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Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Kontrolle der Arbeitshygiene in einer Werkzeugmaschinenumgebung, wie sie in den Oberbegriffen der darauf gerichteten unabhängigen Ansprüche definiert sind.
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Im Zusammenhang mit Werkzeugmaschinen wird die ausgestoßende Luft normalerweise durch Faserfilter verschiedener Grade, von der Geschwindigkeit des Luftströmung abhängigen Staubabscheidern und/oder Elektrofilter gereinigt, wonach die gefilterte Luft dem Arbeitsplatz zurückgeführt wird. Praktisch gesehen gibt es jedoch wenig Forschung zu den Effekten oder der Wirtschaftlichkeit der Rückführung der örtlichen ausgestoßenen Lüftungsluft zum Arbeitsplatz. Der allgemeine Grundsatz ist, dass der Volumenstrom der Außenluft zum Arbeitsplatz reduziert werden kann, indem örtliche ausgestoßene Lüftungsluft erneut zirkuliert wird, und so Energie gespart werden kann. Praktisch kann jedoch die örtliche ausgestoßene Lüftungsluft auch nach dem Filtern so verschmutzt sein, dass ihre Rückführung zum Arbeitsplatz den Bedarf für Ventilation nur erhöht, so dass keine konkrete Einsparungen erreicht werden, wenn nicht die Qualitätsansprüche für die Arbeitsplatzluft gleichzeitig gesenkt werden. Die Energieeinsparungen, die erreicht werden, indem örtliche ausgestoßene Lüftungsluft erneut zirkuliert wird, hängen von der Qualität und der Quantität der erzeugten Unreinheiten ab, sowie von denen an die Arbeitsluftqualität gestellten Anforderungen.
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Bei praktischen Tests zu dem Thema hat es sich zum Beispiel in Bezug auf Schweißarbeiten ergeben, dass zu dem Zeitpunkt einer Studie im Jahr 1991 die Betriebskosten zum Filtern der örtlichen ausgestoßenen Luft allein die Energie-ersparnisse übertreffen. Es hat sich daher als einfacher und oft auch wirtschaftlicher erwiesen, örtliche ausgestoßene Luft nach Außen zu leiten, anstatt sie erneut zum Arbeitsplatz zu zirkulieren. Vorrichtungen, die auf der erneuten Zirkulation der örtlichen ausgestoßenen Luft beruhen, sind jedoch an Orten notwendig, wo die örtliche ausgestoßene Luft nicht nach Außen geleitet werden kann, wie zum Beispiel bei Installierungsarbeiten.
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Es konnte auch insbesondere im Zusammenhang mit Metallbearbeitungsflüssigkeiten festgestellt werden, dass sowohl feste als auch flüssige Aerosole recht effektiv aus der örtlichen ausgestoßenen Luft entfernt werden können. Praktisch kann jedoch die Belastung der verwendeten Filter ein Problem werden. Lang durchgeführte Tests haben zum Beispiel gezeigt, dass besonders HEPA Filter, die als Abgasfilter für Filtereinheiten verwendet werden, ziemlich schnell verstopft worden sind, und dass die Effektivität von 95DOP Filter, die für einen vergleichbaren Zweck verwendet werden, durch die Benutzung erheblich abgesunken ist. Daher ist es wichtig, die Verteilung der Partikelgröße des gebildeten Aerosols und die Effizienz des Filter zu wissen, wenn die Filterung von ausgestoßener Luft einer Werkzeugmaschinenumgebung. Zusätzlich muss die Menge des in der Werkzeugmaschine gebildeten Aerosols bekannt sein, da es wiederum die Gesamtbelastung auf den Filter bestimmt.
