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Die
Erfindung betrifft eine Saugvorrichtung für industrielle Zwecke, insbesondere
zum Entsorgen von staubförmigem
oder feinspanigem, entzündungsfähigem Sammelgut,
wie Magnesium oder Aluminiumspäne,
mit einem Sammelbehälter
zum Aufnehmen des Sammelguts, welcher mit einer Ansaugleitung versehen
ist, und mit einem einen Saugzug in der Ansaugleitung erzeugenden
Saugaggregat.
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Eine
gattungsgemäße Saugvorrichtung
ist aus der
DE 39 04
312 C1 bekannt. Dabei ist innerhalb des Sammelbehälters eine
thermisch auslösbare,
bei Hitzeentwick lung den Saugzug unterbrechende Schutzvorrichtung
in Form einer mit einem Schmelzfaden gehaltenen Klappe vorgesehen. Wenn
sich, beispielsweise aufgrund eines eingesaugten Zigarettenstummels,
das Sammelgut entzündet,
so schmilzt der Schmelzfaden, was zum Schließen der Klappe führt. Auf
diese Weise wird der Saugzug unterbrochen und einem eventuellen
Feuer im Inneren des Sammelbehälters
der Sauerstoff entzogen.
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Im
unteren Bereich des Sammelbehälters befindet
sich ein Flüssigkeitsbad
aus schwer entflammbarer Flüssigkeit,
beispielsweise Öl,
in welche das Sammelgut fällt.
Durch dieses Flüssigkeitsbad soll
verhindert werden, dass sich das Sammelgut entzündet. Problematisch an der
Verwendung des Öls bzw.
einer beliebigen anderen, schwer entflammbaren Flüssigkeit
ist allerdings, dass, insbesondere wenn Magnesium- oder Aluminiumspäne eingesaugt werden
sollen, das Recycling dieser Wertstoffe aufgrund der Vermischung
mit dem Öl
sehr stark erschwert bzw. sogar verhindert wird, insbesondere da eine
Reinigung des verschmutzten Materials mit vertretbarem Aufwand nicht
möglich
ist.
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Wird
jedoch auf das Flüssigkeitsbad
verzichtet, so können,
insbesondere bei Magnesium oder Aluminium als Sammelgut, bei der
Berührung
des Sammelguts mit Wasser durch eine entsprechende chemische Reaktion
Magnesium- bzw.
Aluminiumoxid und das auch als Knallgas bekannte Wasserstoffgas
entstehen. Wenn dieses Knallgas während des Stillstands der Saugvorrichtung
entsteht und sich im Sammelbehälter
ansammelt, so genügt
beim Wiedereinschalten der Saugvorrichtung bereits ein geringer
Funke oder auch ein eingesaugter Zigarettenstummel, um zu einer
Explosion des Knallgases mit eventuell verheerenden Auswirkungen
zu führen.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Saugvorrichtung
für industrielle
Zwecke zu schaffen, bei welcher einerseits auf ein Flüssigkeitsbad,
wie es bekannte Saugvorrichtungen besitzen, verzichtet werden kann,
und bei welcher andererseits die Gefahr einer Explosion durch entstehendes
Knallgas verhindert werden soll.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe dadurch gelöst,
dass der Sammelbehälter
mit wenigstens einer zur Atmosphäre
führenden Öffnung versehen
ist, welche während
des Betriebs des Saugaggregats geschlossen und während des Stillstands geöffnet ist.
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Die
erfindungsgemäß wenigstens
eine zur Atmosphäre
führende Öffnung ermöglicht es,
dass sich eventuell im Inneren des Sammelbehälters bildendes Knallgas denselben
während
des Stillstands des Saugaggregats verlassen kann. Auf diese Weise wird
durch eine konstruktiv sehr einfache Lösung eine zwangsweise Entlüftung des
Sammelbehälters während seines
Stillstands geschaffen, da das entzündliche bzw. explosionsfähige Knallgas
sich zur Atmosphäre
hin verflüchtigen
kann, wo es aufgrund seiner geringen Konzentration keinen Schaden
anrichten kann.
