finden sich noch folgende Details:
Zum einen ist im Rückluftkanal 5 stromabwärts des Filters 3 – in diesem Fall noch vor den Abluftventilatoren 6a, b, – eine Partikelmessung 11 eingebaut, mit deren Hilfe automatisch bestimmt werden soll, ob in der Rückluft der meist durch den Gesetzgeber vorgegebene Höchstwert von Staub pro Volumeneinheit der Rückluft nicht überschritten wird.
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Zu diesem Zweck wird – wie besser in 2 zu erkennen – in die in diesem Fall kreisrunde Rohrleitung des Rückluftkanals 5 ein Partikelsensor 24 eingebaut, der aus einem Sensorkopf 24a und davon abragendem quer durch den freien inneren Querschnitt des Rückluftkanals 5 erstreckenden Sensorstab 24b besteht.
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Da die Partikelsensoren 24 mit unterschiedlich langen Sensorstäben 24b zur Verfügung stehen, jedoch nicht in jeder beliebigen Länge, wird der Sensorstab 24b die gegenüberliegende Wandung des Rückluftkanals 5 nicht ganz erreichen.
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Mittels dieses Sensors 24 werden alle Partikel detektiert, die mittels der durch den Rückluftkanal 5 strömenden Luft den Sensorstab 24b berühren oder in einer definierten maximalen Entfernung um den Sensorstab passieren, wobei dieser Bereich hier Detektionsbereich 26 genannt wird.
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Da neben der Größe des Detektionsbereiches 26 auch die Größe des gesamten freien Querschnittes des Rückluftkanals 5 an dieser Stelle bekannt ist, kann aus der vom Partikelsensor 24 angezeigten Partikelmenge pro Zeiteinheit auf die insgesamt durch den Rückluftkanal 5 strömende Partikelmenge pro Zeiteinheit geschlossen werden und daraus zusammen mit der ebenfalls zu ermittelnden Strömungsgeschwindigkeit der Luft die Partikelmenge pro Volumeneinheit von der Steuerung der Anlage automatisch bestimmt werden, wenn zuvor eine entsprechende einmalige Kalibrierung durchgeführt wurde.
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In 1 kann ferner an der Stelle III eine Funkenlöschung 30 vorhanden sein, die in 3 in Prinzipdarstellung vergrößert dargestellt ist:
Dabei sind in die Wandung des Absaughauptkanals 1a an einer Stelle Funkendetektoren 27 eingebaut, vorzugsweise an einander gegenüberliegenden Stellen zwei gegeneinandergerichtete Funkendetektoren 27, um die Erfassungssicherheit zu erhöhen.
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Wird von dem Funkendetektor 27 ein Funke 36 an die Steuerung 20' der Funkenlöschanlage, die Teil der Gesamtsteuerung 20 der Entstaubungsanlage sein kann, gemeldet, so setzt diese die in Strömungsrichtung 10 der Luft stromabwärts angeordnete Löschdüse 28 zeitversetzt zum Auftreten des Funkens 36 an dem Funkendetektor 27 in Gang, unter Berücksichtigung des Abstandes zwischen der Funkendetektion beim Funkendetektor 27 und der Löschdüse 28, und in Kenntnis der Strömungsgeschwindigkeit in Strömungsrichtung 10, die – wie anhand der Reststaubmessung erläutert – nicht direkt gemessen, sondern von der Steuerung anhand anderer bekannter Parameter ermittelt werden kann.
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Von der Löschdüse 28 – von der wiederum aus Sicherheitsgründen zwei einander gegenüberliegende Düsen 28 im Kanal vorhanden sind – wird Löschmittel, in aller Regel Wasser, in den freien Querschnitt des Absaugkanals 1a eingesprüht, um den detektierten Funken 36 zu löschen.
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Das Löschmittel wird über eine Löschmittelleitung 29 aus einem Löschmittelvorrat 31 mittels einer entsprechenden Pumpe zur Verfügung gestellt.
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Um die sichere Funktion der Funkenlöschung 30 zu überprüfen, sind stromabwärts der Löschdüse 28 nochmals Funkendetektoren 27' angeordnet, die ebenfalls wieder mit der Steuerung 20' verbunden sind.
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In 1 sind ferner mehrere Absaugventilatoren 6a, b nebeneinander vorhanden, die je nach Leistungsbedarf einzeln oder in beliebiger Gruppenbildung bis hin zur Gesamtanzahl gleichzeitig im Einsatz sein können.
