DE4335477A1

DE4335477A1 - Cleaning apparatus

Info

Publication number: DE4335477A1
Application number: DE4335477A
Authority: DE
Inventors: Hanns Rossmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-10-18
Filing date: 1993-10-18
Publication date: 1995-04-20

Abstract

The invention relates to a cleaning apparatus for cleaning air enriched with solid particles, water and/or oil. In order that the cleaning apparatus is constructed simply and cost-effectively and in a space-saving manner, and requires little maintenance effort with highest possible efficiency, it has a first cleaning stage having a rotating turbine wheel with coaxial suction and radial ejection, which is radially enclosed by a drum-shaped housing, a second cleaning stage having a stationary filter and a pore size below 0.005 mm and a ram pressure zone having turbulent air vortexing directly upstream of the filter and a reduced pressure zone directly downstream of the filter and a third cleaning stage having a rotating centrifuge with radial ejection, the peripheral surface of which is coated by a filter of pore size EU 6.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung für verunreinigte Luft, wie sie insbesondere bei der spanenden Metallbearbeitung anfällt.The invention relates to a cleaning device for polluted air, as is particularly the case with metal cutting Metalworking arises.

Die aus den Arbeitskabinen bzw. Arbeitsräumen der Maschinen abgesaugte Luft ist mit Öl und Wasser befrachtet, welches vorzugsweise von den aufgebrachten Kühl-Schmier-Emulsionen stammt, sowie mit kleinsten Feststoff-Teilchen, die einerseits vom Abrieb bei der Bearbeitung, andererseits aber auch als Rauchpartikel von partiellen Verbrennungen bei der Bearbeitung herrühren.Those from the work cabins or work rooms of the machines extracted air is loaded with oil and water, which preferably from the applied cooling-lubricating emulsions comes, as well as with the smallest solid particles, on the one hand from abrasion during processing, but also as Smoke particles from partial burns during processing come from.

Dabei soll einerseits die Luft vor dem Entlassen in die Umgebung gereinigt werden und andererseits wenn möglich das Kühl- Schmiermittel zurückgewonnen werden, um es bei der Bearbeitung erneut einsetzen zu können.On the one hand, the air should be released into the environment be cleaned and, if possible, the cooling Lubricants to be recovered at the To be able to use processing again.

Dabei besteht ein Problem darin, daß die in der Luft enthaltenen Flüssigkeiten nicht nur in Tröpfchenform, sondern auch in Dampfform, also als Aerosol, vorliegen.One problem with this is that those contained in the air Liquids not only in droplet form, but also in Vapor form, i.e. as an aerosol.

Zur Reinigung derart verschmutzter Luft sind sowohl elektrische als auch mechanische Reinigungsverfahren bekannt:To clean such polluted air, both electrical and also known as mechanical cleaning processes:

Bei der Reinigung mit Hilfe eines sogenannten Elektrostaten wird die verunreinigte Luft und damit die zu entfernenden Verunreinigungen auf ihrem Strömungsweg mit blanken Leitern in Kontakt gebracht, die unter einer hohen elektrischen Spannung stehen. Durch das dabei aufgebaute elektrische Feld werden die verunreinigenden Teilchen ionisiert. Beim Hindurchleiten zwischen parallelen Platten, der eine elektrische Ladung entgegengesetzt zu der der verunreinigenden Teilchen ist, setzen sich die Verunreinigungen an den meist senkrecht stehenden Platten ab und sollen an diesen herabgleiten und abtropfen. When cleaning with the help of a so-called electrostat the polluted air and thus the air to be removed Contamination on your flow path with bare conductors brought in contact under a high electrical Stand tension. Through the electrical field built up the contaminating particles are ionized. At the Passing between parallel plates, which is an electrical Charge opposite to that of the contaminating particles is, the impurities settle on the mostly vertical standing plates and should slide down on them and drain.

