Mischkammer

Abstract

 Eine Mischkammer (1) hat einen Ablufteinlaß (8), einen Abluftauslaß (9), einen Frischlufteinlaß (7) und einen Zuluftauslaß (6). Zur Regulierung des Anteils von Umluft vom Ablufteinlaß (8) und Frischluft vom Frischlufteinlaß (7) am Zuluftauslaß (6) ist ein Schieber (5) vorgesehen, welcher von oben geradlinig in die Verbindung zwischen dem Ablufteinlaß (8) und dem Zuluftauslaß (6) bewegbar ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Mischkammer mit einem Frischlufteinlaß, einem Ablufteinlaß, einem Abluft­auslaß und einem zumindest in etwa mit dem Ablufteinlaß fluchtenden Zuluftauslaß, welche ein Stellelement zum wahlweisen Verbinden des Zuluftauslasses ausschließlich mit dem Frischlufteinlaß oder dem Ablufteinlaß und zum Verbinden des Zuluftauslasses mit dem Frischlufteinlaß und dem Ablufteinlaß in einem beliebigen Mischungsver­hältnis zwischen ausschließlich Frischluft und aus­schließlich Abluft hat, wobei in den Zwischenstellungen des Stellgliedes der Ablufteinlaß entsprechend teilweise mit dem Abluftauslaß und dem Zuluftauslaß verbunden ist. Eine solche Mischkammer ist Gegenstand der DE-PS 31 20 737.

[0002] Die bekannte Mischkammer dient dazu, einen möglichst hohen Anteil der Lösungsmittel enthaltenden Abluft einer Tiefdruckmaschine als Umluft erneut der Maschine zufüh­ren zu können, damit der Energieverlust durch die Abluft möglichst gering ist. Auch wenn man im Abluftsystem eine Lösungsmittelrückgewinnung oder eine Nachverbrennung vorsieht, will man die Abluftmenge möglichst gering und ihren Lösungsmittelanteil möglichst hoch halten, damit solche nachgeordneten Anlagen möglichst klein sein kön­nen. Diese Zielsetzung bedingt es, daß die Anlage mit Umluft arbeitet, deren Lösungsmittelkonzentration rela­tiv nahe der Explosionsgrenze liegt und daß diese Konzen­tration sehr genau überwacht wird. Steigt die Konzentra­tion auf einen kritischen Wert, so muß das Stellelement der Mischkammer möglichst rasch derart umgeschaltet werden, damit keine weitere Umluft, sondern nur noch Frischluft zur Anlage gelangen kann.

[0003] Bei der Mischkammer gemäß der genannten DE-PS 31 20 737 ist als Stellelement ein Drehschieber vorgesehen. Dieser muß zum Verändern des Mischungsverhältnisses oder zum vollständigen Absperren der Verbindung zwischen dem Abluftanschluß und dem Zuluftanschluß mittels einer Ver­stelleinrichtung in Form einer Kurbel von Hand verdreht werden, was im Falle einer rasch auftretenden Explosions­gefahr zuviel Zeit erfordern würde. Für einen automati­schen Betrieb könnte man statt der Kurbel natürlich auch einen Stellmotor vorsehen. Es ergäben sich dann jedoch ebenfalls relatiy große Stellzeiten. Außerdem müßten dann aufwendige Mittel vorgesehen werden, die im Falle eines Stromausfalls den Drehschieber selbsttätig in die der Anlage ausschließlich Frischluft zuführende Stellung bewegt.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Misch­kammer der eingangs genannten Art mit möglichst geringem Aufwand derart zu gestalten, daß sich ihr Stellelement bei einem Energieausfall selbständig in eine der an sie angeschlossene Anlage ausschließlich Frischluft zuführen­de Stellung bewegt.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Stellelement ein in die Verbindung zwischen Zuluft­auslaß und Ablufteinlaß geradlinig beweglicher, sich in Offenstellung oberhalb dieser Verbindung befindlicher Schieber ist und daß an der den Ablufteinlaß aufweisen­den, vom Schieber begrenzten Kammerhälfte der Abluftaus­laß und an der anderen Kammerhälfte der Frischlufteinlaß vorgesehen sind.

