DE19720912A1 - Luftdurchströmbarer Hohlkörper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen luftdurchströmbaren Hohlkörper, insbesondere für Schadstoff-Absaugsysteme. Bei diesen wird durch das Zusammenwirken eines Düsensystems, aus dem Luft ausgestoßen wird, mit einem Absaugsystem ein Luftschleier vor einer oder um eine Emissionsquelle aufgebaut, der für Schadstoffe weitgehend undurchlässig ist, so daß diese sicher dem Absaugsystem zugeleitet werden.

Derartige Systeme werden in der Regel mit einem Arbeitstisch kombiniert und können zum Beispiel sowohl in der Forschung, zum Beispiel in chemischen oder biologischen Labors, als auch am industriellen Arbeitsplatz, zum Beispiel beim Lackieren oder Schweißen, eingesetzt werden.

Aus der Praxis sind Hohlkörper-Düsensysteme zum Aufbau eines Reinluftschleiers bekannt. Die Ausführungsform des Düsensystems wird dabei vor dem Einbau in ein Absaugsystem von vornherein festgelegt, indem die benötigten Luftmengen beziehungsweise die Richtung und Geschwindigkeit des Luftschleiers aufeinander abgestimmt werden.

Bei diesem System ergeben sich folgende Nachteile:

Durch Festlegung auf eine Düsenausführungsform und -größe kann das System möglichen unterschiedlichen praktischen Erfordernissen nicht befriedigend angepaßt werden. Die Folge ist ein beschränktes Spektrum der Einsatzmöglichkeit des mit einem solchen System kombinierten Arbeitstisches, der eine flexible Verwendung für Arbeiten mit stark unterschiedlichen Ansprüchen nicht zuläßt. Folglich wird für jede Arbeit ein entsprechender Arbeitsplatz mit einem individuellen Düsensystem benötigt.

Im Bereich der Luftaustrittsöffnungen gelingt es häufig nicht, turbulente Strömungsanteile, die den Aufbau eines laminaren Luftschleiers verhindern, zu unterdrücken. Schließlich kann dies zu einer erheblichen Störung des entstehenden Luftschleiers führen, der Schadstoffe somit nicht mehr optimal abschirmt, was einen Funktionsverlust für das ganze System bedeutet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Düsensystem der genannten Art zur Verfügung zu stellen, das einen variablen Einsatz auch für unterschiedliche Erfordernisse am Arbeitsplatz (Arbeitstisch, Arbeitskabine) erlaubt, wobei der Gesichtspunkt eines stabilen Reinluftschleiers für jeden Anwendungsfall im Vordergrund steht.

Ausgehend von der Überlegung, daß eine mögliche Anpassung des Luftschleiers an die gegebenen Erfordernisse des Arbeitsplatzes zu einer optimalen Abschirmung und Absaugung emittierter Schadstoffe führt, liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, daß dieses Ziel dadurch erreicht werden kann, daß ein entsprechender Durchströmungsquerschnitt der Luftaustrittsöffnungen einstellbar gestaltet wird. Soweit der aus tretende Luftstrom dabei zwischen die Luftaustrittsöffnungen begrenzende parallele Wände geführt wird, läßt sich in besonderer Weise ein stabiler laminarer Luftstrom ausbilden.

Der Begriff "Luft" steht dabei stellvertretend für - je nach Anwendungsfall - geeignete gasförmige, aerosolförmige und flüssige Medien und umfaßt beispielsweise auch Inertgase.

Durch die genannten, konstruktiv relativ einfachen Maßnahmen, ist ein wesentlich erweitertes, nahezu unbegrenztes Einsatzgebiet und eine deutlich verbesserte Schutzwirkung des Systems am Arbeitsplatz erreichbar.

Ohne Beschränkung des Erfindungsgedankens werden im folgenden Beispiele erfindungsgemäßer Ausführungsformen beschrieben.

Eine Ausführungsform sieht vor, den Hohlkörper kanalförmig, zum Beispiel mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt zu gestalten, wobei die Luftaustrittsöffnungen durch eine Verlängerung einer Außenwand und eine parallel dazu mit Abstand verlaufende Wand entlang einer Durchbrechung des Hohlkörpers gebildet werden können.

Um einen veränderbaren Durchlaßquerschnitt der Luftaustrittsöffnungen zu erreichen, kann die Außenwand dabei verstellbar beziehungsweise auswechselbar am Hohlkörper befestigt sein.

