DE102019006250A1 - Vorabscheider für schadstoffbelastete Abluft sowie Abscheidevorrichtung mit einem Vorabscheider - Google Patents

Vorabscheider für schadstoffbelastete Abluft sowie Abscheidevorrichtung mit einem Vorabscheider Download PDF

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Abstract

Der Vorabscheider ist für schadstoffbelastete Abluft vorgesehen, die vorzugsweise aus einer gehäuseartigen Umkleidung einer Werkzeugmaschine zum Bearbeiten von Werkstücken abgesaugt wird. Der Vorabscheider hat ein Gehäuse, das wenigstens einen Eintritt für die schadstoffbelastete Abluft und wenigstens einen Austritt für die Abluft aufweist und in dem wenigstens eine Dralleinrichtung untergebracht ist, die im Strömungsweg der Abluft durch das Gehäuse liegt. Damit bei einfacher konstruktiver Gestaltung eine wirksame Reinigung der Abluft möglich ist, weist die Dralleinrichtung wenigstens zwei Leitschaufeln auf, die in Strömungsrichtung der Abluft geneigt nach vorn verlaufen und jeweils eine Umlenkfläche aufweisen, die dem Eintritt des Gehäuses zugewandt ist. Der Vorabscheider ist in einer Abscheidevorrichtung vorgesehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Vorabscheider für schadstoffbelastete Abluft nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Abscheidevorrichtung nach Anspruch 16.
  • Bei der Bearbeitung von Werkstücken auf Werkzeugmaschinen werden nichtwassermischbare brennbare Kühlschmierstoffe verstärkt eingesetzt. Bei der Bearbeitung der Werkstücke auf den Werkzeugmaschinen vermischen sich die Kühlschmierstoffe mit Spanteilchen, Schmutzteilchen und dergleichen. Die Werkzeugmaschinen befinden sich in einer gehäuseartigen Umkleidung, aus der mittels eines Absaugsystems das Gemisch aus Kühlschmierstoff, Staubteilchen, Späne und dergleichen abgesaugt wird. Um diese Schmutzteilchen aus der Abluft zu entfernen, ist ein Vorabscheider vorgesehen, mit dem die Schmutzteilchen aus der Abluft entfernt werden. Dadurch gelangt eine vorgereinigte Abluft im Anschluss an Vorabscheider zu einer Filteranlage bzw. Filtereinheit, mit der die restlichen Schmutzteilchen aus der Abluft entfernt werden. Damit nur noch wenige Schmutzteilchen in der Abluft verbleiben, bevor diese zur Filteranlage bzw. Filtereinheit gelangt, ist dafür zu sorgen, dass dieser Schmutzanteil beim Austritt der Abluft aus dem Gehäuse möglichst gering ist. Dies soll ohne großen Fertigungs- und montagetechnischen Aufwand erreicht werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Vorabscheider und die Abscheidevorrichtung so auszubilden, dass bei einfacher konstruktiver Gestaltung eine wirksame Reinigung der Abluft möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird beim der gattungsgemäßen Vorabscheider erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 und bei der Abscheidevorrichtung erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 16 gelöst.
  • Der erfindungsgemäße Vorabscheider weist als Dralleinrichtung wenigstens zwei Leitschaufeln auf, die sich in Strömungsrichtung der Abluft geneigt schräg nach vorne erstrecken. Sie haben jeweils eine Umlenkfläche, die dem Eintritt des Gehäuses zugewandt ist und auf die die mit den Schmutzteilchen versehene Abluft bei Durchströmung des Gehäuses trifft. Die Leitschaufeln sorgen dafür, dass die zunächst axial zuströmende, mit den Schmutzteilchen versehene Abluft radial nach außen umgelenkt wird. Da die Leitschaufeln geneigt nach vorn verlaufen, wird die Abluft nicht nur radial nach außen umgelenkt, sondern in eine Art Zyklonbewegung versetzt. Dies führt dazu, dass die Abluft innerhalb des Gehäuses zyklonartig über eine verhältnismäßig große Länge strömt, wobei die Schmutzteilchen an die Wandung des Gehäuses prallen und auf diese Weise aus der Abluft ausgeschieden werden. Die Schmutzteilchen fallen im Gehäuse nach unten und sammeln sich dort. Hier können die Schmutzteilchen dann durch wenigstens eine Auslassöffnung entfernt werden.
