[0001] Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Absaugen von Schadstoffen an wenigstens
zwei Schadstofferfassungsstellen, umfassend wenigstens einen Ventilator und einen
Schadstoffilter mit Schadstoffsammelbehälter beziehungsweise Schadstoffübergabe, Verbindungsleitungen
zwischen den Schadstofferfassungsstellen und der Absaugeinrichtung sowie eine Abluftwegführung.
[0002] Das Problem der Schadstoffabsaugung und der dazu bekanntgewordene Stand der Technik
seien am Beispiel der Schadstoffabsaugung an Holzverarbeitungsmaschinen erläutert,
bei denen Späne und Stäube in jeweils unterschiedlicher Konfiguration anfallen. In
diesem Zusammenhang ist bei der zentralen Absaugung von zwei oder mehr Holzverarbeitungsmaschinen
bisher so verfahren worden, daß die Holzverarbeitungsmaschinen über einzelne Stichleitungen
an eine Sammelleitung angeschlossen sind, wobei diese Sammelleitung von einem Ventilator
beaufschlagt ist und in eine Schadstoffabscheidung mündet.
[0003] Mit einer derartigen Anordnung ist im wesentlichen der Nachteil verbunden, daß die
Strömungsgeschwindigkeit in der Sammelleitung von der Zahl der zugeschalteten Maschinen
abhängig ist, so daß auch bei beispielsweise nur einer laufenden Maschine eine ausreichende
Transportgeschwindigkeit in der für die Erfassung der maximalen Absaugleistung vergleichsweise
groß zu dimensionierenden Sammelleitung gewährleistet sein muß. Dies wird entweder
erreicht durch ein entsprechend hohes Absaugvolumen an der einen laufenden Maschine
oder aber durch weitere Luftzufuhr über zuschaltbare Luftwege, wobei der Ventilator
jeweils die mindestens zu bewegende Luftmenge fördern muß. Hiermit ist ein erheblicher
und gemessen am einzelnen Betriebszustand zu hoher Stromverbrauch der Schadstoffabsaugung
verbunden.
[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten
Art so zu verbessern, daß insbesondere der Energieverbrauch der Schadstoffabsaugung
dem jeweiligen Betriebszustand besser angepaßt und im übrigen auch der absaugtechnische
Wirkungsgrad der Schadstoffabsaugung verbessert ist.
[0005] Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen
und Weiterbildungen aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung
vorangestellt sind.
[0006] Die Erfindung sieht vor, die erforderlichen Aggregate für die Absaugeinrichtung in
einer gemeinsamen Baueinheit anzuordnen und die Baueinheit mit mehreren Leitungsanschlüssen
auszustatten, an welche die zugeordneten Schadstofferfassungsstellen mit jeweils einzeln
zugeordneten Verbindungsleitungen unmittelbar angeschlossen sind. Damit ist zunächst
der Vorteil verbunden, daß mehreren Schadstofferfassungsstellen eine zentrale Absaugeinheit
als Modul zuordnenbar ist, daß jedoch die Verbindungsleitungen zwischen der jeweiligen
Schadstofferfassungsstelle und der Absaugeinrichtung nur auf die der jeweiligen Benutzungsart
entsprechende Luftmenge ausgelegt zu sein brauchen, und daß die einzelnen Schadstofferfassungsstellen
parallel und einander nicht beeinflussend an die Absaugeinrichtung anschließbar sind.
Der Anschluß jeder Schadstofferfassungsstellen erfolgt erst in der Baueinheit über
die Öffnungs- bzw. Schließbewegung eines Verschlußorgans, das, von der abzusaugenden
Erfassungsstelle angesteuert, die Verbindung der einzelnen Leitung zu einem Sammeltrichter
regelt, an welchem der Ventilator anliegt.
[0007] Im Hinblick auf eine weitere Optimierung des Energieverbrauchs ist in vorteilhafter
Weise vorgesehen, den Ventilator entsprechend den einzelnen anfallenden Betriebszuständen
in seiner Förderleistung regelbar auszulegen, so daß je nach dem Luftbedarf der zugeschalteten
Einzelleitungen der vom Ventilator zu erbringende Absaugvolumenstrom einstellbar ist.
Hierzu kann die Regelung des Ventilatorantriebs entweder mit den einzelnen Schadstofferfassungsstellen
oder mit den Verschlußorganen steuerungsmäßig gekoppelt oder über den Unterdruck im
Sammeltrichter gesteuert sein.