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Durch
diese Lösung
kann auf ein zum Erreichen eines entsprechenden Schutzes bislang
erforderliches Flüssigkeitsbad,
in dem das Sammelgut aufgenommen ist, verzichtet werden, so dass
sich vorteilhafterweise keinerlei Einschränkungen bezüglich der Wiederverwendbarkeit
des durch die erfindungsgemäße Saugvorrichtung
eingesaugten Sammelgutes ergeben.
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Diese
erfindungsgemäße Öffnung ist
verschließbar
ausgebildet, um während
des Betriebs der Saugvorrichtung das Ansaugen von Falschluft zu verhindern
bzw. es zu ermöglichen,
dass sich ein den Saugzug erzeugender Unterdruck im Inneren des Sammelbehälters ausbilden
kann. Dadurch wird trotz der erfindungsgemäßen Öffnung des Sammelbehälters der
bestimmungsgemäße Betrieb
der Saugvorrichtung gewährleistet.
Dabei ist zu berücksichtigen, dass
die Explosionsgefahr durch das sich eventuell bildende Wasserstoffgas
während
des Betriebs der Saugvorrichtung nicht gegeben ist, da dieses Wasserstoffgas
konstant durch das Saugaggregat abgesaugt wird.
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Eine
einfache Möglichkeit
zum Verschließen der
erfindungsgemäßen Öffnung kann
sich ergeben, wenn dieselbe in einer Weiterbildung der Erfindung mit
einer Klappe versehen ist.
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Wenn
in einer vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung die Klappe derart ausgebildet ist, dass sie durch den
von dem Saugaggregat erzeugten Unterdruck selbsttätig schließt, so wird
beim Einschalten des Saugaggregats das Schließen der Klappen veranlasst,
wodurch eine uneingeschränkte
Funktionsfähigkeit
der Saugvorrichtung gewährleistet
ist und die erfindungsgemäße Öffnung für eine Bedienperson
keinerlei Störung
bzw. zusätzlichen
Aufwand darstellt.
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Alternativ
dazu kann auch vorgesehen sein, dass die Klappe von Hand zu schließen ist.
Eine derartige Ausgestaltung kann als zusätzliches Sicherheitsmerkmal
angesehen werden, da in diesem Fall die Saugvorrichtung ihren Betrieb
erst dann ordnungsgemäß aufnehmen
kann, wenn die Bedienperson die Klappen geschlossen hat.
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Da
das sich eventuell bildende Wasserstoffgas leichter ist als Luft
und sich aus diesem Grund für gewöhnlich im
oberen Bereich des Sammelbehälters ansammeln
wird, hat sich eine Ausführungsform
der Erfindung als zweckmäßig erwiesen,
in der sich die wenigstens eine Öffnung
an der Oberseite des Sammelbehälters
befindet.
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Alternativ
oder auch zusätzlich
zu der Öffnung
an der Oberseite des Sammelbehälters
kann sich auch an einer Seitenwand des Sammelbehälters wenigstens eine Öffnung befinden.
Dies ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn innerhalb des Sammelbehälters ein
Filterelement angeordnet ist, welches im verstopften Zustand das
Knallgas möglicherweise nicht
mehr durchlässt,
so dass das Knallgas den Sammelbehälter durch die Öffnung in
der Seitenwand verlassen könnte.
In einem solchen Fall würde die Öffnung in
der Seitenwand also ein weiteres Sicherheitsmerkmal darstellen.
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Eine
zusätzliche
Sicherungseinrichtung, mit welcher verhindert werden kann, dass
durch die erfindungsgemäße Öffnung Sauerstoff
ins Innere des Sammelbehälters gelangen
kann, ergibt sich, wenn in einer vorteilhaften Weiterbildung der
Erfindung innerhalb des Sammelbehälters vor der wenigstens einen Öffnung eine
Brandschutzklappe angeordnet ist.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann innerhalb
des Sammelbehälters eine
Löscheinrichtung
angeordnet sein, welches ein festes Löschmittel enthält. Eine
solche Löscheinrichtung
kann, im sehr unwahrscheinlichen Falle eines Brandes im Inneren
des Sammelbehälters,
dazu verwendet werden, denselben zu löschen.