Abgesehen davon, daß ein derartiger Elektrostat einen hohen Energiebedarf hat und darüber hinaus sinnvoller Weise abgeschirmt werden muß, muß der Plattenabstand in Abhängigkeit von der Stärke der Ladung relativ gering gehalten werden. Da die abgetrennten verunreinigten Teilchen in der Regel nicht schnell genug nach unten gleiten, baut sich sehr schnell eine Schmutzschicht auf den Platten auf, die einerseits den Zwischenraum zwischen den Platten ständig verringert und dadurch den Strömungswiderstand vergrößert, bis zum Verschließen der Plattendurchgänge, und andererseits durch die isolierende Wirkung der Schmutzschicht die Anziehung auf die noch freien Verunreinigungsteilchen ständig abnimmt. Derartige Elektrostaten besitzen daher zu Beginn des Betriebes eine sehr hohe Reinigungswirkung, die jedoch schon nach sehr wenigen Betriebsstunden drastisch nachläßt. Zusätzlich werden enthaltene Aerosole überhaupt nicht abgeschieden.Apart from the fact that such an electrostat has a high Has energy needs and moreover sensible must be shielded, the plate spacing must be in Depending on the strength of the load kept relatively low become. Since the separated contaminated particles in the Usually not sliding down fast enough builds up a lot quickly a layer of dirt on the plates, on the one hand the gap between the plates is constantly reduced and thereby increasing the flow resistance up to Closing the plate passages, and on the other hand by the isolating effect of the dirt layer the attraction on the free contaminant particles constantly decreases. Such Electrostats therefore have a very high level at the start of operation high cleaning effect, but after only a few Hours of operation drastically decreases. In addition contained aerosols not deposited at all.

Bei der mechanischen Reinigung wird die verunreinigte Luft in der Regel mechanisch durch entsprechend feinporige Filter, meist bestehend aus Schaumstoffmatten, geleitet, wobei diese Filtermatten rotierend auf der inneren Mantelfläche eines Stützzylinders, der meist aus Lochblech besteht, angeordnet sind. Diese rotierenden Filter, von denen mehrere Stufen koaxial ineinander laufen können, sind meist auf der einen Stirnseite mit einer Stirnwand verschlossen und dort mittels Motor angetrieben, während die gegenüberliegende Seite offen ist und als Lufteinlaß dient. Der Luftaustritt erfolgt dabei radial zum umgebenden Gehäuse hin, welchem beim wiederum axialen, zentralen Austritt noch weitere, stillstehende Filterelemente nachgeschaltet sein können.During mechanical cleaning, the contaminated air is in usually mechanically by means of appropriately fine-pored filters, usually consisting of foam mats, passed, this Filter mats rotating on the inner surface of a Support cylinder, which usually consists of perforated sheet, arranged are. These rotating filters, of which several stages are coaxial can run into each other, are usually on one end with one end wall closed and there by motor driven while the opposite side is open and serves as an air inlet. The air outlet is radial to surrounding housing, which in turn is axial, other, stationary filter elements can be connected downstream.

Dabei wird insgesamt konventionell, d. h. mit abnehmender Porengröße in Durchlaufrichtung der zu reinigenden Luft, vorgegangen.Overall, conventional, i. H. with decreasing Pore size in the direction of flow of the air to be cleaned, proceeded.

Der Nachteil dieser mechanischen Reinigung besteht darin, daß sich die gesamten entfernten Verunreinigungen in den Filtermatten absetzen, so daß diese Filter nach kurzer Zeit gereinigt oder erneuert werden müssen.The disadvantage of this mechanical cleaning is that all the contaminants removed in the Remove filter mats so that these filters after a short time need to be cleaned or replaced.

Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, eine Reinigungsvorrichtung zu schaffen, die einfach und kostengünstig sowie platzsparend aufgebaut ist und bei einem möglichst hohen Wirkungsgrad möglichst wenig Wartungsaufwand erfordert.It is therefore the object according to the invention, a To create cleaning device that is simple and is inexpensive and space-saving and at one as high an efficiency as possible Maintenance required.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This task is characterized by the characteristics of the Claim 1 solved. Advantageous embodiments result itself from the subclaims.

Bei der erfindungsgemäßen dreistufigen Reinigung werden in der ersten Reinigungsstufe ohne Filtermedium die schweren Verunreinigungen, also die größeren Flüssigkeitströpfchen sowie die Feststoff-Teilchen, durch das Schaufelrad radial nach außen gegen das umgebende Gehäuse geschleudert. Bei entsprechend geringem Abstand zwischen Schaufelrad und Gehäuse sowie einer entsprechenden Endgeschwindigkeit der beschleunigten Luft, werden diese schweren Teilchen zuverlässig die Gehäusewandung erreichen, und dort haften bleiben, wodurch sich sehr schnell ein vorzugsweise aus Flüssigkeit bestehender Schmutzfilm auf der Innenwand des Gehäuses in diesem Bereich bildet, der seitlich herabläuft und sich am tiefsten Punkt sammelt bzw. dem dort angebrachten ersten Auslauf 31 zustrebt.In the three-stage cleaning according to the invention, in the first cleaning stage without filter medium, the heavy impurities, that is to say the larger liquid droplets and the solid particles, are thrown radially outward against the surrounding housing by the paddle wheel. With a correspondingly small distance between the impeller and the housing and a corresponding top speed of the accelerated air, these heavy particles will reliably reach the housing wall and adhere there, as a result of which a dirt film, preferably consisting of liquid, forms very quickly on the inner wall of the housing in this area, which runs down to the side and collects at the lowest point or strives for the first outlet 31 attached there.