[0008] Mit der erfindungsgemäßen Absaugeinrichtung ist der weitere Vorteil verbunden, daß
die jeweiligen Steuer vorgänge rechnerisch so vorhergesehen und eingestellt werden
können, daß auch eine Änderung der Betriebszustände leicht durch eine Änderung der
Vorgabedaten ausgeglichen werden kann.
[0009] Erfindungsgemäß ist bei einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, zwischen Ventilator
und Schadstoffilter noch eine Vorabscheidung des Schadstoffes mittels eines Zyklons
oder Beruhigungszone für den Luftstrom anzuordnen. Da auch der Schadstoffsammelbehälter
in Verbindung mit dem Schadstoffilter in dem gemeinsamen Gehäuse angeordnet ist, ist
in vorteilhafter Weise eine staubfreie Auswechslung bzw. Entleerung des Behälters
möglich. Hierzu kann ferner vorgesehen sein, den Schadstoffbehälter mit einer Füllstandsanzeige
zu versehen, die so programmierbar ist, daß bei Erreichen der in Abhängigkeit von
der Art des abzusaugenden Schadstoffes maximal zulässigen Aufbewahrungsmenge ein Abschalten
der Absaugeinrichtung mit Stillsetzen der daran angeschlossenen Schadstofferfassungsstellen
erfolgt.
[0010] Die kompakte Ausführung der Absaugeinrichtung als Baueinheit mit allen zugehörigen
Aggregaten erlaubt ferner in vorteilhafter Weise eine einfache regelungstechnische
Überwachung aller Funktionen, so daß auftretende Betriebsstörungen an einem zentralen
Steuer- und Überwachungspult sichtbar gemacht werden und die Steuerung der Anlage
somit vereinfacht werden kann. In gleicher Weise ist es hinsichtlich der Überwachung
der Anlage möglich, Funktions- und Kontrollläufe einzustellen und so auf einfache
Art die erforderlichen Sicherheitsproben durchzuführen, wobei jeweils sich zeigende
Störzustände unmittelbar angezeigt werden.
[0011] Die kompakte Ausführung der Baueinheit in einem vorteilhaften schallgedämmten Gehäuse
erlaubt es ferner, je nach Anzahl der an einem Gehäuse anzuschließenden Schadstofferfassungsstellen
auch mehrere Module mit zugeordneten Maschinengruppen in einer Werkstatt anzuordnen
und diese einzelnen Absaugeinrichtungen im Hinblick auf die Ableitung der Abluft oder
auch die zentrale Abförderung des herausgefilterten Schadstoffes durch Ringleitungen
zu verbinden oder in anderer Weise funktionell aneinander zu koppeln, so daß eine
Zusammenschaltung mehrerer Absaugeinrichtungen den Wirkungsgrad der gesamten Schadstofferfassung
verbessert.
[0012] In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Absaugeinrichtung in schematischer Darstellung
dargestellt.
[0013] Die Funktionsteile der Absaugeinrichtung sind in einem gemeinsamen modulartigen Gestell
oder Gehäuse 10 angeordnet, wobei bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel drei
Schadstofferfassungsstellen 11 an die Absaugeinrichtung 10 angeschlossen sind. Jede
Schadstofferfassungsstelle 11 ist über eine eigene und nur ihr zugeordnete Verbindungsleitung
12 an die Absaugeinrichtung 10 angeschlossen, und die einzelnen Leitungen 12 münden
in einen im Gehäuse 10 angeordneten Sammeltrichter 13. An den Übergängen der Leitungen
12 in den Sammeltrichter 13 sind öffen- und schließbare Verschlußorgane 14 angeordnet,
mittels derer die Schadstofferfassungsstellen 11 an den Sammeltrichter 13 zuschaltbar
oder davon trennbar sind. Ein in seiner Leistung regelbarer Ventilator 15 liegt am
Sammeltrichter 13 an.
[0014] Der Sammeltrichter 13 mündet in den Ventilator 15, der mit einem Vorabscheider 16
eine bauliche Einheit bildet. Der Vorabscheider kann als Zyklon oder als Beruhigungsraum
ausgebildet sein. Der Vorabscheider 16 ist mit einem Schadstoffilter 18 verbunden.
Vom Schadstoffilter 18 führen zwei Abluftleitungen 19 aus dem Gehäuse 10 heraus.
[0015] Unter dem Vorabscheider 16 ist ein Schadstoffsammelbehälter 20 angeordnet, der seinerseits
eine Füllstandsanzeige aufweist, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als
Waage 21 ausgebildet ist.