  • Durch die schräg angeordneten Leitschaufeln kann die Abluft in konstruktiv einfacher Weise in die Zyklonbewegung versetzt werden, wodurch eine effektive Entfernung der Schmutzteilchen aus der Abluft gewährleistet ist.
  • Je nach Zahl der Leitschaufeln kann die Zyklonbewegung der Abluft im Gehäuse hinsichtlich ihrer Geschwindigkeit optimal an den Einsatzfall angepasst werden.
  • Bei einer vorteilhaften Ausbildung sind die Leitschaufeln im Gehäuse so angeordnet, dass sie einander überlappen, in Achsrichtung des Gehäuses gesehen. Dadurch wird verhindert, dass die über den Eintritt in das Gehäuse eintretende schadstoffbelastete Abluft unmittelbar ohne Ablenkung zum Gehäuseaustritt gelangt. Die schadstoffbelastete Abluft gelangt dann auf jeden Fall auf die Leitschaufeln, welche die Abluft in die beschriebene Zyklonbewegung versetzen. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Abluft in hohem Maße von den Schadstoffen befreit wird.
  • Die Umlenkung der Abluftströmung in die Zyklonbewegung wird insbesondere dadurch optimiert, dass die Leitschaufeln quer zu ihrer Längserstreckung gekrümmt verlaufend ausgebildet sind. Je nach Krümmungsradius kann somit Einfluss auf den Grad der Zyklonbewegung und/oder deren Geschwindigkeit genommen werden.
  • In weiterer vorteilhafter Ausbildung können die Leitschaufeln auch in ihrer Längsrichtung gekrümmt verlaufend ausgebildet sein. Hierbei kann auch durch das Zusammenspiel der Krümmung in Längs- und in Querrichtung der Grad der Zyklonbewegung der Abluft durch das Gehäuse eingestellt und optimiert werden.
  • Damit die Leitschaufeln einfach im Gehäuse angeordnet werden können, ist es von Vorteil, wenn die Leitschaufeln mit einem Träger verbunden sind. Dann müssen nicht die einzelnen Leitschaufeln innerhalb des Gehäuses montiert werden, sondern durch die Montage des Trägers werden alle Leitschaufeln in ihre Position innerhalb des Gehäuses gebracht. Dadurch ergibt sich eine sehr einfache Montage der Dralleinrichtung.
  • In vorteilhafter Ausbildung ist der Träger ringförmig ausgebildet. Dadurch wird nur wenig Bauraum innerhalb des Gehäuses benötigt. Außerdem wird dadurch die Strömung der schadstoffbelasteten Abluft innerhalb des Gehäuses nur wenig beeinträchtigt.
  • Vorteilhaft ist es, wenn der Träger mit abstehenden Armen versehen ist, an denen die Leitschaufeln vorgesehen sind. Dadurch besteht die Möglichkeit, die Leitschaufeln nahe der Innenwandung des Gehäuses zu platzieren, so dass die Abluft in optimaler Weise längs der Innenwand des Gehäuses in eine Zyklonbewegung versetzt werden kann.
  • Eine konstruktiv besonders einfache und auch herstellungstechnisch optimale Ausbildung ergibt sich, wenn der Träger, die Arme und die Leitschaufeln einstückig miteinander ausgebildet sind. Eine solche Einheit lässt sich besonders einfach innerhalb des Gehäuses montieren.
  • Die Montage der Dralleinrichtung im Gehäuse wird insbesondere dadurch erleichtert, wenn der Träger auf einer gehäusefesten Achse befestigt wird. Diese gehäusefeste Achse verläuft vorteilhaft zentral innerhalb des Gehäuses. Mit der Befestigung des Trägers auf dieser zentralen gehäusefesten Achse ergibt sich eine einfache Positionierung der Dralleinrichtung, insbesondere der Leitschaufeln, innerhalb des Gehäuses.