Dabei ist es wichtig, daß die zu reinigende Luft möglichst vollständig durch das Schaufelrad in der gewünschten Weise radial beschleunigt wird, also die beabsichtigte radiale Endgeschwindigkeit erreicht. Zu diesem Zweck besteht das Schaufelrad nicht nur aus axial frei endenden Schaufeln, die nur auf einer Seite mittels einer Stirnwand angetrieben werden, sondern aus zwei parallel geführten Stirnwänden, zwischen denen die Schaufeln angeordnet sind. Die vordere Stirnwand läuft dabei in möglichst geringem Abstand zum stillstehenden Gehäuse bzw. dessen zentraler Einlaßöffnung, so daß die gesamte zu bearbeitende Luft durch das Schaufelrad beschleunigt wird. It is important that the air to be cleaned is as possible completely through the paddle wheel in the desired manner is accelerated radially, i.e. the intended radial Final speed reached. For this purpose, there is Paddle wheel not only from axially freely ending blades, which only be driven on one side by means of an end wall, but from two parallel end walls, between which the blades are arranged. The front bulkhead runs as close as possible to the stationary one Housing or its central inlet opening, so that the all air to be processed through the paddle wheel is accelerated.

Von dieser ersten Reinigungsstufe geht die Luft axial über einen Ringspalt zwischen einer zentralen ersten Stirnwand und dem Innenumfang des Gehäuses in die Zone der zweiten Reinigungsstufe über. In diesem Bereich muß die Luft radial durch den koaxialen Filter nach innen, in Richtung auf das Zentrum der Reinigungsrichtung vordringen und dabei den Filter durchlaufen. Während des Überganges der zweiten Reinigungsstufe ist die Luft dabei jedoch noch stark in Umfangsrichtung beschleunigt, wozu axiale Komponenten aufgrund der Strömungsrichtung hinzutreten. Dies bedeutet, daß in dem Bereich radial außerhalb des konzentrischen, zylindrischen Filters 9 der zweiten Reinigungsstufe die Luft stark verwirbelt ist, mithin noch vor dem Durchdringen des Filters 9 sehr oft bereits an dessen Oberfläche entlang streicht.From this first cleaning stage, the air passes axially through an annular gap between a central first end wall and the inner circumference of the housing into the zone of the second cleaning stage. In this area, the air must penetrate radially inward through the coaxial filter, towards the center of the cleaning direction, and thereby pass through the filter. During the transition from the second cleaning stage, however, the air is still strongly accelerated in the circumferential direction, to which axial components are added due to the direction of flow. This means that in the area radially outside of the concentric, cylindrical filter 9 of the second cleaning stage, the air is strongly swirled, and therefore very often brushes along the surface of the filter 9 before it penetrates.

Dies wird zusätzlich dadurch gefördert, daß dieser Filter der zweiten Reinigungsstufe die geringste Porengröße aller Reinigungsstufen besitzt und zwar vorzugsweise im Bereich eines Tausendstel eines Millimeters. Dadurch entsteht im Strömungsweg unmittelbar vor diesem Filter eine Stau druckzone aufgrund der ständig durch das Schaufelrad der ersten Reinigungsstufe nachgepreßten Luft.This is further promoted by the fact that this filter second cleaning stage the smallest pore size of all Has cleaning levels, preferably in the area a thousandth of a millimeter. This creates in Flow path immediately before this filter a jam pressure zone due to the constant impeller by the paddle wheel Air purification level.

Das vielfache Überstreichen des stillstehenden Filters dieser zweiten Reinigungsstufe durch die Luft, bevor diese den Filter durchdringt, führt dazu, daß selbst die als Aerosol in der Luft vorhandenen Flüssigkeiten kondensieren und sich an der Außenfläche des Filters der zweiten Reinigungsstufe niederschlagen und von diesem zum tiefsten Punkt des Gehäuses abtropfen.The multiple sweep of the stationary filter of this second purification stage through the air before this clears the filter penetrates, causing even that as an aerosol in the air existing liquids condense and adhere to the Outer surface of the filter of the second cleaning stage knock down and from this to the lowest point of the Drain the housing.

