DE3841342A1 - Absaugvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Absaugen schadstoffbelasteter Luft aus dem Oberflächenbereich von Tauchbädern für die Oberflächenbehandlung von Werk­ stücken, insbesondere deren Verzinkung, wobei längs der Tauchwannen zu beiden Seiten je eine Absaugwand mit innenliegendem Absaugkanal mitgeführt ist und die Wände Eintrittsöffnungen für die abzusaugende Luft aufweisen.

Eine Absaugvorrichtung mit den vorgenannten Merkmalen ist in der Veröffentlichung DE-Z. "Haustechnik - Bauphysik - Umwelttechnik" gi, Heft 11/1979, Seite S 10/340 bis S 14/344 beschrieben; bei der dort gezeigten Absaug­ vorrichtung ist eine beidseitige Randabsaugung vorge­ schlagen, indem zu beiden Längsseiten der Tauchwanne eine Absaugwand angeordnet ist, über welche die auf­ steigende schadstoffbelastete Luft abgesaugt wird. Hiermit ist der Nachteil verbunden, daß erhebliche Luftmengen über die beidseitigen Absaugwände abgesaugt und weggeführt werden müssen, um den thermikbedingten Luftauftrieb von der Badoberfläche in die Absaugkanäle umzulenken; demzufolge ist der Wirkungsgrad derartig gestalteter Einrichtungen unzureichend.

In der gleichen Veröffentlichung ist ferner ein Absaug­ konzept beschrieben, bei welchem an einer Längsseite der Tauchwanne Blasöffnungen und an der gegenüberliegenden Längsseite eine Absaughaube angeordnet sind, so daß ein parallel zur Badoberfläche verlaufender und das Bad vermeintlich nach oben abschirmender Blasstrahl erzeugt und von der Absaughaube erfaßt sowie weggeführt wird. Hiermit ist der Nachteil verbunden, daß aufgrund des geradlinigen Strömungsverlaufes erhebliche Strömungs­ geschwindigkeiten erzeugt werden müssen, um eine Ab­ schirmung der Badoberfläche und Umlenkung des thermisch bedingten Auftriebes an belasteter Luft zu erreichen; eine befriedigende Absaugwirkung ist aber mit einer derartigen Absaugvorrichtung ebenfalls nicht zu erreichen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Absaugvorrichtung mit den gattungsgemäßen Merkmalen derart zu verbessern, daß die aufsteigende schadstoffbe­ lastete Luft möglichst vollständig erfaßt und über die Absaugwände einer Reinigung zugeführt werden kann, wobei sich gleichzeitig der für die Absaugung zu treffende Aufwand in einem vertretbaren Rahmen halten soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist nach dem Hauptanspruch vorgesehen, daß auf jeder Absaugwand ein über die Länge der Tauchwanne verlaufendes Blasrohr mit jeweils aufeinander zu gerichteten Einblasdüsen angeordnet ist. Vor­ teilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß der der thermikbedingt aufsteigenden schadstoffbelasteten Luftsäule entgegenzustellende und die belastete Luft in die seitlich angeordneten Absaugkanäle einleitende Sperrstrom an atmosphärischer Luft gering gehalten werden kann, indem die seitlich dazu über die Einblas­ öffnungen eingeblasene Luft zu einem in die Richtung der Absaugkanäle gerichteten Luftwirbel führt, der die Umlenkung der Luftsäule begünstigt.

Dieser erfindungsgemäße Vorteil wird dadurch verstärkt, daß an den Einblasdüsen in Ausströmrichtung der Luft ausgerichtete scharfkantige Leitbleche angeordnet sind, die einerseits aufgrund der durch sie bewirkten hydrau­ lischen Kontraktion der aufsteigenden belasteten Luft­ säule und andererseits durch eine zielgerichtete Aus­ formung eines Einblasluftwirbels den hydraulisch wirk­ samen Austrittsquerschnitt für die belastete Luft über dem Metallbad verringert, wodurch auch der durch diesen hydraulisch noch wirksamen Austrittsquerschnitt zu führende Anteil an Sperrluft verkleinert wird.

