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Vorrichtung zur Abscheidung von Staub aus Luft oder anderen Gasen
Die
Erfindung betrifft die Abscheidung von Staub aus Luft oder anderen Gasen und insbesondere
die Schaffung einer Vorrichtung für die Behandlung von staubbeladener Luft oder
ebensolchem Gas, welche in erster Linie wenn auch nicht ausschließlich, zur Verwendung
für solche Zwecke bestimmt ist, bei welchen die Wiedergewinnung wertvoller Staubhestandteile
notwendig ist.
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Es sind bereits Vorrichtungen zur Abscheidung von Staub aus Gasen
bekannt, bei welchen der staubbeladene Gasstrom durch ein in eimer von ihm durchströmten
Leitung angeordnetes Band hindurchgepreßt oder hindurchgesaugt wird, wobei dieses
Band sich kontinuierlich bewegt und derart dem sta ubbeladenen Gas strom jeweils
einen reinen Abschnitt darbietet und der Staub von dem staubbeladenen Abschnitt
des filtern den Bandes entferut wird.
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Vorrichtungen dieser Art haben jedoch den Nachteil, drß infolge des
notwendigen Hindurchpressens oder Hindurchsaugens des Gasstromes durch die Poren
des Bandes, welches diesem einen erheblichen Widerstand entgegens!etzt, ein erheblicher
Druckabfall zwischen dem Einlaß- und dem Ausiaßende der Leitung eintritt.
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Die Erfindung beseitigt diese Nachteile der bekannten Vorrichtungen
der letztbeschriebenen Art dadurch, daß der wirksame Abschnitt des endlosen Bandes,
welches aus einem Textil gewebe mit einer ,aufgerauhten oder plüschartigen Oberfläche,
welche den Staub zurückhält, besteht, eine Wandung
des Kanals bildet,
,durch welchen die Luft oder das Gas in zu dieser Wandabschnitt paralleler Richtung
hindurchströmt.
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Die Bewegung des Bandes kann intermittierend oder kontinuierlich
sein. In jedem Fall muß dafür gesorgt werden, daß der Staub, welcher durch einen
gegebenen Abschnitt des Bandes zurückgehalten worden ist, von diesem entfernt wird,
nachdem er die Rohrleitung verlassen hat und bevor er wieder in wirksame Verbindung
mit dieser gelangt.
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Durch die Erfindung wird eine Staubabscheidevorrichtung geschaffen,
welche bei hohen Konzentrationen von Staubverunreinigungen verwendbar ist, ohne
daß ein nennenswerter Druckabfall des die Vorri,chtung durchströmenden Gases zwischen
ihrem Eintritts- und Austrittsende eintritt. Ferner kann der Staub, der von einem,
wirksamen Abschnitt des Bandes, nachdem dieser die Leitung verlassen hat entfernt
worden ist, leicht wiedergewonnen werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß
die kontruktive Ausführung des Erfindungsgedankens zu einer Vorrichtung führt, die
verhältnismäßig wenig Platz in Anspruch nimmt.
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Ein besonderes Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Behandlung
der Raumluft in Mahlanlagen für Mehl zum Zweck Ider Abscheidung und Wiedlergewinnung
,des sehr feinen Mehistaubes aus dieser, welcher beim Mahlen des Korns und der Abförderung
des Mehls entsteht. Eine besondere Ausfürhungsform der neuen Vorrichtung, die für
diesen Anwendungszweck. geeignet ist, ist in den Abbildungen veranschaulicht, von
denen Fig. I eine etwas schematische Endansicht der Vorrichtung zeigt, in welcher
einige Teile aus Gründen der Klarheit weggelassen worden sind; Fig. 2 ist lein Vertikalschnitt
im wesentlichen nach der Linie II-II in Fig. 1, wobei der besseren Erläuterung halber
einige Teile in Ansicht dargestellt sind; Fig. 3 ist sein Vertikalschnitt nach der
Linie III-III in Fig. 2 unter Weglassung von Teilen des Rahmens; Fig. 4 zeigt eine
Einzelheit und veranschaulicht die Vorrichtungen zutun Entfernen des auf dem Band
niedergeschlagenen S,t,aubles, und Fig. 5 zeigt eine Einzelheit einer abgeänderten
Ausführungsform der Vorrichtung.