  • Der Austritt für die gereinigte Abluft ist in vorteilhafter Weise an einem aus dem Gehäuse axial vorstehenden Ende eines Tauchrohres vorgesehen. Das Tauchrohr ragt in das Gehäuse und hat einen Außendurchmesser, der kleiner ist als der Innendurchmesser des Gehäuses. Dadurch wird zwischen dem Tauchrohr und der Gehäusewand ein Ringraum gebildet, in dem die zu reinigende Abluft zyklonartig strömt.
  • Die Leitschaufeln sind bei einer besonders vorteilhaften Ausbildung so im Gehäuse angeordnet, dass sie die Abluft in eine Zyklonbewegung um das Tauchrohr innerhalb des Gehäuses versetzen.
  • Damit die Abluft nach ihrer Zyklonbewegung in das Tauchrohr und von dort zum Austritt des Gehäuses gelangen kann, ist das Tauchrohr innerhalb des Gehäuses mit einer Eintrittsöffnung für die von den Schmutzteilchen befreite Abluft versehen.
  • Die Eintrittsöffnung des Tauchrohre, die sich innerhalb des Gehäuses befindet, kann in vorteilhafter Weise durch einen Deckel verschlossen werden. Dadurch wird im Falle einer möglichen Verpuffung/Explosion ein Eintritt von Flammen in das Tauchrohr verhindert.
  • Eine solche Ausbildung ist deshalb von Vorteil, weil bei der Bearbeitung von Werkstücken auf den Werkzeugmaschinen verstärkt brennbare nicht wassermischbare Kühlschmierstoffe eingesetzt werden. Insbesondere der Einsatz von Öl als Kühlschmierstoff sowie die häufig eingesetzte Minimalschmierung bringen das Risiko mit sich, dass das bei der Werkstückbearbeitung entstehende Gemisch aus Kühlschmierstoffnebel, Luft, Sauerstoff sich entzündet und zu einer Verpuffung bzw. Explosion führt. Die Werkzeugmaschinen befinden sich in der gehäuseartigen Umkleidung, aus der dieses Gemisch mittels eines zentralen Absaugsystems abgesaugt wird. Häufig werden mit dem zentralen Absaugsystem mehrere Werkzeugmaschinen gleichzeitig über ein verzweigtes Absaugrohrnetz entsorgt. Bei einer Verpuffung/Explosion entsteht eine Druckwelle, durch welche die Stichflamme in dieses Absaugsystem transportiert wird und dort zündet. Die Druckwelle kann dadurch auf die benachbarten Werkzeugmaschinen übergreifen und die gesamte Produktionshalle gefährden.
  • Durch den Deckel wird nun verhindert, dass im Falle einer Verpuffung oder Explosion die Druckwelle bzw. die Flammen in das Tauchrohr und damit aus dem Gehäuse gelangen können.
  • Der Deckel ist in vorteilhafter Ausbildung auf der Achse verschiebbar gelagert, auf der in vorteilhafter Weise auch der Träger der Dralleinrichtung befestigt ist. Dadurch ergibt sich eine sehr einfache konstruktive Gestaltung.
  • Damit der Eintritt für die gereinigte Abluft in das Tauchrohr frei bleibt, steht der Deckel unter Federkraft, die den Deckel in seiner Offenstellung hält. Tritt eine Verpuffung oder Explosion auf, wird der Deckel gegen diese Federkraft in seine Schließstellung verschoben.
  • In dieser Schließstellung wird der Deckel in vorteilhafter Weise durch einen entsprechenden Verriegelungsmechanismus gesichert.
  • Bei einer konstruktiv einfachen Gestaltung ist der Deckel im Bereich zwischen der Dralleinrichtung und der Eintrittsöffnung des Tauchrohres innerhalb des Gehäuses angeordnet.
  • Die erfindungsgemäße Abscheidevorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie den erfindungsgemäßen Vorabscheider aufweist.