Besonders vorteilhaft wirkt sich bei der Erfindung aus, daß beiderseits der Tauchwanne entsprechende Ab­ saugwände mit Blasrohren mitgeführt sind, weil sich auf diese Weise die aufeinander zu gerichteten Ein­ blasluftströme und Leitbleche im Sinne einer Verengung des hydraulisch wirksamen Austrittsspaltes zwischen den Absaugwänden ergänzen, so daß der Anteil an durch diesen Austrittspalt zu führender Sperrluft gering gehalten werden kann.

Nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Er­ findung sind dabei die Einblasdüsen mit Leitblechen parallel zur Badoberfläche ausgerichtet; nach der Er­ findung kann es aber auch zweckmäßig sein, die Einblas­ düsen mit den Leitblechen in einem aufwärts gerichteten Anstellwinkel zur Badoberfläche anzuordnen; hiermit ist der Vorteil verbunden, daß hierdurch die Höhe der seitlich angeordneten Absaugwände verringert werden kann, um die Bauhöhe des Zinkbades insgesamt zu er­ niedrigen. Eine bei niedriger Bauhöhe verwirklichte parallele Ausrichtung der Einblasdüsen könnte dazu führen, daß sich der Umlenkwirbel an schadstoffbelasteter Luft aufgrund der geringeren freien Höhe nicht ausreichend ausbilden kann, so daß mit Störungen der Absaugung zu rechnen wäre. Zur Behebung dieses möglichen Nach­ teils ist daher eine aufwärts gerichtete Anordnung der Einblasdüsen im Winkel zur Badoberfläche vorgeschlagen, gemäß welcher sich eine dachartige Abschirmung über der Badoberfläche ergibt.

Eine weitere Möglichkeit der Anpassung der baulichen Verhältnisse bei einer Tauchwanne mit Absaugwänden besteht nach der Erfindung darin, die über den seit­ lichen Absaugwänden angeordneten Blasrohre höhenverstell­ bar einzurichten, um auf diese Weise die Vorteile einer niedrigen Bauhöhe der Tauchwanne und einer erfindungs­ gemäßen Absaugung zusammenzufassen.

Allgemein hat sich bei der Verwirklichung der Erfindung ein Verhältnis des Anteils von über die Einblasdüsen anzublasender Luft und der Sperrluft von ein Zehntel zu neun Zehntel jeweils bezogen auf das Gesamtvolumen abgesaugter Luft als optimale obere Grenze für die Bemessung der Menge an Einblasluft herausgestellt.

Im Hinblick auf eine vorteilhafte praktische Anwendung der Erfindung sollten die Leitbleche nicht näher als an den senkrecht projizierten Rand der Tauchwanne reichen, um den freien Zugang zur Tauchwanne über deren gesamte Breite zu gewährleisten; andererseits sollten aber die Leitbleche diese Stellung im Hinblick auf den geringst­ möglichen hydraulischen Austrittsquerschnitt für die belastete Luft aufweisen.

Soweit also die Absaugwände eine nach oben zurückspringende, sich trichterförmig erweiternde Gestaltung aufweisen, hat es sich als vorteilhaft gezeigt, die Einblasdüsen an mit dem Blasrohr verbundenen Armen anzuordnen, die den durch den Rücksprung bewirkten Abstand des Blasrohres vom Tauchwannenrand ausgleichen und die Einblasdüsen wieder in die optimale Position bringen. Um hier den Zugang zur Tauchwanne zu verbessern, ist es nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung vorteil­ haft, die Arme um die Längsachse der Absaugwand schwenk­ bar anzordnen, so daß der gesamte freie Öffnungsraum längs der rückspringenden Absaugwände für den Zugang zur Tauchwanne zur Verfügung steht.

