DE4211928A1 - Luftreinigungseinrichtung insbesondere für eine Schuhreparaturmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftreinigungseinrichtung, insbeson­ dere für Schuhreparaturmaschinen, mit einem Filter.

Mit solchen Schuhreparaturmaschinen werden Fräs-, Schleif- und Polierarbeiten an Schuhen durchgeführt. Der dabei anfallende Fein- und Grobstaub sowie der Rauch müssen abgesaugt werden. Da die Maschinen oft in Verkaufsräumen aufgestellt sind, und es normalerweise nicht möglich ist, die abgesaugte Luft ins Freie zu leiten, müssen der Grobstaub, der Feinstaub und die Rauch­ partikel von der abgesaugten Luft getrennt werden.

Als Filter derartiger Luftreinigungseinrichtungen werden Tuch­ filter verwendet, als Filtermaterial kommt Baumwolle in Be­ tracht. Um den Druckabfall am Filter - und damit die Leistung eines erforderlichen Absauggebläses - zu begrenzen, wird eine hohe Durchlässigkeit des Filtermaterials gewählt. Dies hat aber den Nachteil, daß Staubteilchen bis zu einer gewissen Größe und Rauchpartikel den Filter passieren, zusammen mit der abgesaugten Luft die Luftreinigungseinrichtung verlassen und in die Verkaufsräume gelangen.

Aufgabe der Erfindung ist, die Trennwirkung einer solchen Luft­ reinigungseinrichtung zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen dem Filter vor­ geschalteten Abscheider gelöst.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß größere Staubteilchen (Grob­ staub) bereits im Abscheider von der abgesaugten Luft getrennt werden und nicht zum Filter gelangen. Der Filter verschmutzt langsamer. Da die Menge der sich beim Betrieb der Luftreini­ gungseinrichtung am Filter ablagernden Staubteilchen geringer und deren Größe kleiner ist, ist der Anstieg des Druckabfalls mit der Betriebsdauer niedriger als bei herkömmlichen Luftreini­ gungsanlagen. Die Durchlässigkeit des Filtermaterials kann kleiner gewählt und dadurch die Trennwirkung des Filters ver­ bessert werden.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform vergrößert sich der Strömungsquerschnitt im Abscheider in Strömungsrichtung. Dadurch verringert sich die Strömungsgeschwindigkeit der abgesaugten Luft, die größeren und damit schwereren Staubteilchen werden durch die Schwerkraft aus dem Abluftstrom getrennt.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung strömt die zu reinigende Abluft im Abscheider von oben nach unten und wird anschließend seitwärts oder nach oben umgelenkt. Diese Ausführungsform kann für sich alleine oder zusammen mit vorstehender Ausführungsform bei der erfindungsgemäßen Luftrei­ nigungseinrichtung Verwendung finden. Durch die Umlenkung des Abluftstroms werden die größeren Staubteilchen aufgrund ihrer größeren Trägheit vom Abluftstrom getrennt. Dadurch daß die Abluft zunächst von oben nach unten strömt und anschließend umgelenkt wird, wird zusätzlich die Wirkung der Schwerkraft ausgenutzt und dadurch die Trennwirkung des Abscheiders verbes­ sert.

Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform vergrößert eine Umlenkvorrichtung den Umlenkwinkel des zu reinigenden Abluft­ stroms im Abscheider. Dadurch wird die Trennwirkung des Ab­ scheiders ohne nennenswerten zusätzlichen Druckverlust verbes­ sert.

Zum Reinigen des Filters wird bei einer Ausführungsform der Erfindung der Filter von einem Reinigungsgas entgegen der Durch­ strömrichtung des Absaugluftstroms im Filterbetrieb durchströmt. Dadurch werden Staubteilchen und Rauchpartikel, die sich am Filter abgesetzt haben, vom Filter entfernt. Der Druckverlust des Filters im Filterbereich verringert sich. Die Trennwirkung des Filters wird verbessert, da die wirksame Filteroberfläche vergrößert wird und damit die Strömungsgeschwindigkeit in den einzelnen Filterporen abnimmt. Die Reinigung des Filters erfolgt in den Pausen zwischen dem normalen Filterbetrieb der Luftrei­ nigungseinrichtung. Die Filterreinigung kann von Hand oder automatisch nach jedem Abschalten der Luftreinigungseinrichtung ausgelöst werden.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung werden eine oder mehrere Reinigungsdüsen durch das Reinigungsgas über das Filtermaterial bewegt. Dies kann beispielsweise durch die Rückstoßwirkung des aus den Reinigungsdüsen oder aus separaten Antriebsdüsen aus­ strömenden Reinigungsgases oder durch eine Laufradanordnung, wie sie aus Strömungsmaschinen bekannt ist, bewirkt werden, wobei die Reinigungsdüsen beispielsweise an einem über das Filtermaterial beweglichen Rohr oder Ausleger angeordnet sind.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist der Filter eine Filterpatrone auf. Eine solche Filterpatrone läßt sich einfacher auswechseln oder zur Reinigung aus der Luftreinigungsanlage entnehmen. Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist das Filtermaterial gefaltet, so daß eine große Filterfläche auf kleinem Raum untergebracht wird. Die Trennwirkung des Fil­ ters wird dadurch verbessert. Das Filtermaterial kann beispiels­ weise sternförmig gefaltet an der Umfangsfläche einer zylinder­ förmigen Filterpatrone angeordnet sein.