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Wie aus den Fig. 1 bis 4 hervorgeht, weist die in diesen dargestellt.e
Vorrichtung zwei Rohrleitungen I0, 11 in im wesentlichen vertikaler Anordnung lauf,
deren innere Vertikalwandungen durch die zwei einander parallelen Trume 12, 13 eines
endlosen Bandes 14 aus Textilgewebe gebildet werden. Die mit Staub beladene Luft
wird über eine Einführungsleitung 15 nach dem lunteren Ende Ider vertikalen Leitung
10 geführt (welche im folgenden als Idie Primärleitung bezeichnet werden s-oll),
durch welche sie nach Idern oberen Ende dieser Leitung strömt, worauf sie über Seine
Querleitung 16 nach dem oberen Ende der anderen oder sekundären vertikalen Leitung
11 gelangt, durch welche sie hiinunterströmt und sie durch eine Austrittsleitung
17 an ihrem unteren Ende verläßt.
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Die primären und sekundär Leitungen 10, 11 werden durch flache, langgestreckte,
rechteckige Metallgehäuse 10a, 11a, wie aus Fig. 1 ersichtlich, gebildet, deren
jedes, wie bei Iob in Fig. 2 dargestellt, lan einer Seite offen ist. Diese Gehäuse
sind in vertikaler Richtung so angeordnet, daß ihre offenen Seiten nach innen sich
in einem vorbestimmten Abstand voneinander gegenüberliegen. Innerhalb des Abstandes
zwischen den offenen Seiten der Gehäuse 10a, 11a ist das endlose Band 14, welches
um Rollen 18, 19 von gleichen Durchmessern umläuft, die am oberen und unteren Ende
des Zwischenraumes angeordnet sind, so angeordnet, daß seine vertikalen Trume 12,
I3 die offenen Seiten der Gehäuse völlig schließen. Das Textilgewebe des endlosen
Bandes 14 ist vorzugsweise ein gewebtes Wollmaterial, wie es für Filterzwecke bekannt
ist, dessen gerauhte oder plüschartige Oberfläche nach außen gerichtet ist, d.h.
so, daß diese Fläche die Innenfläche der inneren vertikalen Wandungen der primären
und sekundären Leitungen 10, 1 1 bildet.
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Das Band kann durch eine Unterlage aus Kauts chuk, synthetischem,
kautschukartigem Werkstoff oder biegsamem Kunststoff verstärkt werden, beispielsweise
um lein einwandfreies Laufen desselben über die Rollen und adie Erfüllung der an
es zu stellenden mechanischen Anforderungen sicherzustellen.
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Wahlweise kann das Gewebe des Bandes ein Raumwoll- oder Nylonkettengewebe
mit reinem Wolleinschuß sein, welches in solcher Weise gewebt wird, daß bei seiner
Aufrauhung eine Art Plüsch aus Wollfasern erzeugt wird. Für gewisse Anwendungsfälle,
in denen nur ein verhältnismäßig geringfügiges Beladen des Materials des Bandes
mit Staub zu erwarten ist, kann ein Plüschgewebe, welches vollständig aus Nylon
besteht, verwendet und derart die Dauerhaftigkeit des Bandes gesteigert werden.
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Die Rollen 18, 19 sind auf Wellen 20, 21 befestigt, deren äußere
Enden in Lagern 22 laufen.
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Diese werden von vertikalen Bauelementen 23 des Maschinenrahmens getragen.