  • Der Anmeldungsgegenstand ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch durch alle in den Zeichnungen und der Beschreibung offenbarten Angaben und Merkmale. Sie werden, auch wenn sie nicht Gegenstand der Ansprüche sind, als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
  • Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen
    • 1 in perspektivischer Darstellung einen erfindungsgemäßen Vorabscheider einer erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung,
    • 2 in schematischer Darstellung und in Seitenansicht den Vorabscheider gemäß 1,
    • 3 in schematischer Darstellung einen Schnitt durch die Abscheidevorrichtung, in welche der erfindungsgemäße Vorabscheider gemäß den 1 und 2 integriert ist.
  • 3 zeigt eine Abscheidevorrichtung, die vorteilhaft bei Bearbeitungsmaschinen eingesetzt wird, mit denen Werkstücke bearbeitet werden.
  • Die Abscheidevorrichtung, über welche die mit Schadstoffen belastete Abluft von der Bearbeitungsmaschine gereinigt wird, ist einer (nicht dargestellten) Filteranlage oder Filtereinheit vorgeschaltet. Sie wird in der Filteranlage bzw. der Filtereinheit von Schmutzteilchen und dergleichen gereinigt.
  • Die Bearbeitungsmaschine befindet sich üblicherweise in einer gehäuseartigen Umkleidung, an deren Wandung ein Abluftstutzen angeschlossen ist, über die bei der Werkstückbearbeitung anfallende Abluft abgesaugt wird. Sie enthält unter anderem Anteile von Kühlschmierstoffen, Spänen, Staubteilchen und dergleichen. Die mit diesen Schmutzteilchen belastete Abluft wird zunächst der Abscheidevorrichtung zugeführt, bevor sie zur Filteranlage bzw. zur Filtereinheit gelangt.
  • Die Abscheidevorrichtung hat ein Gehäuse 1, das vorteilhaft kreisförmigen Querschnitt hat. An beiden Enden ist das Gehäuse 1 durch einen Deckel 2, 3 geschlossen. Der Deckel 2 hat eine zentrale Öffnung 4, durch die abgedichtet ein kurzes Rohrstück 5 ragt. Es dient als Eintritt für das zu reinigende Rohgas 6.
  • Der Deckel 3 hat ebenfalls eine zentrale Öffnung 7, durch die abgedichtet ein Rohrabschnitt 8 nach außen ragt. Er ist Teil eines Tauchrohres 9, das über den größten Teil seiner Länge innerhalb des Gehäuses 1 liegt.
  • Der Rohrabschnitt 8 schließt innerhalb des Gehäuses 1 an einen Rohrabschnitt 10 an, der kleineren Durchmesser als der Rohrabschnitt 8 hat. Die beiden das Tauchrohr 9 bildenden Rohrabschnitte 8, 10 haben kreisförmigen Querschnitt und sind zentrisch in Bezug auf das Gehäuse 1 angeordnet.
  • Das Rohrstück 5, das vorteilhaft gleichen Innen- und Außendurchmesser wie der Rohrabschnitt 8 hat, ist an seinem Umfang mit einem Radialflansch 11 versehen, mit dem die Abscheidevorrichtung montiert werden kann, beispielsweise an der Außenseite der Umkleidung der Bearbeitungsmaschine.
  • Auch der Rohrabschnitt 8 weist an seinem außerhalb des Gehäuses 1 liegenden Ende einen umlaufenden Radialflansch 12 auf, über den die Abscheidevorrichtung beispielsweise an eine Filteranlage oder eine Filtereinheit angeschlossen werden kann.
  • Der Rohrabschnitt 8 des Tauchrohres 9 weist den Austritt 13 für die in der Abscheidevorrichtung gereinigte Abluft 14 auf. Sie bildet das Reingas, das anschließend durch die Filteranlage bzw. Filtereinheit geleitet wird, um die trotz der Abscheidereinigung eventuell noch vorhandenen Schmutzteilchen herauszufiltern.