Das Filtermaterial einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Polyestervlies, das den Vorteil besserer Haltbarkeit im Ver­ gleich mit herkömmlichen Baumwollfiltern hat. Bei einer Weiter­ bildung dieser Ausführungsform ist die Oberfläche des Filter­ materials, beispielsweise durch Bedampfen des Polyestervlies, metall-, vorzugsweise edelmetallbeschichtet. Dadurch hat das Filtermaterial eine sehr glatte, elektrisch leitfähige Ober­ fläche. Es ist gut zu reinigen, elektrostatische Aufladung ist ausgeschlossen, so daß elektrisch geladene Staubteilchen nicht haften bleiben. Die Trennwirkung des Polyestervlies ist besser als die von Baumwolle.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist die Luftreini­ gungseinrichtung mehrere Filterpatronen auf. Dadurch wird eben­ falls die Fläche des Filtermaterials vergrößert. Dies hat über­ dies den Vorteil, daß eine Filterpatrone beispielsweise zum Reinigen herausgenommen und die Luftreinigungseinrichtung mit den übrigen Filterpatronen weiterbetrieben werden kann. Der Absaugluftstrom muß an der Stelle der herausgenommenen Filter­ patrone, beispielsweise mittels eines Stopfens, gesperrt werden.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Die einzelnen Merkmale können je für sich oder zu mehreren bei Ausführungsformen der Erfindung verwirklicht sein.

Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine Schuhreparatur­ maschine.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt gemäß Linie II-II aus Fig. 1.

Die Zeichnung ist schematisiert; die Strömung der Absaugluft durch die Luftreinigungsanlage ist mit Pfeilen angedeutet.

Als Beispiel einer Schuhreparaturmaschine ist eine Schleif­ maschine 1 mit einem Schleifband 2 dargestellt. Es könnte sich ebensogut um eine Fräs- oder Poliermaschine oder um eine Schleifmaschine mit Schleifscheibe handeln.

Unmittelbar unterhalb der Arbeitsstelle befindet sich eine Absaugöffnung 3, die mit einer Klappe 4 verschließbar ist.

Unterhalb der Absaugöffnung 3 ist ein Abscheider 5 mit einer Grobstaubschublade 6 an der Unterseite angeordnet. Im Bereich des Eintritts des Absaugluftstroms in den Abscheider 5 ist ein Umlenkflügel 7 angeordnet. Durch den Umlenkflügel 7 ist der Strömungsquerschnitt ist im Eintrittsbereich in den Abscheider 5 begrenzt - er erweitert sich im Abscheider 5. Unterhalb des Umlenkflügels 7 befindet sich in einer Seite des Abscheiders 5 eine Durchtrittsöffnung 8, an die sich ein Gebläserad 9 eines Absauggebläses anschließt. Ein Elektromotor 10 (nur in Fig. 2 zu sehen) treibt das Gebläserad 9 an.

Dem Gebläserad 9 sind zwei nebeneinander angeordnete Filter­ patronen 11 nachgeschaltet (Vgl. Fig. 2). Die Filterpatronen 11 sind zylinderförmig. Das eigentliche Filtermaterial 12 ist ein edelmetallbeschichtetes Polyestervlies, das über die Filter­ patrone 11 und die Schleifmaschine 1 geerdet ist. Das Filter­ material 12 ist sternförmig gefaltet am zylinderförmigen Umfang der Filterpatrone 11 angeordnet. Die untere Stirnseite der Filterpatrone 11 ist verschlossen. An der Oberseite befinden sich Austrittsöffnungen 13, die ins Innere der Schleifmaschine 1 münden.

Im Inneren jeder Filterpatrone 11 befindet sich ein U-förmiges Rohr (kurz U-Rohr) 14. Das U-Rohr 14 ist um seine Mittelachse drehbar. Die beiden Schenkel 15 des U-Rohrs befinden sich in unmittelbarer Nähe der Innenseite des Filtermaterials 12, sie erstrecken sich parallel zur Zylinderachse der Filterpatrone 11.