Das Kondensieren wird weiter gefördert durch das hinter dem eigentlichen, die Staudruckwirkung erzeugenden, Filter, welcher auf mindestens 10, besser 20 mm Dicke von einem Stützgewebe hinterlegt ist, welches vorzugsweise aus Metallgewebe, beispielsweise Stahlwolle oder Edelstahlwolle, besteht, da auch an diesem Stützgewebe noch eine starke Kondensation stattfindet. Stützgewebe und Filter werden durch einen innenseitig angeordneten Tragzylinder, meist aus einem Lochblech bestehend, mechanisch getragen. Die gesamte zweite Reinigungsstufe ist dabei stirnseitig dicht zwischen der ersten Stirnwand 21 und der zweiten Stirnwand 22 angeordnet, so daß die verunreinigte Luft nach dem Durchdringen der zweiten Reinigungsstufe axial in die dritte Reinigungsstufe gelangt, die wiederum aus einem rotierenden Teil, nämlich einer Zentrifuge 30 besteht, die die Luft radial nach außen beschleunigt. Am Außenumfang der Zentrifuge 30 weist diese einen Tragzylinder aus stabilem, durchlässigen Material wie etwa Lochblech auf, auf dessen Innenseite lückenlos eine Filtermatte, beispielsweise aus offenporigem Schaumstoff aufgebracht ist, die eine deutlich größere Porengröße als der Filter 9 der zweiten Reinigungsstufe aufweist, etwa der Spezifikation EU6. In diesem Filter werden vorzugsweise die noch enthaltenen Ölbestandteile kondensiert bzw. von kleineren zu größeren Öltröpfchen zusammengebracht, welche dann in der Filtermatte 19 hängenbleiben und über den außen angeordneten Tragzylinder an den Innenumfang des Gehäuses abgeschleudert werden. Am tiefsten Punkt ist in diesem axialen Bereich der zweite Ablauf 32 angeordnet, in dem sich im Betrieb vorzugsweise Öl befindet.The condensation is further promoted by the filter behind the actual pressure generating effect, which is deposited to a thickness of at least 10, preferably 20 mm, by a support fabric, which preferably consists of metal fabric, for example steel wool or stainless steel wool, since this support fabric also remains a strong condensation takes place. Supporting fabric and filters are mechanically supported by an inner support cylinder, usually consisting of a perforated plate. The entire second cleaning stage is arranged on the end face tightly between the first end wall 21 and the second end wall 22 , so that the contaminated air, after penetrating the second cleaning stage, reaches the third cleaning stage axially, which in turn consists of a rotating part, namely a centrifuge 30 that accelerates the air radially outwards. On the outer circumference of the centrifuge 30 , this has a support cylinder made of stable, permeable material, such as perforated sheet metal, on the inside of which a filter mat, for example made of open-cell foam, is applied, which has a significantly larger pore size than the filter 9 of the second cleaning stage, for example the specification EU6. In this filter, the oil constituents which are still present are preferably condensed or brought together from smaller to larger oil droplets, which then get caught in the filter mat 19 and are thrown off against the inner circumference of the housing via the support cylinder arranged on the outside. At the lowest point in this axial area is the second outlet 32 , in which oil is preferably located during operation.

Das enthaltene Wasser wird aufgrund des höheren spezifischen Gewichts bereits in der ersten Reinigungsstufe weitestgehend abgeschleudert.The water contained is due to the higher specific Weight as far as possible in the first cleaning stage thrown off.

Beim wiederum axialen Austreten der gereinigten Luft aus der Reinigungsvorrichtung kann zusätzlich ein konventioneller Festfilter die Reinigungsfilter stirnseitig verschließen, dessen Porengröße etwas geringer ist als die des letzten vorherigen, rotierenden Filters, also beispielsweise die Porengröße EU5.When the cleaned air exits axially again A cleaning device can also be a conventional one Fixed filter, close the cleaning filter on the front, its Pore size is slightly smaller than that of the last previous one, rotating filter, e.g. the pore size EU5.

Auch bei der dritten Reinigungsstufe, der rotierenden Zentrifuge, ist es wichtig, daß die zu bearbeitende Luft möglichst vollständig den rotierenden Filter 19 durchströmt. Zu diesem Zweck ist der Filter mit umgebenden Trangzylinder als auch die radial weiter innen angeordneten Schaufeln auf einer Stirnplatte angeordnet, die sich nahe dem Ende der Reinigungsvorrichtung befindet, so daß die daran befestigten Elemente in das Gehäuseinnere, also in Richtung auf die zweite Reinigungsstufe ragen. Dabei ist der Abstand zwischen dem rotierenden Filter bzw. dessen Tragzylinder zur feststehenden zweiten Stirnwand der zweiten Reinigungsstufe hin so gering wie möglich auszulegen.Also in the third cleaning stage, the rotating centrifuge, it is important that the air to be processed flows through the rotating filter 19 as completely as possible. For this purpose, the filter with the surrounding trunk cylinder as well as the blades arranged radially further inwards are arranged on a front plate which is located near the end of the cleaning device, so that the elements attached to it protrude into the interior of the housing, that is to say in the direction of the second cleaning stage. The distance between the rotating filter or its support cylinder to the fixed second end wall of the second cleaning stage is to be designed as small as possible.

Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung ist nachfolgend beispielhaft näher beschrieben. Die Fig. 1 zeigt in einem Längsschnitt die untere Hälfte einer im wesentlichen rotationssymmetrischen erfindungsgemäßen Reinigungsvor richtung 1. Diese ist bis auf die nur an der tiefsten Mantellinie angeordneten Abläufe 31 und 32 rotationssymmetrisch zur im oberen Bildbereich eingezeichneten Symmetrieachse 2.An embodiment according to the invention is described in more detail below by way of example. Fig. 1 shows a longitudinal section of the lower half of a substantially rotationally symmetrical Reinigungsvor inventive device 1. Except for the processes 31 and 32 arranged only at the deepest surface line, this is rotationally symmetrical to the axis of symmetry 2 shown in the upper image area.

Dabei ist der Weg 3 der zu reinigenden Luft gestrichelt dargestellt:Path 3 of the air to be cleaned is shown in dashed lines:

Koaxial im Zentrum wird über einen Lufteinlaß, dessen Durchmesser etwa einem Drittel des Durchmessers der Reinigungsvorrichtung 1 entspricht, die Luft angesaugt in das Zentrum des Schaufelrades 4.The air is sucked into the center of the impeller 4 coaxially in the center via an air inlet, the diameter of which corresponds to approximately one third of the diameter of the cleaning device 1 .

Dieses besteht aus einer vorderen, der vorderen Stirnwand des Gehäuses 5 benachbarten, Stirnwand 6, die im Zentrum als Lufteinlaß geöffnet ist, sowie einer hinteren, im Zentrum durchgehenden und geschlossenen hinteren Stirnwand 7. In deren Außenbereich sind mehrere radial bis schräg-tangential angeordnete Schaufeln 8 befestigt, die vorzugsweise auch eine gebogene Form, ähnlich von Turbinenschaufeln besitzen können, zur optimalen Radialbeschleunigung der Luft.This consists of a front end wall 6 adjacent to the front end wall of the housing 5 , which is open as an air inlet in the center, and a rear end wall 7 which is continuous and closed in the center. A plurality of blades 8 arranged radially to obliquely-tangentially are fastened in the outer region thereof, which blades may preferably also have a curved shape, similar to turbine blades, for optimal radial acceleration of the air.

Dabei ist die stirnseitige Vorderkante der vorderen Stirnwand 6 in einem möglichst geringem Abstand 33 zur stirnseitigen vorderen Innenkante des Gehäuses 5 rotierend angeordnet, um hier möglichst wenig Fremdluft eindringen zu lassen.In this case, the front edge of the front end wall 6 is arranged rotating at the smallest possible distance 33 from the front inner edge of the housing 5 in order to allow as little external air as possible to penetrate here.

Das Schaufelrad 4 wird durch Verbindung der hinteren Stirnwand 7 mittels des koaxialen, auf der Symmetrieachse 2 angeordneten Motors und dessen Motorwelle 17 angetrieben. Ansonsten ist der Bereich dieser ersten Reinigungsstufe 11 über eine erste Stirnwand 21 gegenüber dem axial dahinter liegenden Bereich der zweiten Reinigungsstufe 12 getrennt. Als Durchlaß dient ein Ringspalt zwischen dem Außenumfang dieser ersten Stirnwand 21 und dem Innenumfang des umgebenden Gehäuses 5, der eine Breite ähnlich dem Ringspalt zwischen Schaufelrad 4 und Gehäuse 5 besitzt.The paddle wheel 4 is driven by connecting the rear end wall 7 by means of the coaxial motor arranged on the axis of symmetry 2 and its motor shaft 17 . Otherwise, the area of this first cleaning stage 11 is separated by a first end wall 21 from the area of the second cleaning stage 12 lying axially behind it. An annular gap between the outer circumference of this first end wall 21 and the inner circumference of the surrounding housing 5 , which has a width similar to the annular gap between the impeller 4 and the housing 5 , serves as a passage.

