DE1481380B2 - Anlage zum Absaugen und Abscheiden von Abfallprodukten von Bearbeitungsmaschinen, insbesondere Holzbearbeitungsmaschinen, und Zentrifugal-Ventilator zur Verwendung in dieser Anlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zum Absaugen und Abscheiden von Abfallprodukten von Bearbeitungsmaschinen, insbesondere Holzbearbeitungsmaschinen, mit Hilfe von durch einen Zentrifugal-Ventilator bewegter Transportluft, wobei zunächst im Verlauf des Transports eine Schichtung des Transportluftstromes in einen das an den Umfang der Leitung herangeführte Transportgut entlang dieses Umfangs mit sich führenden Teil und einen von Verunreinigungen praktisch freien Teil stattfindet und dann anschließend die beiden Schichten getrennt abgeführt werden.

Das Verlorengehen der Transportluft ist unerwünscht, besonders in den kalten Jahreszeiten, da die Transportluft bei den Bearbeitungsmaschinen dem Betriebsraum entnommen wird und deshalb in den kalten Jahreszeiten meistens erwärmte Luft ist. Wenn diese Luft dem Betriebsraum entzogen und durch frische Außenluft ersetzt wird, muß selbstverständlich diese Luft immer wieder zunächst auf die richtige Temperatur gebracht werden, was hohe Kosten für die Raumheizung mit sich bringt. Es ist deshalb von Bedeutung, den Prozentsatz der Transportluft, der verlorengeht, möglichst niedrig zu halten, ohne-daß die Umgebung durch irgendwelche von dem verlorengehenden Teil der Transportluft mitgeführte Luftverunreinigungen belästigt wird.

Bei der Anlage der vorstehend genannten Gattung (CH-PS 1 32 105) wird die Saugleitung derart geführt, daß das Transportgut am Umfang der Saugleitung entlanggeführt wird. Das Transportgut gelangt dabei durch Richtungsänderung, z. B. durch Krümmungen in der Leitung oder durch Änderungen des Leitungsquer-Schnitts, an den inneren Umfang der Leitung. In der Mitte der Saugleitung strömt dann Luft, die praktisch frei von Verunreinigungen ist. Der so geschichtete Transportluftstrom gelangt zum Zentrifugal-Ventilator. Dieser besitzt hintereinander zwei Ventilatorflügel, die so angeordnet sind, daß der eine Flügel die Schicht der Transportluft, die das Transportgut fördert, und der andere nur die Schicht mit der nahezu freien Transportluft erfaßt. Von den beiden Ventilatorflügeln aus werden die beiden Schichten getrennt abgeführt. Die das Transportgut enthaltende Luft wird zu einem Abscheider geführt, während der weitaus größere Teil der Luft, der praktisch nicht verunreinigt ist, auf kürzestem Weg, eventuell über ein Filter in den Arbeitsraum zurückgeführt wird.

Diese Anlage hat den Nachteil, daß die Schichtung in der Saugleitung vorgenommen wird und damit eine erhebliche Saugleistung aufgebracht werden muß. Außerdem ist ein besonders ausgebildeter, in der Herstellung nicht einfacher Zentrifugal-Ventilator notwendig.

Es ist auch bekannt, das Transportgut in einer einfachen Saugleitung mittels eines handelsüblichen Zentrifugal-Ventilators abzusaugen und in einen Zyklon zu drücken. Will man hier nicht die gesamte Luft in den Ausscheider drücken und damit für eine Wiederverwendung verlieren, muß ein Vorausscheider eingesetzt werden. Auch dieser muß die gesamte Transportluft verarbeiten und wird dazu ziemlich umfangreich und kostspielig.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der oben bezeichneten Art so weiterzuentwikkeln, daß die Nachteile vermieden werden und das Transportgut mit möglichst geringem Kraftaufwand und hohem Wirkungsgrad bei Verwendung von einfachen Geräten abgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß unter Ausnützung der sich in dem sich spiralförmig erweiternden Preßkanal des Gehäuses des Zentrifugal-Ventilators ergebende Schichtung die Trennung der beiden Luftströme an dessen Ausgang vorgenommen wird.