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Einige der Komponenten, die in den Metallbearbeitungsflüssigkeiten enthalten sind, sind flüchtig; so passieren sie die Partikelfilter als Gase. Praktische Tests haben gezeigt, dass ein bemerkenswerter Teil von Schneidölen und Emulsionen (als Konzentrationen gemessen) die Partikelfilter als Gase passieren. Es wurde weiterhin beobachtet, dass die Emission von flüchtigen Komponenten von den Filtern fortfährt auch wenn keine neuen Aerosolen eingebracht werden, wenn ein Luftstrom in der Filtereinheit vorhanden ist. Komponenten, die den Filter passieren, können in die Arbeitsplatzluft gelangen (z.B.) Formaldehyde) oder sie können sich an verschiedenen Flächen im Arbeitsplatz befestigen. In Werkstätten kann es oft beobachtet werden, dass sich Metallbearbeitungsflüssigkeiten an den Oberflächen von Maschinen und Ausrüstung befestigt haben, auch wenn HEPA Filter verwendet werden. Nach einigen Monaten von Nutzung wurde auch entdeckt, dass sich eine Schicht von Schneidflüssigkeit an der Rezirkulationsöffnung des örtlichen Abgaslüftungssystems befestigt hatte. Aerosole sammeln sich auch oft in einer Filtereinheit an, was zu einer Verstopfung von Abflussöffnungen usw. führen kann.
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Das Finnische Institut für Gesundheit am Arbeitsplatz (FIOH) hat als Teil seiner Studien zu Expositionen die praktische Qualität von durch Filtersysteme hergestellter rezirkulierter Luft gemessen, und es wurde festgestellt, dass zum Arbeitsplatz zurückgeführte Luft, in dem Fall von gasförmigen Komponenten unter bestimmten Umständen, fast durchweg schmutziger als die andere Luft in dem Arbeitsplatz bezogen auf die Luft in der Atmungszone des Angestellten. Es wurde oft festgestellt, dass die Konzentration von Alkanolaminen, die oft in Metallbearbeitungsflüssigkeiten enthalten sind, in der rezirkulierten Luft oft mehrfach über dem Durchschnitt liegen, und dass die gesamte Konzentration von flüchtigen, organischen Komponenten eineinhalb Mal über dem Durchschnitt liegt. Es wurde festgestellt, dass in diesen Fällen besonders die Konzentration von Alkanolaminen in der erneut zirkulierten Luft deutlich die von der FIOH festgesetzte Zielebene für Maschinenwerkstattluft von 0,1 mg/M3 überschreitet (Durchschnitt 0,45 mg/m3). Praktisch haben Filtereinheiten jedoch Schmutzpartikel mit zellförmigen Anteilen, die sich einatmen lassen, festhalten können. Ihre Anteile in der rezirkulierten Luft sind meist geringer gewesen als in der Arbeitsplatzluft allgemein, wenn Filter und Lüftungssysteme wie angewiesen genutzt und instand gehalten worden sind.
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Im Bezug zum Kontrollieren von örtlicher ausgestoßener Lüftungsluft, wurde zum Beispiel in der Patentveröffentlichung
US 2014/0366721 ein Filtersystem vorgestellt, das insbesondere für örtliche Abgase von Schweißarbeit verwendet wird, basierend auf einem Feinfilter, der in der Abgasleitung der Schweißabdeckhaube installiert wurde, wobei seine Funktion durch einen Abgaslüfter gesteuert wird, basierend auf Messungen der Schadstoffkonzentration in der Abdeckhaube durch ein Sensorsystem.
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Ein Problem mit der Verwendung dieser Art von Lösungen zur Kontrolle besonders von Abluft, die Schneidflüssigkeit enthält, ist dass der Nutzungsgrad nicht genug ist, da der nasse Faserfilter letztendlich zu einer Quelle von Schadstoffen wird, weshalb ein feiner Filter in kurzen Intervallen ausgetauscht werden sollte.
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Weiterhin zeigt
US Patent 4,985,057 ein Reinigungssystem, das besonders auf Asbestarbeit bezogen ist, das besonders auf einem HEPA Filter und einem Kondensierungsfilter im Zusammenhang mit dem HEPA Filter beruht, mit dem die Schadstoffe an die kondensierte Flüssigkeit gebunden werden.
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An sich, ist die Lösung unzulänglich besonders zum Kontrollieren von örtlicher Abluft, die durch ein Abluftrohr von dem zu bearbeitenden Objekt abgeführt wird, dadurch dass sich Schadstoffe in örtlichen Abluft in dem Abluftrohr anreichern können. Dies erfordert regelmäßiges Säubern des Abluftrohres um die Effizienz der örtlichen Abluftströmung zu erhalten, und besonders um die Geschwindigkeit der Abluftströmung der Bearbeitungskabine auf einem ausreichenden Niveau beizubehalten um optimale Reinigung der örtlichen Abluft zu ermöglichen.