Die rotierend entlang der zylindrischen Innenfläche des Gehäuses angetriebene Luft schraubt sich dabei in axialer Richtung weiter vorwärts in den Bereich der zweiten Reinigungsstufe 12 hinein, die in axialer Richtung durch eine zweite Stirnwand 22 begrenzt wird, die jedoch diesmal ringförmig vom Gehäuse aus nach innen ragt, bis zum stillstehenden, zylindrischen Filter 9 der zweiten Reinigungsstufe 12. Im Bereich außerhalb des Filters 9 sowie dem Axialbereich zwischen den beiden Stirnwänden 21 und 22, radial außen begrenzt durch das Gehäuse 5, entsteht eine Staudruckzone 26, da der Filter 9 extrem feinporig ist mit einer Porengröße von ein µ. Aufgrund der starken Umfangsgeschwindigkeit der Luft wird diese in dieser Staudruckzone 26 nicht nur relativ lange verweilen, sondern auch lange Wege zurücklegen, und dabei häufig bzw. relativ lange Kontakt entweder mit den metallenen Stirnwänden 21 oder 22 bzw. dem Gehäuse 5 haben oder dem sehr feinporigen Filter 9. Dabei kondensiert ein hoher Anteil der in der Luft enthaltenen, dampfförmigen Verunreinigungen. Falls dies nicht bis zum Durchdringen des zylindrischen Filters 9 geschehen ist, kann die Kondensation auch auf dem radial auf der Innenseite des Filters 9 angeordneten Stützgewebe aus Metallwolle geschehen, die zu diesem Zweck zwar große Durchlässe besitzt, jedoch eine Dicke von mindestens 10 bis 20 mm, um auf diesem Wege eine Kondensation stattfinden zu lassen. Stützgewebe 10 und Filter 9 werden auf einem radial innen angeordneten Tragzylinder 15 aus Lochblech befestigt.The air, which is driven in rotation along the cylindrical inner surface of the housing, screws further axially forward into the area of the second cleaning stage 12 , which is delimited in the axial direction by a second end wall 22 , which, however, protrudes in an annular manner from the housing this time, to the stationary, cylindrical filter 9 of the second cleaning stage 12 . In the area outside the filter 9 and the axial area between the two end walls 21 and 22 , delimited radially on the outside by the housing 5 , a dynamic pressure zone 26 is created , since the filter 9 is extremely fine-pored with a pore size of 1 μ. Due to the strong peripheral speed of the air, it will not only remain in this dynamic pressure zone 26 for a relatively long time, but also cover long distances, and often or relatively long contact with either the metal end walls 21 or 22 or the housing 5 or the very fine-pored Filter 9 . A large proportion of the vaporous impurities contained in the air condense. If this has not happened until the cylindrical filter 9 has penetrated, the condensation can also take place on the metal wool support fabric arranged radially on the inside of the filter 9 , which for this purpose has large passages, but a thickness of at least 10 to 20 mm to allow condensation to take place in this way. Supporting fabric 10 and filter 9 are fastened to a support cylinder 15 made of perforated plate arranged radially on the inside.

Beim weiteren Weg der Luft, die jetzt bereits weitestgehend von den schwereren Anteilen wie Wasser und Feststoffen gereinigt ist, wird diese durch die axial nachfolgende Zentrifuge 30 wiederum stark radial beschleunigt und dabei durch den den Außenumfang der Zentrifuge 30 bildenden zylindrischen Filtermatte 19 hindurchgepreßt. Die Filtermatte 19, die sich in einem ausreichenden Abstand zum umgebenden Gehäuse befindet, wird radial außen durch einen Tragzylinder 25, ebenfalls aus Lochblech bestehend getragen, welcher auf der dem Ende der Reinigungsvorrichtung zugewandten Seite fest mit einer axial abdichtenden Stirnplatte 27 verbunden ist, die zentral wiederum über die Motorwelle 17 und damit mit der gleichen Drehzahl wie das Schaufelrad 4 angetrieben wird. Radial gegenüber der Filtermatte 19 nach innen versetzt, sind Schaufeln 20 angeordnet, die von der radialen Stirnplatte ebenso wie die Filtermatte 19 axial nach innen in Richtung auf die zweite Reinigungsstufe ragen.In the further path of the air, which is now largely cleaned of the heavier components such as water and solids, this is in turn accelerated radially by the axially following centrifuge 30 and thereby pressed through the cylindrical filter mat 19 forming the outer periphery of the centrifuge 30 . The filter mat 19 , which is located at a sufficient distance from the surrounding housing, is supported radially on the outside by a support cylinder 25 , also made of perforated plate, which is firmly connected on the side facing the end of the cleaning device to an axially sealing end plate 27 , which is central again driven by the motor shaft 17 and thus at the same speed as the paddle wheel 4 . Radially offset inwards relative to the filter mat 19 , blades 20 are arranged, which, like the filter mat 19, project axially inward in the direction of the second cleaning stage from the radial end plate.

