Zyklongerät zur Abscheidung von festem Gut aus strömender Luft oder anderem Gas
Die Erfindung betrifft ein Zyklongerät zur Abscheidung von festem Gut aus strömender Luft oder anderem Gas. Dieses Gerät eignet sich zur Verwendung an einer Strassenkehrmaschine in der Gestalt eines Fahrzeuges, z. B. eines Kraftfahrzeuges, das mit einem mit Saugluft oder mit sowohl Blasluft wie auch Saugluft arbeitenden Aggregat zum Kehren der Strasse und zum Transport des Kehrichts nach einem am Fahrzeug vorgesehenen Behälter versehen ist, in dem der Kehricht vom Luftstrom abgeschieden und angesammelt wird, um von Zeit zu Zeit ausgeschüttet zu werden.
Zur Abscheidung des Kehrichts aus dem Luftstrom lässt sich ein Zyklon des üblichen Typs nicht mit Vorteil verwenden, da einerseits der Sam melraum für das sich im Zyklon vom Luftstrom abscheidende Gut bei angemessener Höhe des Zyklons nicht den erwünschten grossen Rauminhalt erhält, falls sich dieser Sammelraum wie gewöhnlich nach unten konisch verjüngen sollte, und da anderseits der Kehricht öfters Laub, Papier und ähnliche Gegenstände enthält, die sich nur schwer aus dem Luftstrom abscheiden oder auch dazu neigen, in den Luftkanälen des Zyklons steckenzubleiben und sich dort anzusammeln, was die richtige Funktion des Zyklons gefährdet.
Durch die Erfindung ist eine praktisch befriedigende Lösung der oben behandelten und ähnlicher Probleme gegeben.
Zur beispielsweisen Erläuterung der Erfindung sei auf die Zeichnung hingewiesen. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch in Seitenansicht und teilweise im Schnitt ein sowohl mit Blasluft wie auch Saugluft arbeitendes Strassenkehraggregat mit einem erfindungsgemäss konstruierten Zyklongerät zur Abscheidung des Kehrichts aus dem Luftstrom,
Fig. 2 und 3 im Vertikalschnitt bzw. im Horizon talschnitt längs der Linie III-III in Fig. 2 eine Aus führungsform des eigentlichen Zyklongerätes in dem in Fig. 1 dargestellten Aggregat, und
Fig. 4 einen Einzelteil.
Das Zyklongerät besteht aus einem stehenden Behälter 1, der in Übereinstimmung mit dem allgemeinen Prinzip eines Zyklons mit einem seitwärts gerichteten Eintritt 2 (Fig. 2 und 3) für den Luftstrom in der Nähe seines obern Endes und mit einem zentralen, axialen Austritt 3 (Fig. 2) für den Luftstrom in seinem obern Ende versehen ist. Ein Kehrichtsaugmundstück 4 (Fig. 1) ist mittels einer Leitung 5 an den Zykloneintritt 2 angeschlossen. Das zur Erzeugung des Saugluftstromes durch das Saugmundstück 4 erforderliche Gebläse 6 ist in dem in Fig. 1 dargestellten Aggregat in einer Leitung 7 vorgesehen, die vom Zyklonaustritt 3 zu dem das Saugmundstück 4 umgebenden Blasmundstück 8 führt.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, braucht der Behälter 1 nicht rund zu sein, sondern kann im horizontalen Querschnitt rechteckig sein. Der Eintritt 2 mündet tangential in einem im Horizontalquerschnitt runden Raum 9 ein, der nach aussen hin von einer vertikalen Wand 10 und oben von einer horizontalen Wand 11 begrenzt und unten offen ist. Von der Unterkante der vertikalen Wand 10 hängen in kurzem Abstand voneinander langgestreckte, bewegliche Elemente 12 frei in den Behälter 1 hinab, vorzugsweise in der Gestalt von Ketten oder ähnlichen, gelenkigen oder biegsamen Gliedern. Ein Bruchstück einer dieser Ketten ist in Fig. 4 im einzelnen gezeigt.
Die Ketten 12 bilden zusammen einen durchbrochenen Vorhang, der nach unten eine Verlängerung des unten offenen Raumes 9 unterhalb der nicht durchbrochenen Wand 10 bzw. 11 begrenzt, das Ganze derart, dass über der Wand 11 und ausserhalb der Wand 10 und des von dieser herabhängenden, aus den Elementen 12 gebildeten Vorhanges im Behälter 1 ein reichlich bemes sener Zwischenraum 13 belassen wird. Die den Raum 9 nach oben begrenzende Wand 11 liegt mit der Oberseite des Lufteintrittes 2 in einer Ebene, und die Höhe der Wand 10 ist gleich der Höhe des vertikalen Querschnittes des Lufteintrittes 2, kann jedoch innerhalb verhältnismässig weiter Grenzen variiert werden.