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Der Bedarf richtet sich danach, welche der einzelnen Sperrschieber 22a, b sich in der offenen Stellung befinden, also welche Maschinen 12a, b in Betrieb sind, was über entsprechende Sensoren der Steuerung 20 gemeldet ist, die daraufhin eine entsprechende Anzahl von Absaugventilatoren 6a, b ... in Betrieb nimmt.
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Wie 1 zeigt, sind die Hauptkomponenten der Entstaubungsanlage 51, nämlich der eine oder die mehreren Absaugventilatoren 6a ..., der Filter 3 der eine oder die mehreren durch den Filter 3 führenden Hauptkanäle 1a ... sowie der Auffangbehälter 14 für den von den Filterkartuschen 4a, b ... des Filters herabfallenden Staub und die Absauganlagen-Steuerung 20, innerhalb eines Gehäuses 19 untergebracht, welches der Hauptbestandteil der mobilen Filteranlage 51 ist, in dem dieses Gehäuse 19 auf Rädern an jede beliebige Stelle innerhalb z. B. einer Produktionshalle gefahren werden kann und dort über meist flexible Schlauchkanäle (Zuführkanäle 2a, b ...) mit den einzelnen abzusaugenden Maschinen 12a, b verbunden werden kann.
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Da an eine mobile Absauganlage 51 meist nur eine begrenzte Anzahl von Maschinen, beispielsweise acht Maschinen, angeschlossen werden können, sind diese teilweise auch vorher, also vor Erreichen des Gehäuses 19, nicht mehr zu Absaug-Hauptkanälen 1a, b zusammengefasst, sondern die Zufuhrkanäle 2a, b werden direkt und einzeln an entsprechenden Anschlüssen des Gehäuses 19 angesetzt.
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Die Anlagensteuerung 20 umfasst dabei auch einen Frequenzumrichter 7, um den einen oder die mehreren Absaugventilatoren 6a, b.. hochzufahren sowie gegebenenfalls eine Eingabeeinheit 35, um in die Steuerung 20 Vorgaben einzugeben, und ebenso eine Hupe 32 als akustisches Warnsignal.
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Damit die Steuerung 20 die Absaugleistung bedarfsgerecht steuern kann, also bei einem einzigen Absaugventilator dessen Drehzahl verändern kann oder bei mehreren Absaugventilatoren 6a, b – wie im dargestellten Fall – diese in entsprechender Anzahl hochfahren kann, muss die Steuerung 20 den momentanen Bedarf an Absaugleistung kennen, indem sie Eingangssignale erhält, welche der Maschinen 12a, b ... in Betrieb sind und abgesaugt werden müssen und dementsprechend welche Sperrschieber 22a ... geöffnet sind.
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In der Regel sind dabei die Antriebe der Sperrschieber 22a ... mit den Antrieben der Maschinen 12a, b so gekoppelt, dass bei Einschalten der Maschine z. B. 12a, auch der Antrieb des Sperrschiebers 22a Strom erhält und den Sperrschieber 22a in die geöffnete Position bewegt und dort hält.
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Es genügt dann, dass die Anlagensteuerung 20 ein Signal erhält, ob der Antriebsmotor der Maschine 12a ... in Betrieb ist oder nicht, also ob der in aller Regel elektrische Antriebsmotor dieser Maschine 12a Strom aus dem Netz zieht oder nicht.
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Im Gegensatz zu bisherigen Lösungen, wo zwecks dieser Signalverbindung ein Signalkabel zwischen der Steuerung 20 und dem Antrieb der Maschine z. B. 12a, fest verklemmt montiert war, wird erfindungsgemäß das benötigte Element lediglich mittels einer Steckerverbindung angesetzt.
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In der dargestellten Form ist zwischen jedem Stromanschlussstecker einer Maschine 12a ... und dem entsprechenden Netzstecker ein Adapterteil zwischengesteckt, welches einen Signalgeber 50a1, 50a2 ... umfasst, wie er beispielhaft an den Maschinen 12a, b und b eingezeichnet ist, in der Praxis jedoch an jeder abzusaugenden Maschine vorhanden ist.
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Jeder dieser Signalgeber 50a1, 50a2 ... enthält einen Stromindikator, der feststellt, ob Strom in der Stromzuführung 21' fließt, also die Maschine in Betrieb ist, und sendet diese Tatsache in Form eines Signals an einen Signalempfänger 50b, der in der dargestellten Form ebenfalls als Zwischenstecker zwischen dem Stromanschlusskabel 21 der Entstaubungsanlage 51 und dem Netzstecker zwischengesetzt ist.