  • Der Rohrabschnitt 10 innerhalb des Gehäuses 1 ist in Richtung auf das Rohrstück 5 offen, so dass das im Gehäuse 1 gereinigte Rohgas 6 in das Tauchrohr 9 gelangen kann.
  • Zentral im Gehäuse 1 ist eine Achse 15 befestigt, auf der ein Deckel 16 gegen die Kraft wenigstens einer Druckfeder 17 verschiebbar gelagert ist. Mit dem Deckel 16 kann das Eintrittsende 18 des Rohrabschnittes 10 und damit des Tauchrohres 9 im Gefahrenfalle in noch zu beschreibender Weise geschlossen werden.
  • Damit der Deckel 16 zuverlässig auf der Achse 15 verschoben werden kann, hat er eine Schiebehülse 16a, mit welcher der Deckel auf der Achse 15 verschiebbar gelagert ist.
  • Die Achse 15 ragt mit ihren Enden in das Rohrstück 5 sowie in den Rohrabschnitt 8 des Tauchrohres 9. Die Druckfeder 17 stützt sich mit einem Ende an einem endseitigen Anschlag 19 der Achse 15 und mit ihrem anderen Ende am Deckel 16 ab. Er wird durch die Druckfeder 17 gegen einen (nicht dargestellten) Anschlag gedrückt. In dieser Anschlagstellung hat der Deckel 16 Abstand vom Eintrittsende 18 des Tauchrohres 9.
  • Der Deckel 16 ist an seiner dem Tauchrohr 9 zugewandten Seite mit einer umlaufenden Dichtrille 20 versehen, die in Schließstellung mit einer Dichtfläche 21 am Rohrabschnitt 10 des Tauchrohres 9 zusammenwirkt.
  • Zur Befestigung der Achse 15 können beispielhaft (nicht dargestellte) Querträger eingesetzt werden, die sich diagonal im Rohrstück 5 bzw. im Rohrabschnitt 8 erstrecken und mit ihren Enden an der Innenwand des Rohrstückes 5 bzw. des Rohrabschnittes 8 befestigt sind. Die Querträger sind leistenförmig ausgebildet und hochkant angeordnet, so dass sie der durch die Abscheidevorrichtung strömenden Abluft nur minimalen Strömungswiderstand bietet.
  • Zum Verschieben des Deckels 16 in seine Schließstellung ist eine Betätigungseinrichtung 22 vorgesehen. Sie weist beispielhaft einen Schließzylinder 23 auf, der an eine Druckluftleitung 24 angeschlossen ist. In ihr sitzt ein Ventil 25, das durch einen externen Melder aktiviert werden kann. Wird das Ventil 25 geöffnet, wird über den Schließzylinder 23 der Deckel 16 gegen die Kraft der Druckfeder 17 auf der Achse 15 gegen das Tauchrohr 9 verschoben und schließt das Eintrittsende 18 des Rohrabschnittes 10.
  • Im Bereich zwischen dem Rohrstück 5 und dem Rohrabschnitt 10 des Tauchrohres 9 befindet sich innerhalb des Gehäuses 1 „eine gehäusefeste Dralleinrichtung 26. Sie hat einen vorteilhaft als Tragring ausgebildeten Träger 27, der in einer Radialebene des Gehäuses 1 liegt (1). Der Tragring 27 ist vorteilhaft als flacher Ring ausgebildet, der beispielsweise rechteckigen Querschnitt hat. Mit dem Tragring 27 kann die Dralleinrichtung 26 auf der Achse 15 befestigt sein.
  • Über den Umfang des Tragringes 27 sind vorteilhaft gleichmäßig verteilt angeordnete Leitschaufeln 28 vorgesehen, die sich in Strömungsrichtung schräg in Richtung auf das Tauchrohr erstrecken (1 und 2).
  • Die Leitschaufeln 28 stehen von Armen 29 ab, die sich in der gleichen Radialebene befinden wie der Tragring 27. Die Arme 29 sind vorteilhaft einstückig mit dem Tragring 27 und/oder den Leitschaufeln 28 ausgebildet.