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Die Grundlage der Vorrichtung zur Kontrolle der Arbeitshygiene in einer Werkzeugmaschinenumgebung nach der gegenwärtigen Erfindung ist einen entscheidenden Vorteil der erwähnten Probleme zu erreichen und so das Niveau der in der Industrie verwendeten Technologie wesentlich zu verbessern. Für diesen Zweck sind die Hauptmerkmale der Vorrichtung nach der Erfindung in den darauf gerichteten kennzeichnenden Teilen der unabhängigen Ansprüche dargestellt.
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Die wichtigsten Vorteile der Vorrichtung zur Kontrolle der Arbeitshygiene in einer Werkzeugmaschinenumgebung, nach der vorliegenden Erfindung, betreffen deren Effizienz, die Einfachheit der in Umsetzung verwendeten Hardware, und die geringen Wartungskosten. Die Erfindung wird ermöglicht durch die Verwendung eines Vorseparators, wie zum Beispiel einem rotierenden Separator, der die Zentrifugalkraft nutzt, oder einem entsprechenden Separator, durch den die örtliche Abluft während der Entlüftung von dem Objekt genug gesäubert wird, um das Abluftrohr, das genutzt wird, um die örtliche Abluft zu lenken, sauber zu halten. Dies ermöglicht, besonders bei gleichzeitiger Nutzung mit einem Kondensationsfilter, optimale Bedingungen um genügend Effizienz der örtlichen Abluftlüftung beizubehalten, besonders dadurch, dass der HEPA Filter durchweg trocken bleibt. Dadurch wird vermieden, dass der HEPA Filter letztendlich nach langem Gebrauch eine Quelle von Schadstoffen wird.
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Die Hauptvoraussetzungen für die optimale Funktion des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung sind zuerst, dass die Effektivität der örtlichen Abluftlüftungsströmungsrate, z.B. der Maschinenkabine, überwacht wird und mit einer Computereinheit durch Gebrauch einer Lüfteranordnung eingestellt wird und z.B. durch eine Drucksensoranordnung oder ähnlich kontrolliert wird, wobei sichergestellt wird, dass die Druckbedingungen in der Maschinenkabine und seiner Umgebung ständig richtig sind, wobei kein Risiko besteht, dass Luft aus der Maschinenkabine durch z.B. unzureichenden negativen Druck oder auch zu viel Druck lecken kann. Eine zweite Hauptvoraussetzung der Erfindung ist, dass die Geschwindigkeit des Abluftströmung in dem Abflussrohr der Maschinenkabine überwacht wird und durch eine Computereinheit eingestellt wird, in dem eine Lüfteranordnung, die von einer Strömungssensoranordnung oder ähnlich gesteuert wird, verwendet wird, wobei die erreichte genügende Geschwindigkeit der Abluftlüftungsluftströmung erlaubt, dass sich nur minimal Schadstoffe in dem Abflussrohr anreichern, auch wenn sich in der örtlichen Abluftlüftungsluft Schadstoffe befinden.
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Ein wichtiger Vorteil der Erfindung ist auch die Vielseitigkeit seiner Anwendungen, zuerst im Zusammenhang mit einer existierenden Bearbeitungskabine in einer Werkzeugmaschinenumgebung, wobei existierende Lüftung und Filteranlagen verwendet werden, wobei z.B. eine erneute Zirkulation von örtlicher Abluft und/oder die Nutzung der Wärme dieser Luft möglich ist. Als nächstes ermöglicht die Erfindung eine zentralisierte Kontrolle von mehreren Bearbeitungskabinen über ein integriertes Luftaufbereitungsgerät, das die Abluft besonders dafür bearbeitet, um ihre erneute Zirkulation zu ermöglichen, mit Hilfe von Kondensationsfiltern, indem die Kondensierungswärme zurückgewonnen wird, über mechanische Filtern und/oder weiteres chemisches Filtern.
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Weitere bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsformen der Vorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen dargestellt.