Der Vorteil einer solchen Ausführungsform liegt unter anderem in der relativ einfachen Bauart, die mit einfachen Mitteln der Metallbearbeitung erreicht werden kann.

Die Befestigung der verstellbaren Wand am Hohlkörper ist auf mehrere Arten denkbar.

Im einfachsten Fall ist eine Schraubverbindung vorgesehen. Eine solche Ausführungsform bietet sich vor allem bei einer Metallkonstruktion an. Denkbar wäre auch eine Steckverbindung, die, ebenso wie eine mögliche magnetische Verbindung, den Vorteil einer äußerst schnellen Verstellbarkeit hätte.

Schließlich wird eine Verbindung in Form eines Steckaufsatzes mit vorgegebenem Querschnitt der Luftaustrittsöffnungen vorgeschlagen, der auf die Öffnungen des Hohlkörpers gesteckt wird.

Alle Luftaustrittsöffnungen können außerdem zusätzlich zu den parallelen Wänden Einlagen innerhalb der Öffnungen aufweisen. Dadurch kann die Querschnittsfläche der Luftaustrittsöffnung beliebig eingestellt werden. Diese haben dann die Aufgabe, den Luftstrom zusätzlich zu stabilisieren beziehungsweise eine gewünschte Strömungsrichtung vorzugeben.

Neben den schon beschriebenen Vorteilen einer weitgehenden möglichen Anpassung an die lokalen Gegebenheiten bei gleichzeitig optimalem Schutz vor Emissionen, können diese Maßnahmen außerdem zu einer Energieeinsparung beitragen, indem bei einem geringeren Luftbedarf und einem Einsatz von Luftaustrittsöffnungen mit entsprechend geringerem Querschnitt, die Leistungen der Anlagen zur Erzeugung der Luftströmung im Hohlkörper und der Luftabsaugung reduziert werden können.

Weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den übrigen Anmeldungsunterlagen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Dabei zeigen:

Fig. 1 Einen vertikalen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Hohlkörper senkrecht zur Strömungsrichtung der Luft im Hohlkörper im Bereich der Schnittlinie A-A nach Fig. 2,

Fig. 2 eine Aufsicht auf den Hohlkörper,

Fig. 3 eine Vorderansicht des Hohlkörpers.

Fig. 1 Zu erkennen ist ein Hohlkörper 1 mit einem horizontalen Bodenteil 8, einer zu diesem senkrechten, linken Außenwand 9 einer zu dieser senkrechten, oberen horizontalen Wandung 10 und einer sich daran anschließenden und hier unter einem Winkel von etwa 45° ansteigend verlaufenden Schräge 11, die in einer vertikalen, zum Bodenteil 8 senkrecht verlaufenden Wand 3 endet. Eine senkrechte, rechte Außenwand 4 erstreckt sich vom Bodenteil 8 bis zum oberen Ende der Wand 3 beabstandet und parallel zu dieser. Die Wand 4 ist dabei durch ein angeschlossenes, horizontales, unteres Endstück 12 mit dem Bodenteil 8 des Hohlkörpers 1 verbunden. An den beiden Enden 1a, 1b des Hohlkörpers 1 sind Abdeckbleche 15 mit kreisrunder Mittenöffnung 16 angeordnet, an die sich jeweils ein Luftzuführungsrohr 7 anschließt, so daß Luft von beiden Enden 1a, 1b in den Hohlkörper 1 zugeführt wird (Fig. 2). Gleichzeitig wird eine drehbare Lagerung des Hohlkörpers erleichtert. Diese schafft die Möglichkeit, den Luftstrom winkelmäßig definiert einzustellen.

Fig. 2 zeigt die obere Wandung 10, die sich daran anschließende Schräge 11, die in die Wand 3 übergeht und die beabstandet zur Wand 3 verlaufende Wand 4 mit dem unteren Endstück (Winkel) 12. Zwischen den Wänden 3 und 4 sind in axialer Richtung (L2) beabstandete Einlagen 6 angeordnet, die hier an der Wand 4 befestigt sind, wobei die Bezugszahl 2 die zwischen den Wänden 3 und 4 beziehungsweise den Einlagen 6 gebildeten Luftaustrittsöffnungen 2 wiedergibt.