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Die Signalverbindung dazwischen erfolgt vorzugsweise drahtlos, also mittels Funk oder Infrarot, indem jeder der Signalgeber 50a1, 50a2 ... einen entsprechenden Sender und der Signalempfänger 50b einen entsprechenden Empfänger aufweist.
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Alternativ – falls sich Signalgeber und Signalempfänger in gut erreichbarer, kurzer räumlicher Entfernung zueinander empfinden – kann statt der Funkverbindung auch eine über Stecker herzustellende Kabelverbindung als Signalleitung hergestellt werden, wofür vorzugsweise sowohl der Signalgeber 50a1, 50a2 ... als auch der Signalempfänger 50b über eine entsprechende Stecker-Anschlussbuchse verfügen.
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Ebenso kann von jedem der Signalgeber 50a1, 50a2 ... jeweils eine nur an der Maschine 12a angedeutete Signalleitung, die ebenfalls nur mittels Stecker befestigt wird, vom Signalgeber 50a1 zu dem entsprechenden Sperrschieber 22a führen, um diesen bei Betrieb der Maschine 12a in die Offenstellung zu steuern.
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Wie am besten in der vergrößerten Darstellung von zwei Signalgebern 50a1, 50a2 ... und einem Signalempfänger 50b der 1b dargestellt, können die Signalgeber 50a1 ... weitere Elemente umfassen:
Neben dem bereits angesprochenen Signaleingang 57' in Steckerform für ein kabelgebundenes Signal vom Sperrschieber 22a der entsprechenden Maschine 12a sind dies:
- – Ein Schalter 53, um manuell das Signal ”Maschine läuft” an die Absauganlagensteuerung, also an den Signalempfänger 50b, zu senden, woraufhin mindestens ein Absaugventilator 6a eingeschaltet wird, obwohl die entsprechende Maschine 12a gar nicht läuft, beispielsweise wenn diese Maschine 12a im Stillstand gereinigt werden soll und der dabei anfallende Staub abgesaugt werden soll (so genannte Kehrlochschaltung),
- – eine optische Funktionsanzeige z. B. in Form einer Leuchtdiode 55, die nur dann grün leuchtet, wenn der Signalgeber 50a1 korrekt arbeitet,
- – eine Warnanzeige 56 in Form einer z. B. roten Lampe, die anzeigt, dass beispielsweise der Reststaubgehalt in der Rückluft zu hoch ist. Diese Anzeige erfordert eine Rückführung eines Signals, vorzugsweise ebenfalls per Funk, vom Signalempfänger 50b zu den einzelnen Signalgebern 50a1, 50a2 ..., was mithin in dem Signalgeber 50b einen Zusatzsender und in den einzelnen Signalgebern 50a1, 2 Zusatzempfänger voraussetzt.
- – Eine Eingabeeinheit 54, beispielsweise in Form von zwei Up-/Down-Tasten, um Werte oder Wertebereiche, beispielsweise den für die zu überwachende Maschine passenden Stromstärkenbereich, einzustellen, wofür vorzugsweise auch für die Anzeige ein entsprechendes Display 58 auf dem Signalgeber 50a1, 2 vorhanden ist.
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Der Signalempfänger 50b benötigt derartige Elemente in aller Regel nicht, da er sich zum einen schlecht zugänglich hinter der Absauganlage 51 befindet und vor allem an dieser in der Absauganlage 51 ein sehr viel besser einsehbare Anzeigeinheit 35 zugeordnet zur Steuerung 20 vorhanden ist, an der sich relevante Ein- und Ausgaben vornehmen lassen.
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Deshalb weist der Signalgeber 50b vorzugsweise lediglich zwei Signaleingänge 57a, b in Form von Steckkontakten für Signalleitungen auf, von denen die eine für die Reststaubmessung und die andere für einen Sensor, der die Strömungsgeschwindigkeit der Luft im Hauptkanal 1 oder Rückluftkanal 5 misst, vorgesehen sind, um hieraus die Partikelbeladung pro Volumeneinheit der Luft zu ermitteln.