Im Bereich dieser dritten Reinigungsstufe 13 ist ein zweiter, separater Ablauf angeordnet, der ebenso wie der erste Ablauf 31, der sich etwa am Übergang von der ersten zur zweiten Reinigungsstufe befindet, druckdicht mit einem Auffangbehälter in Verbindung steht.In the area of this third cleaning stage 13 , a second, separate outlet is arranged, which, like the first outlet 31 , which is located approximately at the transition from the first to the second cleaning stage, is pressure-tightly connected to a collecting container.

Nach Durchdringen der rotierenden, zylindrischen Filtermatte 19 gleitet die Luft zwischen dem Zylinder der Filtermatte 19 und dem umgebenden Zylinder des Gehäuses 5 axial weiter in Richtung auf den stirnseitigen Auslaß der Reinigungsvorrichtung, der durch einen als Deckel ausgebildeten, feststehenden Filter verschlossen wird, dessen Porengröße nochmals geringfügig kleiner ist, als die des rotierenden Mattenfilters 19 der dritten Reinigungsstufe. Während es sich bei dem Mattenfilter 19 in der Regel um einen offenporigen Schaumstoff der Spezifikation EU6 von etwa 2 cm Dicke handelt, wird als Stirnfiltermatte z. B. ein Glasfasergewebe der Porengröße EU5 mit 1 bis 2 cm Dicke verwendet.After penetration of the rotating, cylindrical filter mat 19 , the air slides axially between the cylinder of the filter mat 19 and the surrounding cylinder of the housing 5 axially towards the front outlet of the cleaning device, which is closed by a fixed filter designed as a cover, the pore size of which is repeated is slightly smaller than that of the rotating mat filter 19 of the third cleaning stage. While the mat filter 19 is generally an open-pore foam of the specification EU6 of about 2 cm thickness, the front filter mat is e.g. B. uses a glass fiber fabric of pore size EU5 with 1 to 2 cm thickness.

Bei einem Gesamtdurchmesser des Gehäuses von etwa 500 mm wird vorzugsweise mit einer Drehzahl von 2500 bis 3000/ Minute gearbeitet. In diesem Fall ist der Ringspalt zwischen der ersten Stirnwand 21 und dem Innenumfang des Gehäuses 5 etwa 40 mm breit, während der Ringspalt zwischen Schaufelrad 4 und dem Gehäuse nur maximal diese Breite haben darf. With a total diameter of the housing of approximately 500 mm, a speed of 2500 to 3000 / minute is preferably used. In this case, the annular gap between the first end wall 21 and the inner circumference of the housing 5 is approximately 40 mm wide, while the annular gap between the impeller 4 and the housing may only have a maximum of this width.

Der stillstehende, zylindrische Filter 9 der zweiten Reinigungsstufe 12 hat dabei einen Durchmesser von etwa 300 mm und eine axiale Erstreckung von etwa 170 mm, während der Durchmesser des rotierenden Filters 19 der dritten Reinigungsstufe ca. 400 mm bei einer axialen Erstreckung von 140 mm beträgt. Die axiale Erstreckung des Schaufelrades 4 beträgt etwa 80 mm.The stationary, cylindrical filter 9 of the second cleaning stage 12 has a diameter of approximately 300 mm and an axial extension of approximately 170 mm, while the diameter of the rotating filter 19 of the third cleaning stage is approximately 400 mm with an axial extension of 140 mm. The axial extent of the impeller 4 is approximately 80 mm.

Bei dieser Auslegung ist ein Durchsatz von bis zu 3000 qm³ Luft/Stunde je nach deren Verunreinigungsgrad möglich, wobei die Wartungshäufigkeit zwischen sechs Monaten und der Lebensdauer des Gerätes beträgt.With this design, a throughput of up to 3000 sqm Air / hour depending on their degree of contamination, whereby the maintenance frequency between six months and the Life of the device is.

Dem stirnseitigen Auslaß der Reinigungsvorrichtung kann in bekannter Weise ein Karbonfilter, bestehend aus Karbonmatten oder Karbongranulat, zur Geruchsneutralisierung nachgeschaltet sein.The front outlet of the cleaning device can in known manner, a carbon filter consisting of carbon mats or carbon granulate, downstream for odor neutralization his.