Dieser Rahmen weist ferner Paare von geneigten Streben 24 auf, die an ihren oberen
Enden durch Bolzen mit den Elementen 23 und an ihren unteren Enden mit ,den horizontalen
oder Fußteilen 25 verbunden sind, um derart Zeine stabile Konstruktion zu schaffen,
welche auch die Gehäuse 10a und 1 1a in dem richtigen Abstand voneinander hält.
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Da das endlose Band 14 dem gesamten Luftdruck in den primären und
sekundären Leitungen 10, 11 Widerstand leisten muß, deren innere vertikale Wandungen
les bildet, werden die vertikalen Trume 12, 13 des Bandes unterstützt um derart
sicherzustellen, daß sie sich nicht ausbauchen und dann ein Entweichen von Staub
an den Kanten der Leitungen ermöglichen. Die verwendeten Unterstützungsvorrichtungen
können von beliebiger, geeigneter Art sein iund beispielsweise aus einer Platte
26 oder einer Reihe von Losrollen 27 von kleinem Durchmesser, die hinter jedem Trum
angeordnet sind, bestehen. Wenn ials Unterstützung Platten 26
verwendet
werden, so können diese unter einer leichten Belastung von Federn 28 stehen, wie
dies schematisch angedeutet ist, und derart auseinandergepreßt werdlen, um so das
vertikale Ausrichten der beiden einander gegenüberliegenden Trume des Bandes zu
sichern. Wahlweise können die beiden Platten 26 so angeordnet sein, daß ihr Abstand
voneinander in feinen Grenzen verstellbar ist, beispielsweise, Me dies in Fig. 3
veranschaulicht ist, mit Hilfe der Konsolen 29, die Langlöcher 29a aufweisen und
in mittels Muttern 30 eingestellter Lage in bezug auf Bolzen festgestellt werden,
die sich in horizontaler Richtung von den Bauelementen 23 aus erstrecken. Diese
Anordnung ermöglicht eine Verstellung der Platten so, daß sie das notwendige Maß
an Unterstützung für die beiden Trume I2, I3 des endlosen Bandes bieten, iohne aber
auf die letzeren einen solchen Druck auszuüben, daß dieser ausreichen würde, um
einen nicht notwendigen Verschleiß seiner Oberfläche oder der Teile der Bandoberfläche
zu verursachen, welche sich in Berührung mit den Kanten der Metallgehäuse 10a, 11a
befinden. Diese Kanten sind nach innen umgebogen und bilden Flansche. Diese Flansche
des Gehäuses 10a sind bei 10f in Fig. 2 dargestellt. Sie haben eine Breite von nicht
weniger als 2,5 cm, vorzugsweise 5 cm, und drücken auf den Plüsch des sich bewegenden
Bandes 14 an jeder Seite desselben auf dem ganzen Wege nach unten, um derart eine
Abdichtung zu bilden, welche ein Entweichm von Staub verhindert. Je nach dem Druck
der Luft in den Bei tungen 10, 11 kann es in manchen Fällen notwendig sein, für
das Band eine Reihe von Abstützrollen, wie die obenerwähnten Rollen 27, vorzusehen,
um die obenerwähnten einander etwas entgegenwirkenden Aufgaben zu erfüllen. Wenn
jedoch das Band 14 unter hireinchender Spannung gehalten wird und eine ausreichende
Festigkeit aufweist, um dies zu ermöglichen, so wird das notwendige Maß an Unterstützung
für das Band erheblich verringert, ebenso wie auch der Energieverlust als Folge
der Reibung zwischen dem Band 14 und dem Träger 26 auf ein Mindestmaß reduziert
wird.