Fig. 3 zeigt einen "kammartigen" Aufbau einer Einlage 6, die sich unterseitig auf dem Hohlkörper-Boden 8 abstützt und deren "Zinken" 6a sich bis zum oberen Ende der Wände 3 und 4 erstrecken. Im dem dazwischenliegenden Freiraum kann die aus dem Hohlkörper 1 austretende Luft in Richtung der Achse L1 durch die Luftaustrittsöffnungen 2 strömen.

Die Funktion des Hohlkörpers ist wie folgt.

Luft wird entlang der Längsachse L2 durch die Luftzuführrohre 7 in den Hohlkörper 1 eingedüst. Durch einen somit entstehenden Überdruck im Hohlkörper 1 strömt die Luft anschließend durch die nebeneinander, in einer Ebene liegenden Luftaustrittsöffnungen 2, wobei sich nach Austritt der Luft aus den Öffnungen 2 ein dünner, vorhangartiger Luftschleier 17 bildet.

Indem der Luftstrom zwischen den parallelen Wänden 3 und 4 und den Einlagen 6 geführt wird, entsteht ein äußerst stabiler Luftschleier, der im Wesentlichen laminare Strömungseigenschaften aufweist und somit eine optimale Funktionsweise gewährleistet. Durch eine entsprechende Bemaßung der Einlagen 6 beziehungsweise Luftaustrittsöffnungen (vorzugsweise in geringem Abstand zueinander) ist der ausgebildete Luftschleier quasi kontinuierlich und bildet eine sichere Sperre gegen einen Austritt von Schadstoffen.

Dadurch, daß die Wand 4 verstellbar angeordnet ist, kann der durchströmbare Querschnitt der Luftaustrittsöffnungen 2 in Abhängigkeit von der zugeführten Luftmenge anwendungsspezifisch eingestellt werden. Auch eine Veränderung des Abstandes der Einlagen 6 führt zu demselben Ergebnis. Durch Austausch von Einlagen oder eine Positionsveränderung der beweglichen Wand 4 läßt sich der auszubildende Luftschleier jederzeit auf die technischen Vorgaben einstellen, ohne die genannte Einrichtung austauschen zu müssen.

Claims (12)

1. Luftdurchströmbarer Hohlkörper (1) mit jeweils mindestens einer Lufteintritts- und Luftaustrittsöffnung (2), dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Luftaustrittsöffnung(en) (2) veränderbar ist.

2. Hohlkörper nach Anspruch 1, bei dem die Luftaustritts­ öffnung(en) zwischen im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Wänden (3, 4) des Hohlkörpers (1) angeordnet ist (sind).

3. Hohlkörper nach Anspruch 1, gestaltet in Kanalform.

4. Hohlkörper nach Anspruch 1, bei dem die Längsachse(n) (L1) der Luftaustrittsöffnung(en) (2) im wesentlichen senkrecht zur Längsachse (L2) des Hohlkörpers verläuft (verlaufen).

5. Hohlkörper nach Anspruch 1, bei dem die Längsachse(n) der Luftaustrittsöffnung(en) (2) in einem Winkel ≦ 90° zur Längsachse (L2) des Hohlkörpers verläuft (verlaufen).

6. Hohlkörper nach Anspruch 4 oder 5, bei dem die Längsachsen (L1) der Luftaustrittsöffnungen (2) in einer Ebene liegen.

7. Hohlkörper nach Anspruch 1, bei dem die Luftaustrittsöffnung(en) (2) durch eine feste Wand (3) und eine verstellbare Wand (4) begrenzt wird (werden).

8. Hohlkörper nach Anspruch 1, bei dem die Luftaustrittsöffnung(en) (2) durch eine feste Wand (3), eine verstellbare Wand (4) und mindestens eine zwischen den Wänden (3, 4) angeordnete Einlage (6) begrenzt wird (werden).

9. Hohlkörper nach Anspruch 7 oder 8, bei dem die verstellbare Wand (4) an mindestens einem weiteren Teil (5) des Hohlkörpers (1) fixierbar ist.

10. Hohlkörper nach Anspruch 9, bei dem die verstellbare Wand (4) lösbar an dem weiteren Teil (5) des Hohlkörpers (1) fixierbar ist.

11. Hohlkörper nach Anspruch 8, bei dem die Einlage(n) (6) an der festen und/oder verstellbaren Wand (3, 4) fixierbar sind.

12. Hohlkörper nach Anspruch 8, bei dem die Einlage(n) (6) eine Kammform aufweist (aufweisen).