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In der Entstaubungsanlage werden die Ventilatoren 6a, b mittels eines Frequenzumrichters 7 hochgefahren, von dem im vorliegenden Fall nur ein einziger vorhanden ist, der dementsprechend die einzelnen Absaugventilatoren 6a, b bei Bedarf zeitlich nacheinander hochfährt und ans Netz bringt.
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Des Weiteren kann der Frequenzumrichter 7 über eine integrierte Druckmessung verfügen, indem er über einen druckdichten Schlauch mit dem Hauptkanal, z. B. vor dem Filter, verbunden ist und bei nachlassendem Unterdruck automatisch den vorhandenen Ventilator auf höhere Drehzahl schaltet.
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Stromabwärts der Reststaubmessung 11 und gegebenenfalls vorzugsweise der Absaugventilatoren 6a, b, c... ist ferner eine Schaltklappe 13 angeordnet, die zwischen einer Weiterleitung der gereinigten Luft in den Rückluftkanal 5 und einen Abluft-Kamin 16 umschalten kann, wobei die Luft dann nicht dem Rückluftkanal 5 zugeführt wird, wenn bei der Reststaubmessung 11 ein zu hoher Gehalt an Staub in der Rückluft festgestellt wird.
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Des Weiteren ist sowohl im Auffangbehälter 14 des Filters 3 im oberen Bereich jeweils ein Ultraschall-Sensor 18 angeordnet, um das Höhenniveau des darunter angesammelten Staubes zu detektieren.
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Zu diesem Zweck ist der Ultraschallsensor 18 von oben auf die Oberfläche des angesammelten Staubes gerichtet, die trotz der oberhalb des angesammelten Staubes vorhandenen starken Staubbelastung der Luft noch auswertbare Signale liefern, vorzugsweise in Form des beschriebenen Frequenzsignals, welches besonders leicht weiterzuverarbeiten ist.
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Alle Eingaben, die die Steuerung 20 benötigt, sowie alle Ausgaben, die die Steuerung an den Betreiber abgibt, werden vorzugsweise über eine Ein-/Ausgabeeinheit 35, beispielsweise einen berührungsempfindlichen Monitor, ausgegeben.
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Ferner umfasst die Ein-/Ausgabeeinheit 35 einen Signalgeber wie etwa eine Hupe 32, um ein Warnsignal abzugeben, beispielsweise bei zu hohem Füllstand, der von dem Ultraschalldetektor 18 im Staubsammelbehälter 14 festgestellt wurde, oder bei einer Beschädigung des Filters 3 in Form einer der Filterkartuschen 4a, b, die dadurch festgestellt wird, dass der durch Drucksensoren 34a, b zwischen vor und hinter dem Filter 3 ermittelte Differenzdruck stark abfällt bzw. der Absolutwert des Differenzdruckes zu niedrig ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1a,
- b Absaug-Hauptkanal
- 2a,
- b Zufuhrkanal
- 3
- Filter
- 4a,
- b Filterkartusche
- 5
- Rückluftkanal
- 6a,
- b Absaugventilator
- 7
- Frequenzumrichter
- 8
- Druckluftquelle
- 9a,
- b Druckluftdüse
- 10
- Strömungsrichtung
- 11
- Partikelmessung
- 12a,
- b Maschine
- 13
- Schaltklappe
- 14
- Auffangbehälter
- 15a,
- b Auslassöffnung
- 16
- Kamin
- 17
- Rundaustrag
- 18
- Ultraschall-Sensor
- 19
- Gehäuse
- 20, 20'
- Steuerung
- 21'
- Stromleitung
- 22a,
- b Sperrschieber
- 23
- Austragleitung
- 24
- Partikelsensor
- 24a
- Sensorkopf
- 24b
- Sensorstab
- 25
- Einschweißmuffe
- 26
- Detektionsbereich
- 27, 27'
- Funkendetektor
- 28
- Löschdüse
- 29
- Löschmittelleitung
- 30
- Funkenlöschung
- 31
- Löschmittelvorrat
- 32
- Hupe
- 33a, b
- Brandschutzklappe
- 34a, b
- Drucksensor
- 35
- Eingabeeinheit
- 50
- Einschalt-Steuerungseinheit
- 50a1, 2
- Signalgeber
- 50b
- Signalempfänger
- 51
- Entstaubungsanlage
- 52
- Produktionshalle
- 53
- Schalter
- 54
- Eingabe-Einheit
- 55
- Leuchtdiode
- 56
- Warnanzeige
- 57', 57a, b
- Signaleingang
- 58
- Display