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In der folgenden Beschreibung ist die Erfindung im Detail in Bezug auf die beigefügten Abbildungen beschrieben, in denen abgebildet ist:
- 1 ein Beispiel einer der Anwendungen der Erfindung zur Kontrolle von örtlicher Abluft in einer Werkzeugmaschinenumgebung von mehreren Maschinenkabinen, indem eine existierende Filtereinheit, ein Lüfter und eine separate Wärmerückgewinnungseinheit verwendet wird,
- 2 eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die im Zusammenhang mit einer einzelnen Maschinenkabine verwendet wird und auf der Nutzung einer integrierten Luftaufbereitungsvorrichtung basiert,
- 3 eine mit 2 vergleichbare Anwendung, die im Zusammenhang mit mehreren Bearbeitungskabinen verwendet wird,
- 4a und 4b einige Messergebnisse des örtlichen Abluftrohrs, das gemäß der Erfindung ausgeführt ist, wobei die Konzentration von Alkanolaminen und flüchtigen organischen Komponenten, die an verschiedenen Punkten des Prozesses gemessen wurden, angezeigt werden,
- 5 das Beispiel eines Tropfenabscheiders, der ein auf der Zentrifugalkraft beruhender rotierender Separator ist, der zur Anwendung in der Erfindung vorteilhaft ist, und
- 6 eine vorteilhafte, integrierte Gruppe von Entfeuchtungsvorrichtung, die in der Erfindung verwendet werden können.
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Die Erfindung bezieht sich als erstes auf ein Verfahren zur Kontrolle der Arbeitshygiene in einer Werkzeugmaschinenumgebung, wobei die Werkzeugmaschinenumgebung zumindest eine Bearbeitungskabine 1 umfasst, die eine Werkzeugmaschine oder mehrere Werkzeugmaschinen enthält, die Bearbeitungsflüssigkeit nutzen, wie Kühlmittel, Schneidflüssigkeiten und/oder entsprechende Mittel. Abluft von der Bearbeitungskabine über ein Abluftrohr 2 wird kontrolliert, indem der Druck der Bearbeitungskabine mit einer Lüfteranordnung 3 herabgesetzt wird und mit einer Filter- und Reinigungsanordnung 4, wie mit einem oder mehreren HEPA Filtern, Aktivkohlefiltern und/oder entsprechenden Mitteln, gereinigt wird, um weitere Aufbereitung der Abluft zu ermöglichen, wie ihre erneute Zirkulation, Wärmerückgewinnung und/oder entsprechende Zwecke. Die Abluft der Maschinenkabine 1 wird mit einem Vorseparator bearbeitet, wie grundsätzlich in den beigefügten Abbildungen dargestellt ist, wie zum Beispiel mit einem Zentrifugalkraft x oder ähnlich nutzenden Rotationsabscheider, um die Menge an Schadstoffen in der Abluft zu reduzieren, bevor sie zu dem Abluftrohr 2 geleitet wird.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Lüftung einer Bearbeitungskabine besonders durch das in der 1 dargestellte Prinzip mit einer Computereinheit 5 kontrolliert, z.B. durch einen oder mehrere Mikroprozessor, speicherprogrammierbare Steuerungen und/oder dergleichen, wobei eine genügende Strömungsrate der Abluft von der Maschinenkabine 1 weg überwacht wird und von der Computereinheit 5 überwacht wird indem eine Lüfteranordnung 3 benutzt wird, die von einer Drucksensoranordnung 6 oder ähnlich kontrolliert wird.
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Indem die Zulänglichkeit des Abluftfluß in der Maschinenkabine kontrolliert wird, wird sichergestellt, dass die Luft in der Bearbeitungskabine nicht unkontrolliert in die Umgebung der Bearbeitungskabine gleitet werden kann. Zusätzlich hilft sie Überwachung der Zulänglichkeit des Abluftflußes dabei, den Zustand des örtlichen Abluftsystems zu überwachen.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wird die Geschwindigkeit der Abluftströmung in dem Abluftrohr 2 der Bearbeitungskabine 1 von der Computereinheit 5 überwacht wird und von der Computereinheit mit Hilfe einer Lüfteranordnung 3 eingestellt wird, wobei die Lüfteranordnung von einer Flußsensoranordnung 7 kontrolliert wird. In diesem Fall wird, nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, die Geschwindigkeit der Abluft in dem Abluftrohr 2 der Bearbeitungskabine 1 auf 20-30 m/s gehalten, bevorzugt zwischen 23-25 m/s, wobei durch die ausreichende Geschwindigkeit der Abluft das Risiko des sich Anreicherns von Unreinheiten in dem Abluftrohr 2 beseitigt wird, auch wenn Konzentrationen von Schadstoffen in der Abluft vorhanden sind.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden besonders die in Aerosol-Form in der Abluft von der Bearbeitungskabine 1 vorhandenen Schadstoffe minimiert, in Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen, die in den 2 und 3 dargestellt sind, mit Hilfe einer Kondensationsfilterungseinheit 4a und, nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, mit einer mit dieser verbundenen kondensierenden Wärmerückgewinnungsvorrichtung 4a'.