Gegebenenfalls kann die nicht durchbrochene Wand 10 weggelassen werden und durch die von den Ketten 12 gebildete, durchbrochene Wand oder Vorhang ersetzt werden, wobei die Ketten dann von der Kante der horizontalen Wand 11 herabhängen. Auch diese Wand 11 kann durchbrochen sein, ist es jedoch besser nicht. Sie ist mit einer zentralen Öffnung und einer von deren Kante herabragenden, zylindrischen Wand 14 versehen zur Bildung eines zentralen, axialen Durchtritts 15 von dem Raum 16 innerhalb des von den Ketten 12 gebildeten Vorhanges zum Zwischenraum 13. Unten erweitert sich der Behälter 1 zu einem geräumigen Sammelraum 17 für das Gut, welches im Zyklon von der diesen durchströmenden Luft abgeschieden wird.
Der Luftstrom durch den Zyklon und die normalen Erschütterungen während des Betriebes des mit dem Kehraggregat versehenen Fahrzeuges genügen, um die Ketten 12 individuell in pendelnder Bewegung zu halten, durch welche sie gegeneinander anschlagen oder sonstwie zum Erschüttern oder Vibrieren gebracht werden. Die mit aufgesaugtem Kehricht schwangere Luft, die durch den Zykloneintritt 2 in das Zyklongerät ein tritt, führt infolge ihrer tangentialen Einströmung in den runden Raum 9 in diesem und seiner vom Kettenvorhang umschlossenen, nach unten reichenden Verlängerung 16 eine rotierende Bewegung aus, ehe ein kleinerer Teil der Luft durch den zentralen Durchtritt 15 und der grössere Teil durch die Öffnungen im Kettenvorhang zum Zwischenraum 13 abgeht und von diesem durch den zentralen Austritt 3 im obern Ende des Behälters 1 ausströmt.
Die rotierende Bewegung der Luft in dem als Zyklonkammer dienenden Raum 9, 16 hat zur Folge, dass der Luft folgendes, festes Gut sich aus dem Luftstrom ausscheidet und sich im Sammelraum 17 absetzt. Der Sammelraum 17 ist zum Ausschütten des angesammelten Kehrichts mit einer nicht dargestellten Luke oder dergleichen versehen. Auf Grund des Kettenvorhanges werden auch soiche sonst schwer abzuscheidende Gegenstände, wie Laub, Papierfetzen und ähnliches, wirksam abgeschieden, da es vom Kettenvorhang aufgefangen wird. Durch die ständige Bewegung, Erschütterungen oder Vibrationen der Ketten werden die von dem Kettenvorhang aufgefangenen Gegenstände daran gehindert, an den Luftdurchtritten des Kettenvorhanges steckenzubleiben und diese zu verstopfen; die Gegenstände werden von diesem gelöst und fallen in den Sammelraum 17 hinab.
Nachdem die Luft den Kettenvorhang zu dem diesen umgebenden Zwischenraum 13 im Behälter 1 passiert hat, strömt sie in diesem Zwischenraum 13 derart ruhig und mit einer so herabgesetzten Geschwindigkeit, dass Gegenstände, die gegebenenfalls zusammen mit der Luft durch den Kettenvorhang in den Zwischenraum 13 gelangt sind, sich dort leicht von der strömenden Luft abscheiden und in den Sammelraum 17 hinabsinken.
Bei einer Strassenkehrmaschine des zur Erläuterung des Verwendungszweckes der Erfindung angedeuteten Typs ist die Luftmenge, welche pro Zeiteinheit durch das Saugmundstück 4 aufgesaugt und durch das Zyklongerät geleitet werden muss, um von dem aufgesaugten Kehricht befreit zu werden, sehr gross. Man musste deshalb feststellen, dass die praktische Verwendbarkeit einer Strassenkehrmaschine dieses Typs allzu sehr von der Möglichkeit abhing, ein Zyklongerät zu schaffen, welches nicht höher und grösser war, als dass es auf dem Fahrzeug untergebracht werden konnte, welches aber dennoch ein ausreichendes Leistungsvermögen und einen genügend hohen Wirkungsgrad besass.
Durch die Erfindung ist es möglich geworden, diese Bedingung zu verwirklichen und gleichzeitig den Sammelraum des Zyklons für das abgeschiedene Gut derart räumlich zu gestalten, wie es hier aus praktischen Gesichtspunkten erforderlich oder erwünscht ist. Gleichzeitig ist es durch die Erfindung möglich geworden, die Voraussetzung für den an sich erwünschten Anschluss und Ausnützung des Gebläses in der in Fig. 1 der Zeichnung veranschaulichten Weise zu erfüllen. In dieser Anordnung würde das Gebläse nämlich rasch durch in ihm steckenbleibendes Laub, Papier und ähnliche Gegenstände ausser Betrieb gesetzt werden, wenn nicht solche Gegenstände im Zyklongerät wirksam aus dem Saugluftstrom zum Gebläse abgeschieden würden.
Obgleich das erfindungsgemässe Zyklongerät hier in erster Linie für seine Verwendung in einem mit Saugluft arbeitenden Strassenkehraggregat beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf die Verwendung des Zyklongerätes für diesen besonderen Zweck beschränkt. Auch ist die Erfindung nicht auf die dargestellte und in ihren Einzelteilen beschriebene Ausführungsform des Zyklongerätes begrenzt, da dises in verschiedener Weise in baulicher Hinsicht abgeändert werden kann, ohne dass man von den grundsätzlichen Merkmalen desselben abweicht.