  • Die Arme 29 liegen vorteilhaft in der gleichen Radialebene wie der Tragring 27. Von den Armen 29 aus erstrecken sich die Leitschaufeln 28 schräg in Richtung auf das Tauchrohr 9. Zumindest die dem Tragring 27 zugewandte Oberseite 30 der Leitschaufeln 28 verläuft schräg in Richtung auf das Tauchrohr 9.
  • Vorteilhaft sind die Leitschaufeln 28 um ihre Längsachse so verdreht angeordnet, dass die auf sie treffende Abluft zuverlässig nach außen abgelenkt wird.
  • Die Leitschaufeln 28 befinden sich im radial äußeren Durchströmungsbereich des Rohgases 6 innerhalb des Gehäuses 1. Der durch das Rohrstück 5 in das Gehäuse 1 gelangende Rohgasstrom trifft auf die Leitschaufeln 28. An ihnen wird die axiale Strömung des Rohgases 6 in eine Rotationsbewegung überführt, weil die Leitschaufeln 28 radial schräg nach außen geneigt verlaufen und ihre Oberseite 30 vorteilhaft sowohl in Längsrichtung als auch in Breitenrichtung gekrümmt ausgebildet ist. Die Umwandlung der axialen Strömung in die Rotationsströmung kann als Axialzyklonprinzip angesehen werden. Die Leitschaufeln 28 sorgen dafür, dass das Rohgas 6 gegen die Innenseite der Gehäusewandung geleitet wird. Die Leitschaufeln 28 führen auch zu einer Beschleunigung des Rohgasstroms, wodurch die im Rohgas befindlichen Schmutzteilchen gegen die Wandung des Gehäuses 1 geschleudert und zumindest ein großer Teil der Schmutzteilchen dadurch aus dem Rohgas ausgeschieden werden.
  • In 3 ist der Strömungsverlauf des Rohgases 6 innerhalb des Gehäuses 1 durch entsprechende Strömungspfeile gekennzeichnet. Erkennbar ist, dass das Rohgas zunächst axial in das Rohrstück 5 eintritt. Der Rohgasstrom 6 trifft dann auf die Leitschaufeln 28. Sie sorgen dafür, dass der Rohgasstrom 6 in eine Zyklonbewegung versetzt wird. Die Leitschaufeln 28 sind so im Gehäuse 1 angeordnet, dass sie den Rohgasstrom in eine solche Zyklonbewegung versetzen, dass er das Tauchrohr 9 umgibt. Am Deckel 3 wird dieser Rohgasstrom wieder umgelenkt, so dass er zum Eintrittsende 18 des Tauchrohres 9 gelangt und dort in das Tauchrohr strömt.
  • Da der Außendurchmesser des Tauchrohres 9 kleiner ist als der Innendurchmesser des Gehäuses 1 im Bereich des Tauchrohres 9, wird ein Ringraum 39 zwischen dem Tauchrohr 9 und der Gehäuseinnenwand gebildet, in dem die Zyklonbewegung erfolgt (3).
  • Die im Rohgas 6 enthaltenen Schmutzteilchen prallen bei ihrer Zyklonbewegung gegen die Wandung und den Deckel 3 des Gehäuses 1, wodurch diese Teilchen nach unten fallen und dort durch wenigstens eine Auslassöffnung 34 entfernt werden können.
  • Das auf diese Weise gereinigte Rohgas tritt dann axial aus dem Austritt 13 des Tauchrohres 9 als Reingas 14 aus.
  • Da die Leitschaufeln 28 in Strömungsrichtung des Rohgases 6 einander bevorzugt überlappen, kann das Rohgas 6 nicht unmittelbar axial vom Rohrstück 5 in das Tauchrohr 9 gelangen. Dadurch wird verhindert, dass Schmutzteilchen mittels des Rohgases 6 unmittelbar in das Tauchrohr 9 und von dort in die nachgeschaltete Filteranlage bzw. Filtereinheit gelangen.
  • Auf diese Weise wird der Gasstrom zuverlässig von den Schmutzteilchen gereinigt, so dass die nachgeschaltete Filteranlage bzw. Filtereinheit nur noch wenig durch abzufangende Schmutzteilchen belastet wird.