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In diesem Zusammenhang, nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, wird die durch die Kondensationsfilterungseinheit 4a abgeschiedene Kondensationsflüssigkeit N nach dem in 3 illustrierten Prinzip zu einer separaten Speicheranordnung V zurückgewonnen und/oder nach dem in 2 dargestellten Prinzip für weitere Nutzung in der Bearbeitungskabine 1 weitergeleitet. Entsprechend ist es auch möglich die Wiederverwertung z für von einem Rotationsabscheider X abgeschiedene Flüssigkeit einzurichten, nach dem in gezeigten Prinzip.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bezogen auf die 2 und 3, wird die Abluft von einer Bearbeitungskabine 1 oder von mehreren Bearbeitungskabinen 1 mit einer integrierten Luft aufbereitenden Vorrichtung Y zentral aufbereitet, wobei die Abluft speziell aufbereitet wird, um ihre erneute Zirkulation durch einen Kondensationsfilterung 4a, eine Erwärmung 4a', einen mechanischen Filter 4b, wie einen HEPA Filter oder dergleichen zu ermöglichen, und wenn nötig weiter durch einen chemischen Filter 4c, wie einem Aktivkohlefilter oder ähnlich.
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Die 4a und 4b repräsentieren Messergebnisse, die unter praktischen Bedingungen zu verschiedenen Phasen gemessen wurden, der Gesamtkonzentrationen von Alkanolaminen und von flüchtigen organischen Komponenten von örtlicher Abluft, die gemäß der Erfindung bearbeitet wurde.
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1 stellt illustriert ein Beispiel einer Anwendung der Erfindung, z.B. in einer Bestehenden Werkzeugmaschinenumgebung, wo die Bearbeitungskabinen 1 mit dem Abluftrohr 2 verbunden sind, mit dem örtliche Abluft mit Hilfe einer Lüfteranordnung 3 und einer damit verbundenen Filteranordnung 4 ausgestoßen wird, von dem die üblichsten praktischen Beispiele Filtergeräte sind, die unter den Marken Dantherm oder Nedermann erhältlich sind. Örtliche Abluft wird durch die Lüfteranordnung weiter zu der Wärmerückgewinnungsvorrichtung LTO geleitet, wo ihr Wärme entzogen wird zur Ersatzluft K, die in den Arbeitsplatz gelüftet wird, und wobei die resultierende unreine Kondensationsflüssigkeit KN entfernt wird.
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Die Erfindung bezieht sich als zweites auf eine Vorrichtung zur Kontrolle der Arbeitshygiene in einer Werkzeugmaschinenumgebung, wobei die Werkzeugmaschinenumgebung mindestens eine Bearbeitungskabine 1 umfasst, die eine oder mehrere Werkzeugmaschinen umfasst, die Bearbeitungsflüssigkeiten nutzen, wie Kühlmittel, Schneidflüssigkeiten und/oder entsprechende Mittel. Die Vorrichtung enthält eine Lüfteranordnung 3 um eine genügende Abluftströmung von der Bearbeitungskabine 1 über ein Abluftrohr 2 zu kontrollieren, indem der Druck in der Bearbeitungskabine und der Filter- und Reinigungsanordnung 4, wie einem oder mehreren HEPA-Filtern, Aktivkohlefiltern und/oder entsprechend, verringert wird, um Abluft zu reinigen um weitere Aufbereitung der Abluft zu ermöglichen, wie erneute Zirkulation, Wärmerückgewinnung und/oder ähnliches. Die Vorrichtung enthält auch eine Vorabscheideranordnung in der Bearbeitungskabine 1, wie zum Beispiel einen Rotationsabscheider X, der die Zentrifugalkraft oder ähnlich nutzt, was genutzt wird, um die Menge an Schadstoffen in der Abluft zu verringern bevor sie in das Abluftrohr 2 übergeht.