Es ist weiterhin vorteilhaft, die Einblasdüsen als einen über die gesamte Länge des Blasrohres verlaufenden Schlitz an einer schwenkbaren Klappe auszuführen und ein einziges Leitblech mit einer durchlaufenden Abriß­ kante davor anzuordnen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigt

Fig. 1 eine Absaugvorrichtung in einer schematischen Schnittansicht,

Fig. 2 in einer schaubildlichen Darstellung eine Ab­ saugwand mit Einblasvorrichtung,

Fig. 3 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit schematisch angedeuteter Luftführung,

Fig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel der Absaug­ vorrichtung in einer Ansicht gemäß Fig. 1.

In der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei an den Längsseiten einer Tauchwanne 10 angeordneten Absaugwänden 11 dargestellt. Die Absaugwände 11 springen mit ihrer der Tauchwanne 10 zugekehrten Seite vom oberen Rand der Tauchwanne diagonal aufwärts zurück, so daß sich am oberen Ende der beiden Absaugwände 11 ein Zwischen­ raum ergibt, welcher die Breite der Tauchwanne 10 über­ steigt. Die Absaugwände 11 weisen in ihrem Inneren jeweils einen Absaugkanal 12 und ferner Eintrittsöffnungen 13 für die abzusaugende schadstoffbelastete Luft auf.

Auf einer oben auf der Absaugwand 11 verlaufenden Abschluß­ leiste 14 ist auf Trägern 15 ein Blasrohr 16 angeordnet; an dem Blasrohr 16 sind Arme 17 angebracht, die mit dem Blasrohr 16 für eine durchzuführende Luftströmung verbunden sind. In der in Fig. 1 gezeigten Stellung sind die Arme 17 von der Absaugwand 11 zur Tauchwanne 10 und parallel zur Oberfläche 18 eines in der Tauchwanne 10 befindlichen Metallbades, insbesondere Zinkbades, ausgerichtet. An dem vorderen Ende der Arme 17 befinden sich Einblasdüsen 19 sowie jeweils ein darunterliegendes, in Fortsetzung der Verlaufsrichtung des zugeordneten Armes 17 angeordnetes Leitblech 20, das an seiner Vorder­ kante scharfkantig ausgebildet ist. Mit seiner Vorderkante reicht das jeweilige Leitblech 20 an den senkrecht nach oben projizierten Rand der Tauchwanne 10 heran. Im Hinblick auf eine Abdichtung der Seiten des über der Tauchwanne 10 durch die Absaugwände 11 mit aufgesetzter Blaseinrichtung 16, 17 gebildeten Absaugraumes 24 auch im Bereich der Träger 15 sind unter den Einblasarmen 17 verlaufende Dichtbleche 21 vorgesehen, die in einer nicht dargestellten Weise auch für die Abdichtung der Stirnseiten der Tauchwanne 10 eingerichtet sind.

Um den gesamten, zwischen den Absaugwänden 11 zur Ver­ fügung stehenden Freiraum über der Tauchwanne 10 für die Betriebsvorgänge nutzen zu können, sind die Arme 17 um einen Winkel von zweihundertsiebzig Grad um die Längsachse der zugeordneten Absaugwand 11 schwenkbar angeordnet, so daß sie aus der Betriebsstellung in eine zusätzlich dargestellte Ruhestellung überführbar sind; zweckmäßigerweise ist hierzu das Blasrohr 16 mit daran angeschlagenen Armen 17 um die Längsachse der Absaugwand schwenkbar.

Wie aus Fig. 2 näher ersichtlich, sind an den Enden des über die langgestreckte Tauchwanne 10 mitgeführten Blasrohres 16 einerseits ein Verdichter 22 für die in das Blasrohr 16 einzuführende Blasluft und andererseits ein Getriebemotor 23 angeordnet, mittels welchen das Blasrohr 16 mit Armen 17 verschwenkt werden kann. Zu­ sätzlich sind die Einblasdüsen an einer durchgehenden Klappe 17 in Form eines Schlitzes angeordnet, so daß die gesamte Länge der Tauchwanne 10 mit Einblasluft bestrichen werden kann.