An den beiden Schenkeln 15 des U-Rohrs 14 sind Radial- oder schräg nach außen weisende Reinigungsdüsen (nicht dargestellt) angeordnet. In der Mitte des Jochs 16 ist das U-Rohr 14 an eine Druckluftleitung 17 angeschlossen, die mit einem Elektro­ magnetventil 18 absperrbar ist. Die Druckluftversorgung erfolgt entweder aus einem in der Schleifmaschine 1 befindlichen Druck­ luftbehälter 19 oder aus einer externen Druckluftleitung.

Unterhalb des Gebläses und der beiden Filterpatronen 11 ist eine Feinstaubschublade 20 angeordnet.

Im folgenden wird die Funktionsweise der dargestellten Luftrei­ nigungseinrichtung beschrieben:

Nach Öffnen der Klappe 4 der Absaugöffnung 3 und Einschalten des Gebläses werden an der Arbeitsstelle anfallende Staubteil­ chen und Rauchpartikel zusammen mit Umgebungsluft durch die Absaugöffnung 3 abgesaugt. Die Absaugluft strömt von oben nach unten in den Abscheider 5. Beim Eintritt in den Abscheider 5 wird die Absaugluft vom Umlenkflügel 7 zunächst von der Durch­ trittsöffnung 8 weggelenkt, sie strömt anschließend durch die Durchtrittsöffnung 8. Der Umlenkflügel 7 vergrößert den Umlenk­ winkel des Absaugluftstroms im Abscheider 5 und verbessert dadurch die Trennwirkung von Staubteilchen aus der Absaugluft. Darüber hinaus beschränkt der Umlenkflügel 7 den Strömungsquer­ schnitt - der Strömungsquerschnitt erweitert sich nach dem Umlenkflügel 7 im Abscheider 5. Durch die Querschnittserwei­ terung verringert sich die Strömungsgeschwindigkeit, was die Trennwirkung von Staubteilchen aus der Absaugluft ebenfalls verbessert. Die Strömungsführung zunächst von oben nach unten und die anschließende seitliche Ablenkung verbessert ebenfalls die Trennwirkung aufgrund der Schwerkraft. Staubteilchen ab einer gewissen Größe und Gewicht (Grobstaub) werden vom Absaug­ luftstrom getrennt und fallen in die Grobstaubschublade 6.

Der von Grobstaub gereinigte Absaugluftstrom gelangt durch die Durchtrittsöffnung 8 aus dem Abscheider 5 axial in das Gebläse­ rad 9 und tritt radial aus dem Gebläserad 9 aus. Das Gebläse kann auch an anderer Stelle des Absaugluftstroms - vor dem Abscheider 5 oder nach den Filterpatronen 11 - angeordnet sein.

Das Ein- und Ausschalten des Gebläses und evtl. des Schleif­ bandes 2 kann durch das Öffnen und Schließen der Klappe 4 erfol­ gen.

Anschließend an das Gebläse tritt der Absaugluftstrom von außen durch das Filtermaterial 12 ins Innere der Filterpatronen 11. Beim Durchtritt durch das Filtermaterial 12 werden die im Ab­ saugluftstrom verbliebenen Staubteilchen (Feinstaub) und Rauch­ partikel vom Absaugluftstrom getrennt. Soweit der Feinstaub und die Rauchpartikel nicht durch die Luftströmung an der Außen­ seite der Filter gehalten werden oder in den Poren des Filter­ materials 12 haften, fallen sie nach unten in die Feinstaub­ schublade 20.

Aus dem Inneren der Filterpatronen 11 tritt die gereinigte Absaugluft durch die Austrittsöffnungen 13 ins Innere der Schleifmaschine 1 aus. Von dort gelangt die gereinigte Absaug­ luft durch nicht dargestellte Austrittsöffnungen nach außen.

Nach dem Abschalten des Gebläses fallen die durch den Luftstrom an der Außenseite der Filter gehaltenen Feinstaubteilchen und Rauchpartikel ebenfalls nach unten in die Feinstaubschublade 20.