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die sich besonders auf 1 bezieht, beinhaltet eine Computereinheit 5, wie einen oder mehrere Mikroprozessor, eine speicherprogrammierbare Steuerung und/oder ähnlich um die Lüftung der Bearbeitungskabine 1 zu kontrollieren, wobei die Bearbeitungskabine 1 mit einer Drucksensoranordnung 6 oder ähnlich ausgerüstet ist um die Zulänglichkeit der Abluftströmung in der Bearbeitungskabine 1 zu überwachen, und das Abluftrohr 2 ist mit einer Strömungssensoranordnung 7 ausgerüstet, um die Abluftlussrate zu überwachen, wobei die erwähnte Abluftströmungsrate und die Strömungsgeschwindigkeit durch die Computereinheit 5 mit Hilfe einer Lüfteranordnung 3 eingestellt werden können. Indem die Druckverringerung der Bearbeitungskabine 1 überwacht wird, wird sichergestellt, dass die Luft in der Maschinenkabine nicht über andere Wege zur Arbeitsumgebung gelang, wobei die Überwachung der Druckverringerung zusätzlich Hinweise zum Zustand der Lüftungsrohre und der Ausrüstung gibt, so dass deren rechtzeitige Reparatur und Wartung möglich ist. Dadurch, dass die Geschwindigkeit der örtlichen Abluft in dem Abluftrohr auf einem genügenden Niveau gehalten wird sichergestellt, dass sich Schadstoffe in der örtlichen Abluft nicht auf den Oberflächen des Abluftrohrs 2 anreichern können.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beinhaltet sie eine Kondensationsfilterungseinheit 4a, und am bevorzugtesten eine hiermit verbundene Kondensationswärmerückgewinnungsvorrichtung 4a', um Schadstoffe in der Abluft der Bearbeitungskabine 1 weiter zu verringern. Dabei wird die mit der Kondensationsfilterungseinheit 4a abgeschiedene Kondensationsflüssigkeit N mit dem in 3 dargestellten Prinzip zu einer separaten Speicheranordnung V zurückgewonnen und/oder sie wird mit dem in 2 dargestellten Prinzip übertragen zur Wiedernutzung in der Maschinenkabine 1. In entsprechender Art und Weise ist es auch möglich, die Wiederverwertung z von durch den Rotationsabscheider X abgetrennter Flüssigkeit zu arrangieren, nach dem in der 5 dargestellten Prinzip.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung, enthält sie eine integrierte Luftaufbereitungsvorrichtung Y, die mit der Saugseite des Lüfters verbunden ist, implementiert nach dem in den 2 und 3 illustrierten Prinzip, um Abluft von einer oder mehreren parallelen Bearbeitungskabinen 1 zentral zu bearbeiten, besonders um ihre erneute Zirkulation zu ermöglichen. Die Luft bearbeitende Vorrichtung umfasst einen feuchtigkeitsresistenten Vorfilter 4p, eine Kondensationsfilterungseinheit 4a, eine Erwärmung 4a', einen mechanischen Filter 4b, wie einen HEPA Filter oder ähnlich, und wenn nötig einen chemischen Filter 4c, wie einen Aktivkohlefilter oder ähnlich.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform, ist der Vorabscheider in Bezug auf die bevorzugte Ausführungsform von 5 angeordnet worden, mit Hilfe eines Rotationsabscheiders X, der die Zentrifugalkraft nutzt. Dies kann zum Beispiel mit einem Rotationsabscheider umgesetzt werden, der als „TurboSwing“ (www.jeven.fi) vermarktet wird, der ursprünglich entworfen wurde, um in Berufsküchen im der örtlichen Ablüftung verwendet zu werden, um mit einem über dem Herd angeordneten Abscheider der Luft Fett zu entziehen. Dieser Abscheidertyp enthält einen Rotor, der einen starken Wirbel in der Abluft erzeugt, wenn er quer zu der örtlichen Abluftströmung rotiert wird, so dass das in der Luft enthaltene Fett durch die Zentrifugalkraft abgetrennt wird zu einem Trog A in dem Abscheider, wonach die gereinigte Abluft zu dem mit der Haube verbundenen Abluftrohr abgeführt wird.