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Eine
automatische Aktivierung dieser Löscheinrichtung im Brandfalle
ergibt sich, wenn in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung das
feste Löschmittel
in einem Behälter
angeordnet ist, welcher bei Überschreiten
einer vorbestimmten Temperatur zumindest teilweise schmilzt und
das Löschmittel
freigibt.
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Insbesondere
zum Löschen
eines von Magnesiumspänen
verursachten Brandes hat es sich als geeignet erwie sen, wenn das
Löschmittel
Quarzsand und/oder Graugussspäne
enthält.
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Obwohl
die erfindungsgemäße wenigstens eine Öffnung es
unter anderem ermöglicht,
auf das ansonsten erforderliche Flüssigkeitsbad im Inneren des
Sammelbehälters
zu verzichten, so kann dennoch in einer Weiterbildung der Erfindung
der Sammelbehälter
eine das Sammelgut aufnehmende Flüssigkeit enthalten, um eine
zusätzliche
Absicherung zu bieten.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den restlichen Unteransprüchen sowie aus dem nachfolgend
anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellten
Ausführungsbeispiel.
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Es
zeigt:
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1 eine Seitenansicht einer
erfindungsgemäßen Saugvorrichtung;
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2 eine Ansicht der Saugvorrichtung
gemäß dem Pfeil
II aus 1;
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3 eine Draufsicht auf die
erfindungsgemäße Saugvorrichtung
gemäß dem Pfeil
III aus 1;
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4 eine vergrößerte Darstellung
gemäß der Linie
IV aus 1; und
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5 eine alternative Ausführungsform
der in der erfindungsgemäßen Saugvorrichtung
angeordneten Löscheinrichtung.
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Die 1, 2 und 3 zeigen
verschiedene Ansichten einer Saugvorrichtung 1 für industrielle
Zwecke, welche dafür
vorgesehen ist bzw. dafür
verwendet werden kann, insbesondere staubförmiges oder feinspaniges, entzündungsfähiges Sammelgut,
wie Magnesium- oder Aluminiumspäne,
von beliebigen Oberflächen
abzusaugen und zu entsorgen.
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Die
Saugvorrichtung 1 weist in an sich bekannter Weise einen
beispielsweise aus rostfreiem Stahl bestehenden Sammelbehälter 2 auf,
welcher mit einem Ansaugstutzen bzw. einer Ansaugleitung 3 versehen
ist. Zum Ansaugen des Sammelguts wird die Ansaugleitung 3 von
einer nicht dargestellten Bedienperson in ebenfalls an sich bekannter
Weise mit der Hand über
die zu reinigende Oberfläche
geführt.
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Um
in der Ansaugleitung 3 und dem Sammelbehälter 2 einen
Saugzug zu erzeugen, weist die Saugvorrichtung 1 ein Saugaggregat 4 auf,
welches über
eine Verbindungsleitung 5 mit dem Sammelbehälter 2 verbunden
ist. Das Saugaggregat 4, das vorzugsweise einen nicht dargestellten
Elektromotor aufweist, erzeugt einen Unterdruck, der sich über die Verbindungsleitung 5 in
den Sammelbehälter 2 und von
dort in die Ansaugleitung 3 fortpflanzt und so den Saugzug
erzeugt. Die Richtung des Saugzugs, der Geschwindigkeiten von 40 – 50 m/s
erreichen kann, ist durch den mit „A" bezeichneten Pfeil angedeutet. Die
dabei entstehende Abluft kann über
mehrere Auslassöffnungen 6 aus
dem Saugaggregat 4 austreten.
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Der
Sammelbehälter 2 und
das Saugaggregat 4 sind gemeinsam auf einem Fahrgestell 7 angeordnet,
welches mit mehreren Rollen 8 versehen ist, um die Saugvorrichtung 1 zu
der zu saugenden Fläche
bzw. dem zu saugenden Gegenstand bewegen zu können. Selbstverständlich könnte die
Saugvorrichtung 1 jedoch auch ortsfest angeordnet sein.
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Im
unteren Bereich des Sammelbehälters 2 befindet
sich ein Spänekorb 9,
der in an sich bekannter Weise ausgebildet sein kann und in dem
das über die
Ansaugleitung 3 eingesaugte Sammelgut aufgenommen wird.