Bei abgeschaltetem Gebläse können die Filterpatronen 11 gerei­ nigt werden: dazu wird das Elektromagnetventil 18 geöffnet und Druckluft gelangt aus dem Druckluftbehälter 19 oder aus einer nicht dargestellten Druckluftversorgungsleitung über die Druck­ luftleitung 17 in das U-Rohr 14. Sie strömt durch das Joch 16 in die beiden Schenkel 15 des U-Rohrs 14 und tritt durch die (nicht dargestellten) Reinigungsdüsen aus. Die Druckluft durch­ strömt das Filtermaterial 12 in Gegenrichtung zum Absaugluft­ strom bei Filterbetrieb der erfindungsgemäßen Luftreinigungse­ inrichtung und entfernt dadurch Staubteilchen und Rauchpartikel vom Filtermaterial 12. Die Staubteilchen und Rauchpartikel fallen nach unten in die Feinstaubschublade 20.

Während der Reinigung der Filter dreht sich das U-Rohr 14 um die Zylinderachse der Filterpatronen 11. Durch die Drehung des U-Rohrs 14 bewegen sich dessen Schenkel 15 mit den Reinigungs­ düsen über die Innenseite des Filtermaterials 12. Dadurch wird jede Stelle des Filtermaterials 12 gereinigt.

Das U-Rohr 14 wird durch den Rückstoß von Druckluft, die tangen­ tial aus Schubdüsen des U-Rohrs 14 austritt in Drehung ver­ setzt. Das U-Rohr 14 kann statt dessen auch mittels mehrerer, im Drucklufteintrittsbereich im Joch 15 des U-Rohrs 14 nach Art eines Laufrads einer Strömungsmaschine angeordneter Tur­ binenflügel angetrieben werden.

Die Reinigung kann entweder von Hand in Gang gesetzt werden oder automatisch nach Abschalten des Gebläses erfolgen.

Die gesamte Luftreinigungseinrichtung ist vom Eintritt des Absaugluftstroms in die Absaugöffnung 3 bis zum Austritt aus den Filterpatronen 11 durch die Austrittsöffnungen 13 staub­ dicht. Die beiden Staubschubladen 6, 20 sind abnehmbar und beispielsweise mit Spannhebeln staubdicht anbringbar.

Durch die Verwendung des Polyestervlies als Filtermaterial wird eine Reinigung der Absaugluft gemäß den Verwendungskate­ gorien U, S, G, C des Berufsgenossenschaftlichen Instituts für Arbeitssicherheit (BIA), 5202 Sankt Augustin, erreicht. Herköm­ mliche Baumwoll-Filter erzielen lediglich eine Reinigung gemäß den Verwendungskategorien U, S.

Die erfindungsgemäße Luftreinigungseinrichtung kann auch als separate Einheit außerhalb der Schuhreparaturmaschine verwendet und, beispielsweise in einem Nebenraum, untergebracht werden. Sie kann auch für mehrere Schuhreparaturmaschinen gemeinsam verwendet werden.

Das als Filtermaterial verwendete Polyestervlies ist bis 100°C temperaturbeständig. Es ist feucht abwischbar.

Die Filterpatrone 11 hat einen Durchmesser von 360 mm und eine Höhe von etwa 600 mm. Die Fläche des Filtermaterials 12 ist ca. 7,5 m². Der Luftdurchsatz durch die Filter ist ungefähr 576 m³/h pro m² Filterfläche.

Claims (12)

1. Luftreinigungseinrichtung, insbesondere für Schuhreparaturmaschinen, mit einem Filter, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftreinigungseinrichtung einen dem Filter (11, 12) vorgeschalteten Abscheider (5) aufweist.

2. Luftreinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Strömungsquerschnitt im Abscheider (5) in Strömungsrichtung vergrößert.

3. Luftreinigungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zu reinigender Absaugluftstrom im Abscheider (5) von oben nach unten strömt und anschließend seitwärts oder nach oben umgelenkt wird.

4. Luftreinigungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umlenkvorrichtung (7) im Eintrittsbereich des Abscheiders (5) den Umlenkwinkel des zu reinigenden Absaugluftstroms im Abscheider (5) vergrößert.

5. Luftreinigungseinrichtung nach einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Reinigen des Filters (11, 12) der Filter (11, 12) von einem Reinigungsgas entgegen der Durchströmrichtung des Absaugluftstroms im Filterbetrieb durchströmt wird.

6. Luftreinigungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Reinigungsdüsen durch das Reinigungsgas über das Filtermaterial (12) bewegt werden.

7. Luftreinigungseinrichtung insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter eine Filterpatrone (11) aufweist.

8. Luftreinigungseinrichtung für Schuhreparaturmaschinen, mit einem Filter, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter eine Filterpatrone (11) aufweist.

9. Luftreinigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial (12) gefaltet ist.

10. Luftreinigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial (12) ein Polyestervlies ist.

11. Luftreinigungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Filtermaterials (12) metallbeschichtet ist.

12. Luftreinigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftreinigungseinrichtung mehrere Filterpatronen (11) aufweist.