[0016] An Stelle des Schadstoffsammelbehälters 20 kann unterhalb des Vorabscheiders 16
alternativ auch eine Schadstoffübergabeeinrichtung angeordnet sein, die beispielsweise
als Lappenventil oder Zellenradschleuse ausgebildet ist. Damit kann der Schadstoff
in vorteilhafter Weise beispielsweise an ein Ringluftsystem zum Abtransport übergeben
werden, an das im Rahmen einer größeren Fertigungsstätte auch mehrere Absaugeinrichtungen
anschließbar sind.
[0017] Das Gehäuse 10 weist schließlich noch ein Schalttableau 22 auf, von dem aus die Meß-,
Regel- und Rechenoperationen für die Funktionsteile der Absaugeinrichtung 10 steuerbar
sind. Insofern ist die Absaugeinrichtung 10 in sich unabhängig von weiteren Anschlüssen
und bedarf lediglich der Zufuhr an elektrischer Versorgungsenergie und Druckluft.
[0018] Ferner ist das untere Rohr des Sammeltrichters 13 als Schalldämpfer ausgebildet,
wodurch letzterer für alle angeschlossenen Verbindungsleitungen wirksam ist.
[0019] Im Betrieb der Absaugeinrichtung 10 werden jeweils über die Verschlußorgane 14 nur
diejenigen Schadstofferfassungsstellen 11 an das Sammelrohr 13 mit anliegendem Ventilator-Unterdruck
angeschlossen, bei denen auch tatsächlich ein Erfassungsbedarf besteht. Sofern die
Schadstofferfassungsstellen 11 unmittelbar mit dem in seiner Leistung regelbaren Ventilator
15 steuerungsmäßig verknüpft sind, wird vom Ventilator 15 auch nur das Luftvolumen
abgesaugt, welches dem jeweiligen Betriebszustand der angeschlossenen Schadstofferfassungsstelle
entspricht.
[0020] Die abgesaugte Luft gelangt über die Vorabscheidung 16 und den Filter 18 in eine
der Abluftleitungen 19 und kann von dort je nach Betriebserfordernis entweder ganz
oder teilweise ins Freie geführt oder in die Werkstatt zurückgeführt werden.
[0021] Die Abluftleitungen sind über ein Verschlußorgan 17 in der Art steuerbar, daß die
Abluft sowohl ins Freie wie auch in die Werkstatt gegeben werden kann; die Steuerung
des Verschlußorganes 17 erlaubt es ferner, einen Mischluftbetrieb einzustellen, bei
dem die Abluft teilweise sowohl in die Werkstatt als auch ins Freie geführt wird.
Die Stellung des Verschlußorgans ist in vorteilhafter Weise dabei so einzustellen,
daß die Gesamtmenge an weggeführter Luft konstant ist.
[0022] Der im Filter 18 ausgeschiedene Schadstoff gelangt in den Schadstoffsammelbehälter
20, der mittels einer Füllstandsanzeige 21 auf seinen Füllungsgrad hin überwacht
wird. Hat die Schadstoffmenge das zulässige Maß erreicht, ist eine staubfreie Auswechslung
des Schadstoffsammelbehälters möglich; allerdings kann anstelle des der einzelnen
Absaugeinheit zugeordneten Schadstoffsammelbehälters auch eine mehrere Absaugeinheiten
zusammenfassende Schadstoffabförderung vorgesehen sein.
[0023] Da nach den gesetzlichen Bestimmungen und Sicherheitsregeln die Menge des in einer
Werkstatt zwischenzulagernden Schadstoffes auch von der Art des Schadstoffes abhängig
ist, ist die Füllstandsanzeige so ausgelegt, daß sie das Schüttgewicht des jeweilig
anfallenden Schadstoffs berücksichtigt, so daß der gesetzlichen Mengenbegrenzung entsprochen
werden kann.