  • Der Einsatz der Abscheidevorrichtung führt zu einer Verminderung von Kühlschmierstoffverlust und zu einer beträchtlichen Entlastung der Filteranlage. Eine Reinigung der Filteranlage ist darum nur in größeren Zeitabständen erforderlich. Auch wird infolge des Einsatzes der Abscheidevorrichtung die Filterleitung erheblich verbessert. Insgesamt führt der Einsatz der Abscheidevorrichtung zu einem reduzierten Wartungsaufwand.
  • Aufgrund der beschriebenen Vorabscheidung der Schmutzteilchen aus dem Rohgas 6 werden auch Verunreinigungen im Rohrsystem erheblich verringert bzw. vollständig unterbunden. Der Strömungswiderstand kann darum auch nach langer Einsatzdauer kleingehalten werden. Dieser sehr geringe Strömungswiderstand führt dazu, dass die Saugleistung an der Bearbeitungsmaschine hoch ist. Es kommt dadurch nicht zu einem verringerten Unterdruck an der Bearbeitungsmaschine, was einen Austritt von Kühlschmierstoff aus der Umkleidung der Bearbeitungsmaschine zur Folge hätte.
  • Das Tauchrohr 9 mit der Dralleinrichtung 26 bildet einen Vorabscheider 40, mit dem die Schmutzteilchen aus der Abluft entfernt werden, bevor diese zur Filteranlage bzw. Filtereinheit gelangt.
  • Sollte es in der Umkleidung der Bearbeitungsmaschine zu einer Explosion oder Verpuffung kommen, ist die Abscheidevorrichtung so ausgebildet, dass sich die durch die Explosion bzw. Verpuffung bildende Druckwelle nicht in das Tauchrohr 9 und von dort in das nachgeschaltete Rohrsystem ausbreiten kann.
  • Verpuffungen in der Umkleidung der Bearbeitungsmaschinen können druckschwach und druckstark erfolgen. Bei einer druckstarken Verpuffung, bei der beispielsweise ein Druck > 50 mbar auftritt, wird der Deckel 16 durch den hohen Druck gegen die Kraft der Druckfeder 17 auf der Achse 15 in Richtung auf das Tauchrohr verschoben und dichtet dieses ab. Damit der Deckel 16 in seiner Schließstellung verbleibt, ist die Abscheidevorrichtung mit wenigstens einem Verschlusselement 35 versehen. Es ist vorteilhaft ein verschwenkbarer Verschlusshebel, der an der Außenseite des Tauchrohres 9 schwenkbar gelagert ist und durch die Kraft wenigstens einer Feder 37 in Richtung auf seine Verriegelungsstellung belastet ist.
  • Das Verschlusselement 35 hat eine Verriegelungsnase 37, die im Bewegungsweg des Deckels 16 liegt und eine schräg zur Verschieberichtung des Deckels 16 liegende Stirnseite 38 aufweist. Wird der Deckel 16 auf der Achse 15 gegen das Tauchrohr 9 verschoben, gelangt der Rand des Deckels 16 auf die schräge Stirnseite 38 des Verschlusselementes 35. Es wird dadurch gegen die Kraft der Feder 36 nach außen geschwenkt, bis der Deckel 16 in seine Schließstellung bezüglich des Rohrabschnittes 10 des Tauchrohres 9 gelangt. In dieser Stellung kann das Verschlusselement 35 unter der Kraft der Feder 36 wieder zurück in seine Verriegelungsstellung schwenken, in der die Verriegelungsnase 37 den Deckel 16 übergreift und ihn in seiner Schließstellung sichert.
  • Ist die Verpuffung bzw. Explosion in der Umkleidung der Werkzeugmaschine druckschwach, der Druck beispielsweise < 50 mbar, dann wird der Deckel 16 mittels der Betätigungseinrichtung 22 geschlossen. Entsprechende Melder an der Umkleidung der Bearbeitungsmaschine detektieren diese druckschwache Verpuffung bzw. Explosion, wodurch ein Steuersignal an das Ventil 25 gesendet wird. Es öffnet dadurch, so dass über die Druckluftleitung 24 und den Schließzylinder 23 der Deckel 16 gegen die Kraft der Druckfeder 17 in der beschriebenen Weise in seine Schließstellung verstellt wird.