Es wird von dem Umstand Gebrauch gemacht, daß im Ausgang des Zentrifugal-Ventilators oder des Exhaustors durch die auftretenden Schleuderkräfte bereits in hohem Maße eine Ausscheidung der Abfallpro-

f>5 dukte aus der Transportluft stattfindet, indem die Abfallprodukte sich in der Außenschicht des Luftstromes konzentrieren. Hierdurch kann erstens ein separater Ausscheider erspart werden, so daß die ganze Anlage

besonders einfach wird. Zweitens können die Abfallprodukte darauf in einem kleinen Zyklonenausscheider weiter von der Transportluft getrennt und nach einem Lagerraum für die Abfallprodukte abgeführt werden, während die Transportluft, welche dann keine störenden Verunreinigungen mehr enthält, unmittelbar ohne Schwierigkeiten zu verursachen in die Außenluft abgeführt werden kann. Der Rest der Luft wird in üblicher Weise durch ein Staubfilter geleitet und wieder in den Betriebsraum zurückgeführt und somit in bekannter Weise zurückgewonnen.

Für diese Anlage wird dann gemäß der Erfindung ein Zentrifugal-Ventilator mit spiralförmig sich erweiterndem Preßkanal eingesetzt, bei dem gemäß der Erfindung der Preßkanal sich über mehr als 360° erstreckt und bei dem dann im Ausgangsbereich parallel zu dem gerade verlaufenden Außenwandbereich eine von einem quer über den Auslaß ragenden Brückenstreifen getragene Trennwand eingesetzt ist und deren Abstand von dem Außenwandabschnitt so gewählt ist, daß der das Transportgut mit sich führende Teil der Transportluft abgetrennt wird.

Mit dieser Bauart, bei welcher der Umschlingungswinkel der Druckspirale über ihren Anfang hinausgeführt und größer als 360° ist, haben die bekannten sogenannten unterteilten Spiralgehäuse von Zentrifugalpumpen bzw. -Ventilatoren, bei denen der Preßkanal durch radial übereinander gestaffelte Zwischenwände unterteilt ist (z. B. FR-PS 12 43 885), nichts gemein. Bei ihnen nimmt jede Teilspirale das Strömungsmittel aus dem Laufrad nur auf einem genau festgelegten Teil des Umfangs auf. Die Teilwände haben vielmehr den Zweck, die in gekrümmten Kanälen auftretenden Sekundärströmungen, die gerade in Ventilatorgehäusen, d. h. in gekrümmten Kanälen mit verzögerter Strömung so schädlich sind, und die bei Teillast auftretende einseitige Querbelastung der Laufradwelle zu verringern. Zur Trennung von Luftschichten, die unterschiedliche Mengen irgendwelchen Gutes mit sich führen, sind sie weder bestimmt noch überhaupt geeignet.

Wenn weiter auch die gerade Ausbildung der Gehäuseaußenwand im Endabschnitt an sich bekannt ist, so dient sie bisher zum Vermeiden von Kanten oder starken Umleitungen im Zusammenhang mit den weiterführenden Leitungen oder zur Einflußnahme auf die Strömung. All das kann hier auch weitergelten. Dieser Abschnitt hat aber noch den besonderen Zweck, der bisher nicht ausgenutzt worden ist, nämlich, daß durch Einbau der Trennwand an dieser Stelle nicht nur ein Abschnitt etwas beruhigter Strömung bzw. ein Abschnitt, in dem kein radiales Abschleudern mehr eintreten kann, gebildet ist, sondern daß sich auch die Ausbildung und der Einbau der Trennwand größtmöglichst vereinfachen. Wenn sich nämlich der Preßkanal über mehr als 360° erstreckt und eine gewisse Strecke gerade und damit tangential weiterläuft, dann besteht die Sicherheit, daß die verhältnismäßig schweren Abfallprodukte Gelegenheit hatten, sich in Richtung der Außenwand zu bewegen und im Gebiet der Trennwand keine neue Zufuhr von Transportgut mehr stattfindet. Ferner ist mit der Trennwand in der sich so erweiternden Mündung des Ausgangs dafür gesorgt, daß die beiden Luftströme in einfachster Weise voneinander getrennt werden, daß durch den Brückenstreifen gute Anschlußmöglichkeiten für die weiterführenden Leitungen (15 der getrennten Luftströme geschaffen sind und daß ferner der Gesamtauslaß des Ventilators nicht eingeschränkt ist.

In der Praxis wird die Trennwand so eingesetzt, daß sie eine Menge von etwa 10 bis 25%, vorzugsweise 15 bis 20%, des Transportluftstromes abzweigt. Der Verlust an erwärmender Luft wird dann auf die genannten Prozentsätze beschränkt, welche in dieser Größenordnung tragbar sind.