Zum Entleeren des Spänekorbs 9 kann
dieser aus dem Sammelbehälter 2 entnommen werden.
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Innerhalb
des Sammelbehälters 2 ist
ein Filterelement 10 angeordnet, welches das eingesaugte Sammelgut
von der Saugluft dadurch trennt, dass lediglich die Saugluft das
Filterelement 10 in Richtung des Pfeils A durchdringen
kann, was für
das Sammelgut nicht möglich
ist. Das Filterelement 10 ist derart ausgestaltet, dass
es in einfacher Weise zum Austausch aus dem Sammelbehälter 2 entnommen
werden kann.
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In
Richtung des Saugzugs nach dem Filterelement 10 ist eine
Schutzeinrichtung 11 vorgesehen, welche bei Hitzeentwicklung
innerhalb des Sammelbehälters 2 den
Saugzug unterbricht. Hierzu weist die Schutzeinrichtung 11 eine
an einem Schmelzfaden 12 befestigte Verschlussklappe 13 auf.
Bei einer entsprechenden Hitze- bzw.
Brandentwicklung innerhalb des Sammelbehälters 2, beispielsweise
bei einer Temperatur von 100 °C,
schmilzt der die Verschlussklappe 13 haltende Schmelzfaden 12,
so dass die Verschlussklappe 13 eine Öffnung 14 in einer
Trennwand 15 schließt
und die Luft nicht mehr innerhalb des Sammelbehälter 2 strömen kann.
Dies nimmt letztlich dem Feuer den erforderlichen Sauerstoff.
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Die
Schutzeinrichtung 11 ist in Richtung des Saugzugs nach
dem Filterelement 10 angeordnet, um zu gewähr leisten,
dass umherfliegende Späne weder
den Schmelzfaden 12 beschädigen, noch sich an der Öffnung 14 absetzen
und so das Schließen derselben
blockieren können.
Diese Anordnung ändert
jedoch nichts an der Funktionsfähigkeit
der Schutzeinrichtung 11.
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Insbesondere
wenn es sich bei dem Sammelgut um Magnesium- oder Aluminiumspäne oder -stäube handelt,
so kann bei der Berührung
des Sammelguts mit Wasser Magnesium- bzw. Aluminiumoxid und Wasserstoffgas,
welches auch als Knallgas bezeichnet wird, entstehen. Sammelt sich
dieses Knallgas während
des Stillstands der Saugvorrichtung 1 in dem Sammelbehälter 2 an,
so genügt
beim Wiedereinschalten der Saugvorrichtung 1, also des
Saugaggregats 4, ein geringer Funke oder auch ein Zigarettenstummel,
um das Knallgas in dem Sammelbehälter 2 zur
Explosion zu bringen.
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Um
dies zu verhindern, weist der Sammelbehälter 2 im vorliegenden
Fall zwei zur Atmosphäre führende,
verschließbare Öffnungen 16 und 17 auf, von
denen sich die eine Öffnung 16 an
der Oberseite des Sammelbehäl ters 2 und
die andere Öffnung 17 an
einer Seitenwand des Sammelbehälters 2 befindet.
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Die
beiden Öffnungen 16 und 17 sind
verschließbar,
so dass während
des Betriebs der Saugvorrichtung 1 sichergestellt ist,
dass die Öffnungen 16 und 17 geschlossen
sind und sich der beschriebene Unterdruck im Inneren des Sammelbehälters 2 ausbilden
und somit den Saugzug erzeugen kann. Zum Erreichen dieses Verschließens der Öffnungen 16 und 17 sind
dieselben jeweils mit Klappen 18 und 19 versehen.
Zugleich sind die beiden Öffnungen
jedoch während
des Stillstands des Saugaggregats 4 geöffnet, wie nachfolgend beschrieben.
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In 4 ist die Klappe 18 der Öffnung 16 detailliert
dargestellt. Die Klappe 18 ist derart an dem Sammelbehälter 2 aufgehängt, dass
sie im Stillstand des Saugaggregats 4 einen Abstand von
der Öffnung 6 aufweist.