  • In Schließstellung des Deckels 16 wird infolge des Eingriffes der Dichtfläche 21 des Tauchrohres 9 in die Dichtrille 20 des Deckels 16 ein über den Umfang des Deckels verlaufender Labyrinthspalt gebildet, durch den ein Zutritt von Flammen in das Tauchrohr 9 sicher verhindert wird. Innerhalb der Umkleidung wird bei der Verpuffung bzw. Explosion automatisch über eine Löschanlage Löschmittel eingebracht, um die an der Bearbeitungsmaschine entstehenden Flammen zu löschen. Da infolge des in Schließstellung befindlichen Deckels 16 kein Rohgasstrom mehr durch das Tauchrohr 9 erfolgt, wird auch kein Löschmittel aus der Umkleidung der Bearbeitungsmaschine abgesaugt. Dies hat den Vorteil, dass die benötigte Menge an Löschmittel gering gehalten werden kann. Insbesondere ist eine zusätzliche Absperrklappe als Löschmittelsperre nicht erforderlich.

Claims (16)

  1. Vorabscheider für schadstoffbelastete Abluft, vorzugsweise aus einer gehäuseartigen Umkleidung einer Werkzeugmaschine zum Bearbeiten von Werkstücken, mit einem Gehäuse, das wenigstens einen Eintritt für die schadstoffbelastete Abluft und wenigstens einen Austritt für die Abluft aufweist und in dem wenigstens eine Dralleinrichtung untergebracht ist, die im Strömungsweg der Abluft durch das Gehäuse liegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Dralleinrichtung (26) wenigstens zwei Leitschaufeln (28) aufweist, die in Strömungsrichtung der Abluft (6) geneigt nach vorn verlaufen und jeweils eine Umlenkfläche (30) aufweisen, die dem Eintritt des Gehäuses (1) zugewandt ist.
  2. Vorabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufeln (28), in Achsrichtung des Gehäuses (1) gesehen, einander überlappen.
  3. Vorabscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufeln (28) quer zu ihrer Längserstreckung gekrümmt verlaufend ausgebildet sind.
  4. Vorabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufeln (28) in ihrer Längsrichtung gekrümmt verlaufen.
  5. Vorabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufeln (28) mit einem Träger (27) verbunden sind, der vorzugsweise als Tragring ausgebildet ist.
  6. Vorabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (27) abstehende Arme (29) aufweist, an denen die Leitschaufeln (28) vorgesehen sind.
  7. Vorabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (27), die Arme (29) und die Leitschaufeln (28) einstückig miteinander ausgebildet sind.
  8. Vorabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (27) auf einer gehäusefesten Achse (15) befestigt ist.
  9. Vorabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Austritt (13) an einem Tauchrohr (9) vorgesehen ist, das aus dem Gehäuse (1) axial vorsteht.
  10. Vorscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufeln (28) im Gehäuse (1) so angeordnet sind, dass sie die Abluft in eine Zyklonbewegung um das Tauchrohr (9) innerhalb des Gehäuses (1) versetzen.
  11. Vorabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauchrohr (9) innerhalb des Gehäuses (1) eine Eintrittsöffnung (18) für die Abluft (6) aufweist.
  12. Vorabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, die Eintrittsöffnung (18) des Tauchrohres (9) durch einen Deckel (16) verschließbar ist.
  13. Vorabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (16) auf der Achse (15) verschiebbar gelagert ist.
  14. Vorabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (16) gegen Federkraft in seine Schließstellung verschiebbar ist.
  15. Vorabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (16) im Bereich zwischen der Dralleinrichtung (26) und der Eintrittsöffnung (18) des Tauchrohres (9) angeordnet ist.
  16. Abscheidevorrichtung mit einem Vorabscheider gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15.
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