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Die kompakte Luftaufbereitende Vorrichtung Y, die an dem Abluftrohr 2 installiert ist, umfasst einen Lüfter 3 und mehrere verschiedene Filter 4, die hiermit verbunden sind (oder getrennt von ihr sind) zum Beispiel nach dem in den 2 und 3 dargestellten Prinzip. Als erstes stellt der Vorfilter 4p sicher, dass die Wärmetransferoberflächen in der nachfolgenden Kondensationsfilterungseinheit 4a sauber bleiben. Die Kondensationsfiltereinheit wiederum entfeuchtet die örtliche Abluft, indem sie abgekühlt wird und bindet Schadstoffe an die Kondensationsflüssigkeit N. Der Kondensationsfilterung 4a kann deshalb zum Beispiel ein Luftkühler sein, der zum Beispiel mit dem Kühlwassersystem der Fabrik verbunden ist, oder es kann ein separater so genannter direkter Verdampfer sein. Die wiedergewonnene Kondensationsflüssigkeit kann entweder der Werkzeugmaschine direkt rückgeführt werden, wie in 2 dargestellt oder zu einem separaten Container V zur erneuten Nutzung wie in 3 dargestellt. Nach der Kondensationsfiltereinheit folgt die Erwärmung 4a', zum Beispiel eine Kondensator oder eine separate Erwärmung, dass die Abluft erhitzt, damit sie trocken genug ist, bevor sie den HEPA Filter 4b und möglicherweise den zusätzlichen chemischen Filter 4c erreicht. Danach kann die gereinigte Luft, zum Beispiel im Arbeitsbereich erneut zirkuliert werden.
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Eine alternative Anwendung zu denen, die in den 2 und 3 dargestellt sind, ist in der 6 dargestellt, wobei der Vorfilter 4p, die Kondensationsfilterungseinheit 4a und ihre Erwärmung 4a' und der Lüfter 3 mit einem energieeffizienten so genannten entfeuchtenden Waschanlage d.h. einem Wärme rückgewinnenden kühlenden Lufttrockner ersetzt wurden, der nach dem Prinzip einer Wärmepumpe arbeitet, wobei Abluft mit dem Wasserdampf und Chemikalien in Aerosolform, die mit dem Lüfter 3 angesaugt wurde, erst in einem Wärmetauscher LS vorgekühlt wird, dann in einem direkten Verdampfer 4a gekühlt wird, wobei Kondensationsflüssigkeit entsteht. Als letztes wird die entfeuchtete örtliche Abluft in einem Wärmetauscher LS erhitzt und in einer Kondensationseinheit 4a', wonach die Abluft, die in der vorher erwähnten Art und Weise gereinigt wurde, erneut in dem Arbeitsbereich zirkuliert werden kann oder mit den Filtereinheiten 4b und/oder 4c weiter aufbereitet werden kann.
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In der vorher erwähnten Anwendung ist es möglich, den Lüfter 3 vor dem mechanischen Filter 4b anzuordnen, wie beispielsweise in den 2 und 3 nicht dargestellt ist. Diese Anwendungen haben einen Vorfilter 4p benutzt, was jedoch nicht unter allen Umständen nötig ist. Dieser Typ von Vorfilter ist üblicherweise ein waschbarer Metallfilter, und sein Zweck ist, sicherzustellen, dass die Wärmeübertragungsoberflächen sauber bleiben, wenn das von dem Vorabscheider erbrachte Resultat nicht genügend ist.
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Es ist klar, dass die Erfindung nicht auf die vorher dargestellten und beschriebenen Anwendungen beschränkt ist, sondern sie kann auf verschiedenen Arten und Weisen in ihrem Grundrahmen abgestimmt werden, in dem die viele verschiedenen Filter- und Lüftungsgeräte, die im Zusammenhang mit den Werkzeugmaschinenprozessen verwendet werden, abgewandelt werden, oder indem vorhandene System mit Anordnungen gemäß der Erfindung ersetzt werden. So können zum Beispiel die Luft aufbereitenden Vorrichtungen, die in den 2 und 3 dargestellt sind, zusammen mit Modulen verwendet werden können, die wie dargestellt miteinander verbunden sind, oder ihre verschiedenen Teile können als separate Teile verwendet werden. Entsprechend kann die Lüfteranordnung direkt nach dem Vorfilter angeordnet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2014/0366721 [0007]
- US 4985057 [0009]