[0006] Ein solches, geradlinig verschiebbares Stellelement vermag die gleichen Funktionen auszuführen wie der Drehschieber nach dem eingangs genannten Patent. Da er sich in Offenstellung, in der die Abluft vollständig der Anlage als Zuluft zugeführt wird, oberhalb der Verbin­ dung zwischen Ablufteinlaß und Zuluftauslaß befindet, bewegt er sich bei einem Energieausfall von selbst nach unten in seine Schließstellung, in der der Zuluftauslaß ausschließlich mit dem Frischlufteinlaß und der Abluft­einlaß ausschließlich mit dem Abluftauslaß Verbindung haben. Dadurch kann man beim Auftreten einer kritischen Lösungsmittelkonzentration sehr rasch und ohne Fremd­energie einem weiteren Ansteigen der Konzentration und damit einer Explosionsgefahr begegnen. Das ermöglicht es, Anlagen mit relativ nahe der Explosionsgrenze liegen­den Lösungsmittelkonzentrationen zu betreiben, so daß die Lösungsmittelkonzentration in der Abluft hoch und die Abluftmenge relativ klein ist. Dadurch können die nachgeschalteten Anlagen, beispielsweise eine Lösungs­mittelrückgewinnung, klein ausgelegt werden.

[0007] Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Mischkammer liegt darin, daß das Verhältnis zwischen Frischluft und Umluft in der Zuluft proportional der Schieberstellung ist, so daß sich die Mischkammer sehr einfach und genau steuern läßt. Durch den geradlinig verschieblichen Schieber ist es mit geringem Aufwand möglich, dafür zu sorgen, daß dieser in seinen beiden Endstellungen die jeweiligen Strömungsverbindungen völlig dicht vonein­ander trennt.

[0008] Die Mischkammer ist strömungsmäßig günstig ausgelegt und baut sehr kompakt, wenn gemäß einer vorteilhaften Ausge­staltung der Erfindung der Abluftauslaß oben am Misch­kammergehäuse rechtwinklig zum Ablufteinlaß und der Frischlufteinlaß parallel dazu oben am Mischkammerge­häuse rechtwinklig zum Zuluftauslaß angeordnet sind.

[0009] Die Strömungsverluste innerhalb der Mischkammer sind besonders gering, wenn der Schieber satteldachartig ausgebildet ist, nach unten hin eine ebene Grundfläche und auf der einen Seite zum Ablufteinlaß sowie Abluft­auslaß hin sowie zur anderen Seite zum Zuluftauslaß sowie Lufteinlaß hin eine Luftumlenkfläche aufweist.

[0010] Eine ganz beonders weitgehende Verringerung des Strö­mungsverlustes läßt sich auf einfache Weise dadurch erreichen, daß die Luftumlenkflächen viertelkreisförmig gekrümmt verlaufen.

[0011] Um auch in Offenstellung ein Fahren ausschließlich mit Umluft auszuschließen und zumindest eine der Leckageluft­menge entsprechende Abluftmenge zwangsläufig abzuführen, ist es vorteilhaft, wenn das Mischkammergehäuse eine nicht vom Schieber gesteuerte, ständig offene Bypassver­bindung vom Ablufteinlaß zum Abluftauslaß aufweist. Durch diese Ausbildung wird der bei den bisher bekannten Anlagen separat vorgesehene Bypass in die Mischkammer integriert.

[0012] Zur weiteren Verminderung der Explosionsgefahr bei weit­gehend geöffnetem Schieber trägt es bei, wenn gemäß einer anderen, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nahe des Zuluftauslasses auf der Luftumlenkfläche des Schiebers eine um eine horizontale Achse schwenkbare, eine bei einem Rückschlag und weitgehend geöffnetem Schieber die Verbindung vom Zuluftauslaß zum Frischluft­einlaß sperrende Rückschlagklappe vorgesehen ist.

[0013] Für eine kostengünstige Fertigung ist es vorteilhaft, wenn das Mischkammergehäuse aus zwei separaten, unter Einschluß des Schiebers aneinandergesetzten Kammer­hälften besteht.