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Der untere Teil 10c der äußeren Seitenwandung der primären Leitung
10 kann etwas nach innen und nach oben geneigt sein, wie dies in Fig. 1 dargestellt
ist, so daß die Leitung sanft von der Einführungsleitung 15 in den Hauptteil der
primären Leitung einmündet. Die Außenwand des oberen Teils Iod der letzteren ist
in ähnlicher Weise etwas nach außen und oben geneigt und geht derart sanft in die
Überfübrungsleitung 16 über. Diese letztere weist im wesentlichen ringförmig gebogene
Form auf, wie dies in Fig. I und 3 dargestellt ist, und ist an ihren unteren Enden
mit Flanschen 31 versehen, die durch Bolzen mit entsprechende Gegenflanschen an
den oberen Enden der primären und der sekundären Leitungen 10, 11 verbunden werden
können. Die sekundäre Leitung 11 kann in jeder Beziehung ähnlich wie die primäre
Leitung 10 ausgeführt sein. Wie aus den Abbildungen ersichtlich, weisen beide Leitungen
an ihren unteren Enden Flansche 32 auf mittels deren mit ihnen die Eintritts- und
Austrittsleitungen 15, 17 durch Bolzen verbunden sind. Erwünschtenfalls kann die
Umführungsleitung 16 aus zwei einander gleichen bogenförmigen Teilen bestehen, deren
jeder sich über einen Bogen von 90° erstreckt und die an ihren aufeinanderstoßenden
Enden aneinander angeflanscht sind, wie dies bei 33 im Fig. 3 dargestellt ist. Diese
Bolzenverbindung liegt derart in der vertikalen Mittellinie der Leitung.
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AUs der vorstehenden Erläuterung ist ersichtlich, daß der wirksame
Querschnittsbereits für den Durchfluß sowohl in der primären wie in der sekundären
Leitung an den oberen und unteren Enden der Leitung, beispielsweise bei 10d und
10c, etwas größer ist als in den Haupt- oder Mittelteilen der Leitungen, wobei die
äußere Gestaltung, von einem Ende gesehen oder im Schnitt, wie in den Fig. I und
3 dargestellt, gewissermaßen sattelförmig oder stundenglasartig ist. Die Inneuflächen
der äußeren Wandungen sowohl der primären wie der sekundären Leitungen sind mit
geneigten Ablenkgliedern 34 versehen, wie aus Fig. 3 ersichtlich. Diese dienen dazu,
Richtungs- und Geschwindigkeitsänderungen des Luftstroms zu bewirken und eine Turbulenz
hervorzurufen, wodurch der Staub in Kontakt mit der rauhen oder Plüschoberfläche
des Bandes gelangt.
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Die untere Rolle 19 der Rollen 18, 19, um welche das endlose Band
14 läuft, wird, wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, über einen geeigneten Fortschaltmechanismus,
der allgemein mit 35 bezeichnet ist, angetrieben. Dieser Mechanismus besteht aus
einem Sperrad 36, das an einem Ende der Rollenwelle 21 fest ist und durch eine antreibende
Elinkenanordnung 37 betätigt wird, welche von einem an der Rahmenkonstruktion der
Vorrichtung um einen Zapfen 39 drehbaren Winkelhebel 38 getragen wird.
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Der Winkelhebel ist mittels einer Verbindungsstange 40 mit einem ständig
umlaufenden Schwungrad 41 gekuppelt und schwingt demgemäß um seinen Zapfen 39, um
derart die Drehung des Sperrades 36 und der Rolle 19 zu bewirken.
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Durch Auswahl verschiedener Löcher einer Reihe 42 von solchen, die
in einem Arm des Winkelhebels vorgesehen sind, kann die Drehgeschwindigkeit der
Rolle 19 und damit die Zeitdauer, welche das Band 14 für einen vollständigen Umgang
benötigt, beliebig geändiert werden.
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Die obere Rolle 18 kann als Losrolle ausgebildet sein. Vorzugsweise
wird sie jedoch, wie in Fig. 2 dargestellt, angetrieben, wobei ihr Antrieb von der
unteren Rolle über Kettenräder 43, 44, die an den Enden der Wellen 20 und 2I befestigt
sind, über eine Kette 45 abgeleitet wird.