Auf diese Weise kann das Knallgas, welches eine geringere Dichte
als Luft aufweist und sich deshalb im allgemeinen im oberen Bereich
des Sammelbehälters 2 ansammelt,
denselben problemlos verlassen, was durch den mit „B" bezeichneten Pfeil angedeutet
ist. Im vorliegenden Fall ist die Klappe 18 um einen Drehpunkt 20 gelagert
und mit einem Gegengewicht 21 versehen, welches dafür sorgt,
dass die Klappe 18 in ihrer Ruhelage den beschriebenen Abstand
von der Öffnung 16 aufweist.
Die Klappe 18 kann somit auch als Pendelklappe bezeichnet
werden. In nicht dargestellter Weise könnte die Klappe 18 auch
mittels einer Kette an dem Sammelbehälter 2 angebracht
sein, wozu der Rand der Öffnung 16 gegebenenfalls
schräg
verlaufen könnte,
um den erforderlichen Abstand herzustellen. Allgemein ist die Klappe 18 so
montiert oder so austariert, dass sich zwischen der Öffnung 16 und
der Klappe 18 ein Abstand ergibt, durch den das Knallgas
aus dem Sammelbehälter 2 abströmen kann.
Prinzipiell wäre
es allerdings auch denkbar, die Klappe 18 elektronisch anzusteuern
und ein Öffnen
derselben beim Ausschalten der Saugvorrichtung 1 zu veranlassen.
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Die
Klappe 18 kann dabei so ausgebildet sein, dass sie durch
den von dem Saugaggregat 4 erzeugten Unterdruck selbsttätig schließt, was
mit einem entsprechenden Querschnitt der Öffnung 16 bzw. einer
entsprechenden Auslegung des Abstands der Klappe 18 von
der Öffnung 16 erreicht
werden kann. Alternativ dazu kann die Klappe 18 auch so ausgelegt
sein, dass sie auch dann von Hand geschlossen werden muss, wenn
das Saugaggregat 4 eingeschaltet wird. Auch dies kann über den
Querschnitt der Öffnung 16 und/oder
den Abstand der Klappe 18 von der Öffnung 16 eingestellt
werden.
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Vor
der Öffnung 16 ist
im vorliegenden Fall eine Brandschutzklappe 22 angeordnet,
welche in ihrem Ruhezustand geöffnet
ist und ein Austreten von Wasserstoffgas aus der Öffnung 16 ermöglicht.
Im Falle eines Brandes innerhalb des Sammelbehälters 2 schmilzt jedoch, ähnlich wie
bei der Schutzeinrichtung 11, ein Schmelzfaden 22a,
so dass die Brandschutzklappe 22 schließt und ein Eintreten von Sauerstoff
in den Sammelbehälter 2 über die Öffnung 16 verhindert
wird.
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Sämtliche
der für
die Öffnung 16 und
die zugeordnete Klappe 18 genannten Merkmale können auch
für die Öffnung 17 und
deren zugeordnete Klappe 19 gelten. Die Öffnung 17 ist
dann sinnvoll, wenn das Filterelement 10 verstopft ist
und das Knallgas möglicherweise
nicht mehr durchlassen würde.
Gegebenenfalls könnte
auch auf die Öffnung 16 verzichtet
werden, so dass das Knallgas ausschließlich über die Öffnung 17 abströmen würde. In
jedem Fall ist der Sammelbehälter 2 mit
wenigstens einer der Öffnungen 16 oder 17 versehen.
Selbstverständlich
könnten auch
mehr als die zwei Öffnungen 16 und 17 vorgesehen
sein. Im vorliegenden Fall befinden sich die Öffnungen 16 und 17 am
Ende von Stutzen 16a und 17a, die an dem Sammelbehälter 2 angebracht
sind. Auf diese Stutzen 16a und 17a könnte selbstverständlich auch
verzichtet werden.
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An
der Seitenwand des Sammelbehälters 2 ist
außerdem
eine weitere, mit einer Klappe 23 verschlossene Öffnung 24 angeordnet,
welche einen größeren Querschnitt
als die Öffnungen 16 und 17 aufweist
und dazu dient, den bei einer eventuellen Explosion innerhalb des
Sammelbehälters 2 entstehenden
Druck aus dem Sammelbehälter 2 entweichen
zu lassen, ohne dass derselbe beschädigt werden kann. Hierbei kann
die Klappe 23 ebenfalls derart ausgelegt sein, dass sie
beim Einschalten des Saugaggregats 4 angezogen wird und
die Öffnung 24 selbsttätig verschließt oder
derart, dass sie von Hand zu schließen ist.