[0014] Eine andere, vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß zur Abdichtung der aneinandergesetz­ten Kammerhälften und des Schiebers außenseitig auf den Kammerhälften ein Dichtmittel vorgesehen ist. Hierdurch ist das Dichtmittel von außen sichtbar und kann ohne Betriebsunterbrechung ausgetauscht werden. Das ist ein ganz wesentlicher Vorteil gegenüber der Mischkammer mit Drehschieber und Flügelsystem. Bei ihr kann die Abdich­tung nur im Inneren der Kammer vorgenommen werden. Es ist dadurch keine Kontrolle und kein Austausch der Dicht­elemente von außen möglich. Die Kammer muß geöffnet wer­den, so daß zur Inspektion und zum Austausch der Dicht­elemente eine Betriebsunterbrechung erforderlich wird.

[0015] Sehr häufig wird man bei Bahntrocknungsanlagen einen Ventilator zum Absaugen der Trockenluft und einen wei­teren Ventilator zum Anblasen der zu trocknenden Bahn einsetzen. Das hat zur Folge, daß beim Fahren mit einem hohen Umluftanteil der Blasventilator vom Absaugventi­lator vorverdichtete Luft zugeführt bekommt, was zu einer Überlastung des Absaugventilators führen würde. Man könnte dieses Problem durch eine aufwendige Regelein­richtung lösen. Dieser Aufwand kann jedoch vermieden werden, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung in die Verbindung zwischen dem Ablufteinlaß und dem Zuluftauslaß ein Drosselorgan eingesetzt ist.

[0016] Das Drosselorgan ist optimal angeordnet, wenn es zwi­schen den Mischkammerhälften angeordnet und der Schieber über dieses Drosselorgan beweglich ausgebildet ist.

[0017] Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon ist schematisch in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsge­mäße Mischkammer,

Fig. 2 einen horizontalen Schnitt durch die Misch­kammer entlang der Linie C - D in Figur 1,

Fig. 3 einen vertikalen Schnitt durch die Misch­kammer entlang der Linie A - B in Figur 1.

[0018] Die in Figur 1 gezeigte Mischkammer 1 hat ein Mischkam­mergehäuse 2, welches aus zwei separaten Kammerhälften 3, 4 besteht, die beide gleich ausgebildet und unter Einschluß eines Schiebers 5 aneinandergeschraubt sind.

[0019] Die Kammerhälfte 3 hat in der Zeichnung gesehen zur linken Seite hin einen Zuluftauslaß 6 und nach oben hin einen Frischlufteinlaß 7. Entsprechend weist die Kammer­hälfte 4 fluchtend zum Zuluftauslaß 6 einen Ablufteinlaß 8 und oben parallel zum Frischlufteinlaß 7 einen Ab­luftauslaß 9 auf. Weiterhin ist in der Kammerhälfte 4 eine Bypassverbindung 10 vorgesehen, die vom Abluftein­laß 8 zum Abluftauslaß 9 führt und vom Schieber 5 unbe­einflußt stets offen ist, so daß ein Anteil der Abluft, beispielsweise 15%, zwangsläufig zum Abluftauslaß 9 strö­men kann.

[0020] Der Schieber 5 ist im Bereich der Verbindung zwischen dem Ablufteinlaß 8 und dem Zuluftauslaß 6 satteldach­artig ausgebildet. Er hat eine ebene Grundfläche 11 und zwei von den beiden Außenseiten der Grundfläche 11 bogen­förmig gekrümmt nach oben führende Luftumlenkflächen 12, 13. An der Seite des Zuluftauslasses 6 ist von oben her auf den horizontalen Endbereich der Luftumlenkfläche 13 eine um eine horizontale Achse 14 schwenkbare Rückschlag­klappe 15 vorgesehen, welche in ihrer horizontalen Ruhe­stellung auf Löchern 16 in der Grundfläche 11 aufliegt.