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Ein Zwischenkettenrad 46, welches an einem Arm 47 befestigt ist,
der um einen Zapfen 48 an dem Maschinenrahmen drehbar und durch eine Feder 49 belastet
ist, sichert die Aufrechterhaltung der richtigen Spannung der Kette. Die obere Rolle
18 ist jedoch in jedem Fall sowohl nach oben wie nach unten hin durch Verstellung
der Lager 22 in den Elementen 23 von Hand oder automatisch durch eine in Richtung
nach oben wirkende Feder 50 ver-
stellbar, um derart jede Spannung
ausugleichen, die in dem Band 14 aufreten könnte. Statt einer kontinuierlichen oder
im wesentlichen kontinuierlichen Bewegung des Randes, wie bleschrieben, kann in
gewissen Anwendungsfällen auch eine intermittierende Bewegung desselben zweckmäßig
sein. Die Anntriebsmittel 35 bewirken die Fortbewegung des Bandes in Richtung entgegengesetzt
zu der des Luftstroms, d. h. der Trum 12, welcher die innere vertikale Wandung der
primären Leitung 10 bildet, bewegt sich in Richtung nach unten fort. Es ist ohne
weiteres ersichtlich, daß dieser Teil des Bandes, d. h. der Trum 12, den größten
Teil des Staubes aus dem Luftstrom zusätzlich zusätzlich zu dem, welcher bereits
durch das Band bei seinem Aufwärstlauf längs der Sekundärleitung 11 gesammelt worden
ist, aufnimmt. Jedoch ist während der Zeit, bis zu welcher die Luft die sekundäre
Leitung in erreicht, -der überwiegende Teil des Staubes abgeschieden worden. Deshalb
ist die auf dem Trum 13 des Bandes niedergeschlagene Staubmenge verhältnismäßig
klein und besteht im wesentlichen aus den feineren Teilchen.
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Das Maß der Fortbewegung des Bandes 14 wird durch Auswahl des geeigneten
der Löcher 42 für die Anbringung des Verbindungsstabes 40 so eingestellt, daß das
Maß Ider Beladung mit Staub in dem Abschnitt des Trumes I2, welcher das untere Ende
der Primärleitting 10 lerreicht, nicht hinreichend groß ist, daß eine Gefahr bestände,
daß Teilchen dadurch den von der Einführungsleitung 15 fließenden Luftstrom abgelöst
und dadurch die Wirksamkeit der Abscheidung illusorisch werden würde. Die Fortbewegungsgeschwindigkeit
des Bandes wird ferner so klein wie möglich eingestellt um den vorstehend erwähnten
Anforderungen zu entsprechen und derart eine ungünstige Abnutzung des Bandes zu
vermeiden.
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Unterhalb der unteren Rolle 19 ist ein Behälter 51 angeordnet und
am oberen Teil dieses Behälters der allgemein mit 52 bezeichnete Mechanismus für
,die Reinigung oder das Ab streifen des Staub es von dem Band 14. Dileser Abstreifmechanismus
kann aus einem hin rund her bewegten oder sich drehenden Abstreifglied bestehen,
welches eine schlagende oder bürstende Wirkung auf das Gewebe des Bandes ausübt.
Dler Staub fällt in den Behälter 51 und wird durch geeignete Mittel, wie lein Förderband,
aus dem Boden des letzteren abgeführt. Das Abstreifglied kann eine Rolle oder vorzugsweise
eine Bürste sein iund je nach Wunsch eine hin und her gehende oder eine Drehbewegung
ausführen. Bei der in den Fig. I bis 4 dargestellten AusfüNhrungsforrn mit einem
umlaufenden Abstreifglied hat es die Form einer Bürste 53 von kleinem Durchmesser
und kreuzförmigem Querschnitt, welche mit vier Reihen 54 von steifen Borstenanordnungen
versehen ist und entweder sehr langsam kontinuierlich oder erwünschtenfalls intermittierend
umläuft, um derart mit der Fortbewegung des Bandes übereinzustimmen. Wie in den
Fig. 1 bis 4 gezeigt, wird die Bürste 53 von dem Antrieb der unteren Rolle rg aus
angetrieben, und zwar über eine Verbindungsstange 55, die an ihrem einen Ende mit
dem Winkelhebel 38 und an dem anderen Ende mit der Welle eines gezahnten Quadranten
56 verbunden ist, welcher mit einem auf der Bürstenwelle 58 festen Ritzel 57 kämmt.