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Obwohl
durch die Öffnungen 16 und 17 ein ausreichender
Schutz gegen eventuelle Knallgasexplosionen innerhalb des Sammelbehälters 2 gewährleistet
ist, kann der Spänekorb 9 eine
das Sammelgut aufnehmende Flüssigkeit
enthalten, um die Entwicklung von Knallgas zusätzlich zu verhindern.
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Innerhalb
des Sammelbehälters 2 ist
des weiteren eine Löscheinrichtung 25 angeordnet,
welche ein festes Löschmittel 26 enthält. Als
festes Löschmittel 26 zum
Löschen
eines von Magnesiumspänen
verursachten Brandes haben sich insbesondere Quarzsand und Graugussspäne als geeignet
erwiesen. Um bei einem eventuellen Brand innerhalb des Sammelbehälters 2,
insbesondere innerhalb des Spänekorbs 9,
eine automatische Aktivierung der Löscheinrichtung 25 zu
erreichen, befindet sich das Löschmittel 26 in
einem Behälter 27,
welcher bei Überschreiten
einer vorbestimmten Temperatur schmilzt und das Löschmittel 26 freigibt.
Beispielsweise kann der Behälter 27 als
Kunststoffbeutel ausgebildet sein. Die Löscheinrichtung 25 könnte gegebenenfalls
auch bei einer Saugvorrichtung 1 eingesetzt werden, welche
die oben beschriebenen Öffnungen 16 und 17 nicht
aufweist.
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5 zeigt eine alternative
Ausführungsform
der in der Saugvorrichtung 1 angeordneten Löscheinrichtung 25.
Auch diese Löscheinrichtung 25 weist
das feste Löschmittel 26 auf,
welches sich wiederum in dem Behälter 27 befindet.
Der Behälter 27 ist
dabei allerdings als, beispielsweise aus einem Metall bestehendes,
Rohr ausgebildet, dessen Unterseite mit einer bei Überschreiten
einer bestimmten Temperatur schmelzenden Folie 28 abgeschlossen ist,
wobei, wie im vorliegenden Fall, auch mehrere Rohre vorhanden sein
können.
Die beispielsweise aus PVC bestehende Folie 28 wird bei
einem Brand im Inneren der Saugvorrichtung 1 zerstört und gibt
so das Löschmittel 26 frei.
An seiner Oberseite ist der Behälter 27 geschlossen
und schräg
aus geführt,
sodass sich kein Sammelgut auf demselben ablagern kann.
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Oberhalb
des Spänekorbs 9 ist
ein Lochblech 29 angebracht, auf welchem sich das freigegebene
Löschmittel 26 ansammelt
und so die Zufuhr von Sauerstoff zu dem Brandherd im Inneren des Spänekorbs 9 unterbindet
und diesen löscht,
wodurch nur eine verhältnismäßig geringe
Menge des Löschmittels 26 eingesetzt
werden muss. Hierzu ist es selbstverständlich erforderlich, dass die Öffnungen
des Lochblechs 29 kleiner sind als die Körnung des
Löschmittels 26.
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Das
den Spänekorb 9 nach
oben abschließende
Lochblech 29 erfüllt
noch eine zweite Funktion: Wenn der Spänekorb 9 mit dem Sammelgut
gefüllt
ist, kann die angesaugte Luft nur erheblich gedrosselt durch das
mit dem Sammelgut verstopfte Lochblech 29 strömen, sodass
der Benutzer der Saugvorrichtung 1 erkennt, dass der Spänekorb 9 entleert
werden muss.
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In
nicht dargestellter Weise könnte
der Behälter 27 der
Löscheinrichtung 25 auch
außerhalb des
Sammelbehälters 2 angeordnet
sein, wobei sich nur ein Teil desselben, insbesondere selbstverständlich die
Folie 28, innerhalb des Sammelbehälters 2 befinden würde.