Die dargestellte Vorrichtung entfaltet beim Betrieb der Tauchwanne folgende Wirkung: Aus dem zwischen den Absaugwänden 11 gebildeten Absaugraum 24 wird die schad­ stoffbelastete, durch Thermik von der beispielsweise um vierhundertfünfzig Grad Celsius heißen Oberfläche eines Metallbades aufsteigende Luft über die Eintritts­ öffnungen 13 in die Absaugwand 11 eingesaugt und von hier aus einer nicht im einzelnen dargestellten nachge­ schalteten Reinigungseinrichtung zugeführt. Bei der hier gezeigten Anordnung von zwei Absaugwänden wird der erforderliche abzusaugende Volumenstrom je Zeitein­ heit je zur Hälfte über die beiden Absaugwände 11 abgezogen.

Der abzusaugende Volumenstrom setzt sich zusammen aus den jeweils zugeführten Volumenströmen an Blasluft, die über die Arme 17 in den Absaugraum 24 eingeführt wird, sowie an Sperrluft, die über den hydraulisch wirksamen Spalt 25 in den Absaugraum 24 eingezogen wird und der aufsteigenden Thermik über der Badober­ fläche 18 entgegengerichtet ist. Der hydraulisch wirk­ same Spalt 25 wird abgesehen von der bauteilmäßigen geometrischen Begrenzung weiter verengt durch die Wirkung der scharfkantigen Leitblechenden 20, die zu einer Kontraktion der Thermiksäule führen, und durch die über die Leitbleche 20 geführte Einblasluft, welche gemeinsam mit der Sperrluft den Spalt 25 hydraulisch verschließt.

In Fig. 3 ist in einer schematischen Linienführung die sich einstellende Luftführung angedeutet; aufgrund der von den Absaugwänden 11 ausgehenden Absaugwirkung wird die parallel zur Badoberfläche 18 über die Leit­ bleche 20 eingeblasene Blasluft in den Absaugraum 24 umgelenkt und induziert dort einen kreisförmigen Wirbel 26, über den die abzusaugende Luft zu den Eintritts­ öffnungen 13 in den beiderseitigen Absaugwänden 11 geführt wird. Zwischen den von den Wirbeln 26 erfaßten Teilen der über dem Bad 10 anstehenden Thermiksäule bleibt nur noch ein begrenzter Freiraum, welcher abge­ riegelt werden muß, und in diesen Freiraum strömt unter der Absaugwirkung der Absaugwände 11 nun die noch erforderliche Sperrluft der Thermiksäule entgegenge­ richtet in den Absaugraum 24 ein und wird dort eben­ falls wirbelartig zu den seitlich angeordneten Eintritts­ öffnungen 13 der Absaugwände 11 umgelenkt.

Aus der Fig. 3 ergibt sich, daß aufgrund der Verengung des mittels der Sperrluft noch abzuriegelnden freien Autauschquerschnitts zwischen dem Absaugraum 24 und der Umgebungsatmosphäre der Bedarf an Sperrluft wesent­ lich verringert ist, wobei gleichzeitig die gesamte, aus dem Absaugraum 24 abzusaugende Luftmenge erheblich herabgesetzt ist; gleichzeitig ist der Wirkungsgrad der Abriegelung des Absaugraumes 24 gegen die Umgebungs­ atmosphäre deutlich verbessert. Hierbei hat es sich herausgestellt, daß ein Anteil an Blasluft von bis zu zehn Prozent des abzusaugenden Volumenstromes schon ausreicht, um die erfindungsgemäßen Vorteile zu erreichen, womit der Energieaufwand für die Blasluftzufuhr gering gehalten werden kann. Es versteht sich jedoch, daß der Volumenstrom an einzublasender Blasluft einerseits und der davon abhängige Volumenstrom an Sperrluft anderer­ seits von den baulichen Gegebenheiten der Tauchwannen­ anordnung 10 mit Absaugwänden 11 abhängig und somit für jede Anlage zu optimieren ist.