[0024] Eine besonders vorteilhafte Anwendung der erfindungsgemäßen Absaugeinrichtung ergibt
sich im Bereich von Holzverarbeitungsmaschinen, bei denen erhebliche Mengen von Stäuben
und Spänen anfallen, die abgesaugt werden müssen, zumal Holzstäube als krebserzeugend
eingestuft worden sind. Die damit verbundenen gesetzlichen Auflagen lassen sich mit
der erfindungsgemäßen Absaugeinrichtung besonders gut erfüllen. So enthält das Schalttableau
22 neben den Bedienungstastern auch ein Störmeldetableau, dessen Meldefelder als
Taste ausgebildet sind, bei deren Betätigung ein denkbarer Fehler durch unterschiedliche
Maßnahmen simuliert werden kann, so daß durch das dann gegebene Warnsignal die Funktion
bzw. durch das nicht auftretende Warnsignal die Nicht-Funktion der Überwachungseinrichtung
angezeigt wird. Hierbei ist die sicherheitstechnische Überwachung der Absaugeinrichtung
verbessert, indem die Überprüfung der Störmeldungen nach Auslösung von Hand automatisch
abläuft, ohne jeweils die Warneinrichtung auszulösen, jedoch diejenigen Funktionsteile
der Absaugeinrichtungen erkennbar macht, an denen ein Störzustand festgestellt wird.
Somit erlauben die kompakten erfindungsgemäßen Absaugeinrichtungen eine rasche und
auch von Nicht-Fachleuten vorzunehmende Betriebskontrolle.
[0025] Allerdings ist die Anwendung der erfindungsgemäßen Absaugeinrichtung nicht auf die
Absaugung bei Holzverarbeitungsmaschinen beschränkt, sondern ist für alle Gegebenheiten
anwendbar, bei denen eine zentrale Schadstoffabsaugung an dezentralen Schadstofferfassungsstellen
erforderlich ist.
[0026] Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung
und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können
einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung
der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
1. Einrichtung zum Absaugen von Schadstoffen an wenigstens zwei Schadstofferfassungsstellen,
umfassend wenigstens einen Ventilator und einen Schadstoffilter mit Schadstoffsammelbehälter
bzw. Schadstoffübergabe, Verbindungsleitungen zwischen den Schadstofferfassungsstellen
und der Absaugeinrichtung sowie eine Abluftwegfuhrung, dadurch gekennzeichnet, daß Ventilator (15), Schadstoffilter (18) und Schadstoffsammelbehälter (20) bzw.
Schadstoffübergabe eine Baueinheit bilden und die Baueinheit (10) mehrere Leitungsanschlüsse
aufweist. an welche zugeordnete Schadstofferfassungsstellen (11) mit jeweils einzeln
zugeordnete Verbindungsleitungen (12) unmittelbar angeschlossen sind.
2. Absaugeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitungen (12) im Inneren des Gehäuses (10) in einen Sammeltrichter
(13) münden, an welchem der Ventilator (15) anliegt.
3. Absaugeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Baueinheit (10) zwischen Sammeltrichter (13) und Schadstoffilter (18)
ein Vorabscheider (16) angeordnet ist, wobei Ventilator (15) und Vorabscheider (16)
zu einer Einheit zusammengefaßt und an den Sammeltrichter (13) angeschlossen sind.
4. Absaugeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge von den Verbindungsleitungen (12) in den Sammeltrichter (13) mittels
Verschlußorganen (14) schließ- und öffenbar sind, wobei vorzugsweise die Verschlußorgane
(14) von den Schadstofferfassungssteilen (11) ansteuerbar sind.
5. Absaugeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator (15) in seiner Leistung in Abhängigkeit von der Zahl der zugeschalteten
Schadstofferfassungsstellen (11) regelbar ist.
6. Absaugeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsansteuerung des Ventilators (15) von den Schadstofferfassungsstellen
(11) und/oder von den Verschlußorganen (14) und/oder durch den Unterdruck im Sammeltrichter
(13) erfolgt.
7. Absaugeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Abluftleitungen (19) für den Fort- bzw. Rückluftbetrieb vorgesehen sind,
die vorzugsweise mittels eines einzigen Verschlußorgans (17) so bedienbar sind, daß
in den zwei Endlagen des Verschlußorgans (17) jeweils eine Abluftleitung (19) offen
und die andere geschlossen ist und daß dem Verschlußorgan (17) vorzugsweise auch Zwischenstellungen
derart zuordenbar sind, daß der jeweilige Öffnungsquerschnitt beider Abluftleitungen
(19) konstant gehalten ist.
8. Absaugeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (10) eine gewichtsabhängige Füllstandsanzeige (21) angeordnet
ist.
9. Absaugeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit zusammen mit der Abluftwegführung in einem schallgedämpften Gehäuse
(10) untergebracht ist und daß vorzugsweise das untere Rohr des Sammeltrichters (13)
als Schalldämpfer ausgebildet ist und/oder vorzugsweise die Abluftleitungen (19)
mit Schalldämpfern versehen sind.
10. Absaugeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie für die Schadstoffabsaugung bei Holzverarbeitungsmaschinen Verwendung findet.