Um die Menge der abzutrennenden Luft jeweils den besonderen Verhältnissen anpassen zu können, weist die Trennwand an ihrem freien in den Preßkanal ragenden Ende eine drehbare, feststellbare Klappe auf. Die auszuscheidende Transportluftmenge kann dadurch verändert werden, daß diese Klappe mit dem freien Endrand näher oder weiter von der Außenwand entfernt eingestellt wird, und gleichzeitig kann damit der Natur der zugeführten Verunreinigungen Rechnung getragen werden, so daß jedenfalls sämtliche oder praktisch sämtliche groben Verunreinigungen abgeführt werden. Die feinen Verunreinigungen können mit der Hauptmasse der durchströmenden Transportluft zum Staubfilter abgeführt werden. Versuche haben ergeben, daß schon ein kleines Staubfilter für diesen Zweck genügt und dieses Staubfilter nur so wenig Staub zur Verarbeitung erhält, daß es unter Umständen nur einmal im Monat oder nach noch längerer Periode gereinigt zu werden braucht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Ausbildung gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine axiale Seitenansicht eines Zentrifugal-Ventilators oder eines Exhaustors nach der Erfindung und

F i g. 2 eine Vorderansicht der Auslaßseite der Pumpe nach F i g. 1.

In der Zeichnung ist 1 die Pumpenwelle eines Zentrifugal-Ventilators, welcher von einem Elektromotor 2 angetrieben wird, der auf einer Konsole 3 neben dem Gehäuse montiert ist. Die Welle läuft im Ventilatorgehäuse 4 durch eine Lagerbüchse 5 hindurch und trägt im Ventilatorgehäuse den Ventilatorrotor 6, der mit radialen Schaufeln geeigneter Form ausgerüstet ist. Dem Ventilatorrotor gegenüber und koaxial mit demselben ist im Ventilatorgehäuse eine öffnung 7 zum Einbringen des Ventilatorrotors vorgesehen. Der Rand dieser öffnung 7 ist mit einem inneren Verstärkungsring 8 versehen, und die öffnung 7 kann mit einem Deckel 9 abgeschlossen werden, in dem zentral eine Einlaßöffnung vorgesehen ist, an der die Hauptansaugleitung 11 angeschlossen ist und in die die Leitung mit ihrem Abschnitt 10 hineinragt, wobei die Hauptansaugleitung 11 in üblicher Weise mit (nicht dargestellten) Abzweigungen versehen ist, welche zu den Absaugstellen in der Nähe der Bearbeitungsmaschinen führen. Durch diese Absaugleitungen und die Hauptsaugleitung 11 wird Luft aus dem Betriebsraum mit den Abfällen, welche von sehr feinem Staub bis ziemlich groben Holzspänen und kleinen Stückchen oder Holzsplittern variieren können, wobei die Luft als Transportmittel dient, dem Ventilatorrotor 6 zugeführt und von dort in den spiralförmigen, sich erweiternden Preßkanal des Zentrifugal-Ventilators geblasen. Der Preßkanal hat einen rechtekkigen Querschnitt, weil das Gehäuse des Zentrifugal-Ventilators aus zwei flachen Seitenwandplatten 4a und 4ό besteht, welche auf beiden Seiten des Ventilatorrotors senkrecht zur Rotorwelle des Ventilators stehen und zwischen den die spiralförmige Außenwand 12 des Preükanals des Ventilators angeordnet ist.

Diese spiralförmige Außenwand des Preßkanals fängt theoretisch etwa in Höhe der horizontalen diametralen Ebene 13-13 des Ventilators an, aber in der

Praxis wird ein ziemlich geräumiges Spiel zwischen dem Pumpenrotor und dem Anfang des Außenmantels 12 gewählt, so daß der Endrand dieser Außenwand bei den bekannten Ventilatoren etwa 60 bis 70° und bei einer Vorrichtung nach der Erfindung zweckmäßig etwas weniger, also zum Beispiel etwa 35 bis 50°, in die Drehrichtung (in Uhrzeigerdrehrichtung) des Ventilatorrotors verschoben liegt und etwa in Höhe des Außenrandes des Verstärkungsringes 8 bei 14 liegt. Bei einem normalen Ventilator dieser Art läuft die Außenwand 12 von der horizontalen diametralen Ebene 13-13 des Ventilators tangentiell geradlinig nach oben und ist eine dazu parallele Innenwand für den Preßkanal vorgesehen, so daß der Preßkanal sich über etwa 360° erstreckt. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung läuft nach dem Ausführungsbeispiel der Preßkanal jedoch noch spiralförmig über 90° weiter und erstreckt sich also über 450° um die Welle des Rotors herum und erst danach, also anfangend in der senkrechten diametralen Ebene 15-15 durch die Ventilatorwelle, läuft den Außenwandabschnitt 12a des Ventilatorgehäuses waagerecht weiter bis zum Auslaß 16, der in der tangentiellen senkrechten Endwand 17 an der rechten Seite des Gehäuses vorgesehen ist. In einer bestimmten Entfernung vom Außenrand der Auslaßöffnung 16 des Preßkanals des Ventilators ist ein Brückenstreifen 18 angeordnet, der parallel zur Außenwand des Preßkanals liegt und auf dem eine in das Gehäuse hineinragende Trennwand 19 fest angeordnet ist. Die Entfernung des Oberrandes des Brückenstreifens 18 oder der Oberfläche der Trennwand 19 von dem Außenwandabschnitt 12a des Preßkanals ist derart gewählt, daß der abgezweigte Raum etwa 15 bis 20% der gesamten durchströmenden Luftmenge durchläßt. Die restliche Luftmenge strömt durch den unteren Raum, der von der Unterseite der Trennwand 19, den Seitenwänden 4a und 4£> des Gehäuses 4 und der Innenwand 20 gebildet wird.