Claims

1. Cleaning device for cleaning air enriched with solid particles, water and / or oil, characterized by

a first cleaning stage ( 11 ) with a rotating, coaxially suctioning and radially blowing out paddle wheel ( 4 ) which is radially enclosed by a drum-shaped housing ( 5 ),
- A second cleaning stage ( 12 ) with a fixed filter ( 9 ) and a pore size of less than 0.005 mm and a dynamic pressure zone ( 26 ) with turbulent air turbulence immediately before and a vacuum zone immediately after the filter ( 9 ) and
- A third cleaning stage with a rotating, radially blowing centrifuge ( 30 ), the peripheral surface of which is covered with a filter of pore size EU 6.

2. Cleaning device according to claim 1, characterized in that

- The housing of the cleaning device ( 1 ) is essentially cylindrical with a front-end, reduced-diameter inlet and front-end outlet,
- The paddle wheel ( 4 ) of the first cleaning stage ( 11 ) and the centrifuge ( 30 ) of the third cleaning stage ( 13 ) are driven by a common motor ( 16 ) and
- Between the first cleaning stage ( 11 ) and the second cleaning stage ( 12 ), a first end wall ( 21 ) is arranged so that between the circumference of the end wall ( 21 ) and the inner circumference of the housing ( 5 ) there is a coaxial annular gap ( 18 ) and
- Between the second cleaning stage ( 12 ) and the third cleaning stage ( 13 ) a second end wall ( 22 ) from the housing ( 5 ) from an annular sealing protrudes at least to the filter ( 9 ) inwards.

3. Cleaning device according to one of the preceding claims, characterized in that the paddle wheel ( 4 ) of the first cleaning stage ( 11 ) receives blades ( 8 ) between a front end wall ( 6 ) and a rear end wall ( 7 ), the front end wall ( 6 ) is open in the center as an air inlet opening and there is an annular gap between the outer circumference of the blades ( 8 ) and the inner circumference of the housing ( 5 ) in this area, the width of which is less than 15% of the outer circumference of the blades ( 8 ).

4. Cleaning device according to one of the preceding claims, characterized in that the inner circumference of the front end wall ( 6 ) is arranged as close as possible to the front opening of the housing ( 5 ).

5. Cleaning device according to one of the preceding claims, characterized in that the width of the annular gap ( 18 ) corresponds to the width of the annular gap between the blades ( 8 ) and the housing ( 5 ).

6. Cleaning device according to one of the preceding claims, characterized in that the filter ( 9 ) of the second cleaning stage ( 12 ) has the shape of a cylinder circumference and an inner, coaxial, resilient and compensating support fabric ( 10 ), the pore size of which is at least 100 times of the filter ( 9 ) is arranged on a support cylinder ( 15 ) made of stable material, the filter ( 9 ) sealingly extending from the first end wall ( 21 ) to the second end wall ( 22 ).

7. Cleaning device according to one of the preceding claims, characterized in that the motor ( 16 ) is arranged in the axial region of the stationary filter ( 9 ) and the radial distance between the motor ( 16 ) and filter ( 9 ) is at least as large as the radial distance between Filter ( 9 ) and housing ( 5 ).

8. Cleaning device according to one of the preceding claims, characterized in that the centrifuge ( 30 ) of the third cleaning stage ( 13 ) consists of an end plate ( 27 ) connected to the motor shaft ( 17 ) of the housing ( 5 ), from which axially into the interior of the housing ( 5 ) on the outer circumference there is both a support cylinder ( 25 ) with a filter mat ( 19 ) provided on the inside, and offset radially inwards, blades ( 20 ).

9. Cleaning device according to one of the preceding claims, characterized in that the filter mat ( 19 ) is an open-cell foam.

10. Cleaning device according to one of the preceding claims, characterized in that the filter ( 9 ) is a plastic filter made of hard, fibrous material.

11. Cleaning device according to one of the preceding claims, characterized in that the support cylinder ( 25 ) consists of perforated plate and axially as close as possible to the second end wall ( 22 ).

12. Cleaning device according to one of the preceding claims, characterized in that the outlet-side end of the housing ( 5 ) is closed with a cover ( 28 ) which consists of two perforated plates ( 24 , 24 ') arranged in parallel on the end face with an end filter mat ( 23 ) arranged therebetween. consists.

13. Cleaning device according to one of the preceding claims, characterized in that a first drain ( 31 ) is arranged in the axial region of the first and second cleaning stage at the lowest point, on which a collecting container is arranged pressure-tight.

14. Cleaning device according to one of the preceding claims, characterized in that a second outlet ( 32 ) is arranged in the axial region of the third cleaning stage at the lowest point, on which a collecting container is arranged pressure-tight.

15. Cleaning device according to one of the preceding claims, characterized in that the forehead filter mat ( 23 ) has a pore size of EEU 5 and a thickness of at least 10 mm.