In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem die Arme 17 mit Einblasdüsen 19 in einem Winkel zur Badoberfläche 18 angeordnet sind, so daß sich eine dachartige Abschirmung des Absaugraumes 24 ergibt, wie diese durch die strichpunktierte Linie 27 angedeutet ist.

Wie in der Fig. 4 über die Pfeile 28 angedeutet ist, können die Blasrohre 16 im Hinblick auf eine optimale Ausgestaltung des Absaugraumes 24 in Abhängigkeit von der Bauhöhe der Seitenwände 11 höhenverstellbar eingerich­ tet sein, wobei sich diese Höhenverstellung insbesondere vorteilhaft bei parallel zur Badoberfläche 18 ausge­ bildeten Armen 17 mit Einblasdüsen 19 auswirkt.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentan­ sprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offen­ barten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (16)

1. Vorrichtung zum Absaugen schadstoffbelasteter Luft aus dem Oberflächenbereich von Tauchbädern für die Oberflächenbehandlung von Werkstücken, insbesondere deren Verzinkung, wobei längs der Tauchwannen zu beiden Seiten je eine Absaugwand mit innenliegendem Absaugkanal mitgeführt ist und die Wände Eintrittsöffnungen für die abzu­ saugende Luft aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Absaugwand (11) ein über die Länge der Tauchwanne (10) verlaufendes Blasrohr (16) mit aufeinander zu gerichteten Einblasdüsen (19) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einblasdüsen (19) parallel zur Badoberfläche (18) ausgerichtet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einblasdüsen (19) in einem Winkel zur Badoberfläche (18) mit Aufwärtsrichtung ausgerichtet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellungswinkel der Einblasdüsen (19) zur Badoberfläche (18) bis zu siebzig Grad beträgt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellungswinkel der Einblasdüsen (19) zur Badoberfläche (18) zwischen zwanzig und dreißig Grad beträgt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Einblasdüsen (19) in Ausströmrichtung der Luft ausgerichtete scharfkantige Leitbleche (20) angeordnet sind, über welche die ausgeblasene Luft hinwegströmt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die scharfkantige Vorderkante der Leitbleche (20) bis an den senkrecht projizierten Rand der Tauchwanne (10) heranreicht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einblasdüsen (19) längs des Rohres (16) als ein durchgehender Schlitz und die Leitbleche (20) als einheitliches längslaufen­ des Bauteil ausgebildet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugwände (11) vom Tauchwannenrand nach oben rückspringend ange­ ordnet und die Einblasdüsen (19) am Ende von den rückspringenden Abstand überbrückenden, mit dem Rohr (16) verbundenen Armen (17) angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (17) um die Längsachse der Absaugwand (11) schwenkbar sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch eine mit dem Blasrohr (16) verbundene, über die Länge der Tauchwanne (10) führende Klappe (17) mit Einblasschlitz (19).

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiderseitigen Absaugwände (11) eine Vorrichtung zur Verstellung der Höhenlage des Blasrohres (16) mit Armen (17) aufweisen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (15) mit Blasrohr (16) gegenüber der Abschlußleiste (14) der Absaugwand (11) höhen­ verstellbar ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der über der Bad­ oberfläche (18) und durch die Absaugwände (11) begrenzte Absaugraum (24) seitlich und an den Stirnseiten der Tauchwanne (10) durch Dichtbleche (21) abgeschirmt ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die über die Einblas­ düsen (19) eingeblasene Luftmenge höchstens zehn Prozent der über die Absaugwände (11) abge­ saugten Luftmenge beträgt.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den sich gegenüberliegenden Leitblechenden (20) gegebene Spalt (25) der Breite der Tauchwanne (10) entspricht.