Am inneren Ende der Trennwand 19 ist noch eine Klappe 21 um eine Welle 22 drehbar angeordnet. Diese Klappe 21 kann von außen her mit Hilfe eines (nicht dargestellten) Griffes und einer Feststellvorrichtung mit einem Bügel 23 in eine bestimmte Stellung gebracht werden. Je nach der Stellung der Klappe 21 strömt

mehr oder weniger Luft durch die beiden, vor den Öffnungen 16a und 166 liegenden Räumen.

Die öffnungen 16a und t6b sind mit Flanschen 24 und 25 versehen, auf welche in der Praxis die Leitungen zum Endausscheider (Zyklon) beziehungsweise zum Staubfilter (beide nicht dargestellt) angeschlossen werden können. Der Endausscheider kann, da die zu verarbeitende Luftmenge verhältnismäßig klein ist, dementsprechend klein gewählt werden, während auch das Filter klein sein kann, da bei einem Ventilator nach der Erfindung, wie Versuche herausgestellt haben, praktisch sämtliche Verunreinigungen durch den äußeren Auslaß 16a abgeführt werden. Die ganze Anlage wird demzufolge besonders einfach und übersichtlich, während sie trotzdem besonders gut den zu stellenden Anforderungen entspricht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Anlage zum Absaugen und Abscheiden von Abfallprodukten von Bearbeitungsmaschinen, insbesondere Holzbearbeitungsmaschinen, mit Hilfe von durch einen Zentrifugal-Ventilator bewegter Transportluft, wobei zunächst im Verlauf des Transports eine Schichtung des Transportluftstromes in einen das an den Umfang der Leitung herangeführte Transportgut entlang dieses Umfangs mit sich führenden Teil und einen von Verunreinigungen praktisch freien Teil stattfindet und dann anschließend die beiden Schichten getrennt abgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß unter Ausnützung der sich in dem sich spiralförmig erweiternden Preßkanal des Gehäuses des Zentrifugal-Ventilators ergebenden Schichtung die Trennung der beiden Luftströme an dessen Ausgang vorgenommen wird.

2. Zentrifugal-Ventilator zur Verwendung in der Anlage nach Anspruch 1, mit einem sich spiralförmig erweiternden Preßkanal, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßkanal (12) sich über mehr als 360° erstreckt und in seinem Ausgangsbereich parallel zu dem gerade verlaufenden Außenwandendbereich (12a) eine von einem quer über den Auslaß (16) ragenden Brückenstreifen (18) getragene Trennwand (19) eingesetzt ist, deren Abstand von dem Außenwandabschnitt so gewählt ist, daß der das Transportgut mit sich führende Teil der Transportluft abgetrennt wird.

3. Zentrifugal-Ventilator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (19) so eingesetzt ist, daß sie eine Menge von etwa 10 bis 25%, vorzugsweise von etwa 15 bis 20%, der Transportluftmenge abzweigt.

4. Zentrifugal-Ventilator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (19) an ihrem fre'ien, in den Preßkanal ragenden Ende eine schwenkbare Klappe (21) aufweist.

5. Zentrifugal-Ventilator nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßkanal (12) sich vom theoretischen Anfangspunkt (13-13) über etwa 450° erstreckt.

6. Zentrifugal-Ventilator nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der wirkliche Anfangspunkt (14) des Preßkanals (12) um einen Winkel von etwa 35 bis 50° in bezug auf den theoretischen Anfangspunkt (13-13) in Strömungsrichtung verschoben liegt.