Dler Antrieb ist so angeordnet, daß die Bürste 53 annähernd eine vollständige Umdrehung
in jeder Richtung, d. h. eine vollständige Drehung rückwärts und vorwärts auf eine
vollständige Hinundherbwegung der Verbindungsstange 55 ausführt.
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Die Bürste 53 besteht aus Metall, und zwar der Borstenträger beispielsweise
aus Aluminium und die Borsten 54 aus Phosphorbronze, so daß eine Feuersgefahr als
Folge der Erzeugung von Reibungselektrizität in einer trockenen Atmosphäre vermieden
wird. Zusätzlich zu oder Reinigung oder dem Abstreifen des Bandes wird durch die
Bürste auf die Noppen bzw. den Plüsch des Bandmaterials eine aufrichtende Wirkung
ausgeübt. Die beschriebene Anordnung bewirkt zuverlässig, daß der von dem Band entfernte
Staub nach unten in den Behälter 51 abgefördert wird, und dies jedesmal erfolgt,
wenn jeder Teil des Bandes über die untere Rolle 19 läuft, wird das Band im wesentlichen
völlig von Staub befreit, bevor es seinen Weg nach der sekundären Leitung 1 1 fortsetzt.
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Dlas Abstreifglied oder die Bürste ist verstellbar, so daß sie genau
in dem notwendigen Maß von Berührung mit dem Plüsch des Gewebes steht. Sie ist leicht
zugänglich angeordnet, so daß sie genau in bezug auf die Oberfläche des Bandes eingestellt
werden kann, beispielsweise mittels einer Tastlehre, eines Innenmikrometers od.
dgl.
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Statt der Abstreifbürste 53 oder eines vibrierenden Schlagwerkzeugs
kann zur Entfernung des Staubes von dem Band auch ein Luftstrom verwendet werden,
der durch das Material des Bandes von rückwärts hindurchgeblasen wird. Ebenso kann
auch auf die Vorderfläche des Bandes eine Saugwirkung ausgeübt werden, um es derart
von dem darauf niedergeschlagenen Staub zu befreien.
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Fig. 5 veranschaulicht eine Alternativanordnung zu der vorstehend
an Hand von Fig. I bis 4 beschriebenen, bei welcher das endlose Band 4a über zwei
im horizontalen Abstand voneinander liegende untere Rollen 59, 60 läuft, so daß
der Weg des Bandes, grob ausgedrückt, dreieckig ist. Bei dieser Anordnung kann eine
mechanische Schlagvorrichtung vorgesehen werden, die auf den Abschnitt 6i des Bandes,
weiches die horizontale untere Seite des Dreiecks bildet, wirkt, um das Band von
dem darauf in den primären und sekundären Leitungen Ioe, IIe niedergeschlagenlen
Staub zu befreien, wo bei die Abschnitte 62, 63 des Bandes, die die andenen beiden
Seiten des Dreiecks darstellen, die Innenwandungen bilden. Die Schlagvorrichtung
kann aus einem Glied 64 bestehen, welches zwei Arme aufweist, die im Winkel zueinander
stehen und an dem Rahmen der Vorrichtung auf Seinem Zapfen 65 schwingbar gelagert
sind, wobei das Ende des !einen der Arme mit einer Verbindungsstange 66 gekuppelt
ist, die durch eine Kurbelscheibe 67 hin und her bewegt wird, so daß das freie Ende
des
anderen Armes schnell auf den Abschnitt 61 des Bandes aufschlägt
und diesen von dem Staub befreit, welcher in den Behälter 51a abfällt.