[0021] Zwischen den Mischkammerhälften 3, 4 ist ein Drossel­organ 17 in Form eines stehend angeordneten Lochbleches angeordnet, welches den Luftstrom zwischen dem Abluftein­laß 8 und dem Zuluftauslaß 6 drosselt. Der Schieber 5 ist doppelwandig ausgebildet und fährt bei seiner Ab­wärtsbewegung über dieses Drosselorgan 17. Zur Abdich­tung der Kammerhälften 3, 4 zum Schieber 5 hin ist außen­seitig auf dem Mischkammergehäuse 2 ein Dichtmittel 18 vorgesehen, dessen gegen den Schieber 5 anliegende Dicht­lippen oben in Figur 1 zu erkennen sind.

[0022] Die Figuren 2 und 3 verdeutlichen, daß das Mischkammer­gehäuse 2 ebenso wie der Zuluftauslaß 6, der Frischluft­einlaß 7, der Ablufteinlaß 8 und der Abluftauslaß 9 rechteckigen Querschnitt haben. Der Schieber 5 ragt nach oben aus dem Mischkammergehäuse 2 heraus, was die Figu­ren 1 und 3 zeigen. Er ist etwas breiter als das Misch­kammergehäuse 2 und zwischen den miteinander verschraub­ten Kammerhälften 3 und 4 (Fig. 1 und 2) geführt. Die Figur 2 zeigt die Gestaltung des Dichtmittels 18 im Be­reich der Seitenwände des Mischkammergehäuses 1. Figur 3 zeigt beispielhaft, wie der Schieber 5 mittels eines üblichen Hubzylinders verfahren werden kann.

[0023] In der in der Zeichnung dargestellten Zwischenstellung des Schiebers 5 wird die am Ablufteinlaß 8 einströmende Abluft zum größten Teil nach oben zum Abluftauslaß 9 hin umgelenkt. Ein Teilstrom gelangt als Umluft unterhalb der Grundfläche 11 des Schiebers 5 durch das Drossel­organ 17 zum Zuluftauslaß 6. Der größte Teil der Zuluft strömt vom Frischlufteinlaß 7 entlang der Luftumlenk­fläche 13 zum Zuluftauslaß 6.

[0024] Senkt man den Schieber 5 aus der dargestellten Zwischen­stellung vollständig herab, so setzt er sich mit seiner Grundfläche 11 auf den Boden des Mischkammergehäuses 2. Der Zuluftauslaß 6 ist dann vollständig vom Ablufteinlaß 8 abgetrennt. Die Abluft strömt dann vollständig vom Ablufteinlaß 8 zum Abluftauslaß 9, während die Zuluft ausschließlich am Frischlufteinlaß 7 angesaugt wird.

[0025] Bewegt man den Schieber 5 in seine obere Endstellung, so legt er sich mit seinen waagerechten Endflächen der Luftumlenkflächen 12 und 13 gegen das Mischkammergehäuse 2 an. Die Grundfläche 11 des Schiebers 5 sperrt dann die Verbindung vom Ablufteinlaß 8 zum Abluftauslaß 9 und vom Frischlufteinlaß 7 zum Zuluftauslaß 6. Dadurch gelangt alle Abluft als Umluft vom Ablufteinlaß 8 zum Zuluft­auslaß 6.

[0026] Senkt man den Schieber 5 aus seiner oberen Stellung ab, so nimmt der Frischluftanteil in der Zuluft entsprechend dem Verschiebeweg gleichmäßig zu. Kommt es bei weitge­hend hochgezogenem Schieber 5 zu einem Rückschlag, so schwenkt die Rückschlagklappe 15 nach oben und legt sich oben gegen das Mischkammergehäuse 2, so daß die Verbin­dung zum Frischlufteinlaß 7 gesperrt wird.

Auflistung der verwendeten Bezugszeichen

[0027] 

1 Mischkammer

2 Mischkammergehäuse

3 Kammerhälfte

4 Kammerhälfte

5 Schieber

6 Zuluftauslaß

7 Frischlufteinlaß

8 Ablufteinlaß

9 Abluftauslaß

10 Bypassverbindung

11 Grundlfläche

12 Luftumlenkfläche

13 Luftumlenkfläche

14 Achse

15 Rückschlagklappe

16 Loch

17 Drosselorgan

18 Dichtmittel

Ansprüche

1. Mischkammer (1) mit einem Frischlufteinlaß (7), einem Ablufteinlaß (8), einem Abluftauslaß (9) und einem zumin­dest in etwa mit dem Ablufteinlaß (8) fluchtenden Zuluft­auslaß (6), welche ein Stellelement zum wahlweisen Ver­binden des Zuluftauslasses (6) ausschließlich mit dem Frischlufteinlaß (7) oder dem Ablufteinlaß (8) und zum Verbinden des Zuluftauslasses (6) mit dem Frischluftein­laß (7) und dem Ablufteinlaß (8) in einem beliebigen Mischungsverhältnis zwischen ausschließlich Frischluft und ausschließlich Abluft hat, wobei in den Zwischenstel­lungen des Stellgliedes der Ablufteinlaß (8) entspre­chend teilweise mit dem Abluftauslaß (9) und dem Zuluft­auslaß (6) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement ein in die Verbindung zwischen Zuluft­auslaß (6) und Ablufteinlaß (8) geradlinig beweglicher, sich in Offenstellung oberhalb dieser Verbindung befind­licher Schieber (5) ist und daß an der den Ablufteinlaß (8) aufweisenden, vom Schieber (5) begrenzten Kammer­hälfte (4) der Abluftauslaß (9) und an der anderen Kam­merhälfte (3) der Frischlufteinlaß (7) vorgesehen sind.

2. Mischkammer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, daß der Abluftauslaß (9) oben am Mischkammergehäuse (2) rechtwinklig zum Ablufteinlaß (8) und der Frisch­lufteinlaß (7) parallel dazu oben am Mischkammergehäuse (2) rechtwinklig zum Zuluftauslaß (6) angeordnet sind.

3. Mischkammer (1) nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (5) satteldachartig aus­gebildet ist, nach unten hin eine ebene Grundfläche (11) und auf der einen Seite zum Ablufteinlaß (8) sowie Ab­luftauslaß (9) hin sowie zur anderen Seite zum Zuluft­auslaß (6) sowie Lufteinlaß (7) hin eine Luftumlenk­fläche (12, 13) aufweist.

4. Mischkammer (1) nach einem oder mehreren der voran­gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft­umlenkflächen (12, 13) viertelkreisförmig gekrümmt ver­laufen.

5. Mischkammer (1) nach einem oder mehreren der vorange­henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Misch­kammergehäuse (2) eine nicht vom Schieber (5) gesteuer­te, ständig offene Bypassverbindung (10) vom Abluftein­laß (8) zum Abluftauslaß (9) aufweist.

6. Mischkammer (1) nach einem oder mehreren der voran­gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nahe des Zuluftauslasses (6) auf der Luftumlenkfläche (13) des Schiebers (5) eine um eine horizontale Achse (14) schwenkbare, bei einem Rückschlag und weitgehend geöffne­tem Schieber (5) die Verbindung vom Zuluftauslaß (6) zum Frischlufteinlaß (7) sperrende Rückschlagklappe (15) vor­gesehen ist.

7. Mischkammer (1) nach einem oder mehreren der vorange­henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Misch­kammergehäuse (2) aus zwei separaten, unter Einschluß des Schiebers (5) aneinandergesetzten Kammerhälften (3, 4) besteht.

8. Mischkammer (1) nach einem oder mehreren der vorange­henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdich­tung der aneinandergesetzten Kammerhälften (3, 4) und des Schiebers (5) außenseitig auf den Kammerhälften (3, 4) ein Dichtmittel (18) vorgesehen ist.

9. Mischkammer (1) nach einem oder mehreren der vorange­henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Ver­bindung zwischen dem Ablufteinlaß (8) und dem Zuluftaus­laß (6) ein Drosselorgan (17) eingesetzt ist.

10. Mischkammer (1) nach einem oder mehreren der vorange­henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dros­selorgan (17) zwischen den Kammerhälften (3, 4) angeord­net und der Schieber (5) über dieses Drosselorgan (17) beweglich ausgebildet ist.

Zeichnung