So kann beispielsweise der luftdurchlässige, selbstreinigende Vorhang, welcher innerhalb des Behälters 1 den Zyklonraum 9, 16 mindestens auf dem grösseren Teil der Höhe und des Umfanges dieses Raumes abgrenzt und welcher in der dargestellten Ausführungsform von den individuell freihängenden Ketten 12 gebildet ist, stattdessen aus andern Elementen bestehen, denen eine schwingende Bewegung, Erschütterung oder Vibration beigebracht werden kann, gegebenenfalls mit Hilfe einer besonderen Schüttelvorrichtung oder eines Vibrators.
Cyclone device for separating solid material from flowing air or other gas
The invention relates to a cyclone device for separating solid material from flowing air or other gas. This device is suitable for use on a road sweeper in the shape of a vehicle, e.g. B. a motor vehicle that is provided with a working with suction air or with both blown air as well as suction air unit for sweeping the road and for transporting the garbage to a container provided on the vehicle, in which the garbage is separated from the air flow and collected to by To be poured out from time to time.
A cyclone of the usual type cannot be used to advantage for separating the refuse from the air flow, since on the one hand the collection space for the goods separated from the air flow in the cyclone does not have the desired large volume if this collection space is at an appropriate height of the cyclone should usually taper conically downwards, and since on the other hand the rubbish often contains leaves, paper and similar objects that are difficult to separate from the air flow or that tend to get stuck in the air ducts of the cyclone and collect there, which is the correct function of the Endangered cyclones.
The invention provides a practically satisfactory solution to the problems discussed above and similar problems.
To explain the invention by way of example, reference is made to the drawing. Show it:
1 shows a schematic side view and partially in section of a road sweeping unit that works with both blown air and suction air with a cyclone device constructed according to the invention for separating the rubbish from the air stream,
Fig. 2 and 3 in vertical section and in horizontal section along the line III-III in Fig. 2, an imple mentation of the actual cyclone device in the unit shown in Fig. 1, and
4 shows an individual part.
The cyclone device consists of a standing container 1 which, in accordance with the general principle of a cyclone, has a sideways inlet 2 (Figs. 2 and 3) for the air flow near its upper end and a central, axial outlet 3 (Fig 2) is provided for the air flow in its upper end. A waste suction mouthpiece 4 (FIG. 1) is connected to the cyclone inlet 2 by means of a line 5. The fan 6 required to generate the suction air flow through the suction mouthpiece 4 is provided in the unit shown in FIG. 1 in a line 7 which leads from the cyclone outlet 3 to the blowing mouthpiece 8 surrounding the suction mouthpiece 4.
As can be seen from Fig. 3, the container 1 need not be round, but can be rectangular in horizontal cross-section. The inlet 2 opens tangentially into a space 9 which is round in horizontal cross section and which is delimited to the outside by a vertical wall 10 and at the top by a horizontal wall 11 and is open at the bottom. From the lower edge of the vertical wall 10, elongated, movable elements 12 hang freely down into the container 1 at a short distance from one another, preferably in the form of chains or similar, articulated or flexible links. A fragment of one of these chains is shown in detail in FIG.
The chains 12 together form an openwork curtain that delimits downward an extension of the open space 9 below the uninterrupted wall 10 or 11, the whole in such a way that above the wall 11 and outside the wall 10 and the hanging down from it, formed from the elements 12 curtain in the container 1 a plentiful mes sener gap 13 is left. The wall 11 delimiting the space 9 upwards lies in one plane with the top of the air inlet 2, and the height of the wall 10 is equal to the height of the vertical cross section of the air inlet 2, but can be varied within relatively wide limits.
If necessary, the uninterrupted wall 10 can be omitted and replaced by the perforated wall or curtain formed by the chains 12, the chains then hanging down from the edge of the horizontal wall 11. This wall 11 can also be perforated, but it is better not to. It is provided with a central opening and a cylindrical wall 14 protruding from its edge to form a central, axial passage 15 from the space 16 within the curtain formed by the chains 12 to the intermediate space 13. At the bottom, the container 1 widens to a spacious one Collection space 17 for the material which is separated in the cyclone from the air flowing through it.
The air flow through the cyclone and the normal vibrations during the operation of the vehicle equipped with the sweeping unit are sufficient to keep the chains 12 individually in pendulum motion, by which they strike against one another or are otherwise made to shake or vibrate. The air pregnant with sucked up rubbish, which enters the cyclone device through the cyclone inlet 2, executes a rotating movement due to its tangential inflow into the round room 9 in this and its downward-reaching extension 16, which is enclosed by the chain curtain, before a smaller part the air exits through the central passage 15 and the larger part through the openings in the chain curtain to the intermediate space 13 and flows out of this through the central outlet 3 in the upper end of the container 1.
The rotating movement of the air in the space 9, 16 serving as a cyclone chamber has the consequence that solid material following the air is separated from the air flow and settles in the collecting space 17. The collecting space 17 is provided with a hatch (not shown) or the like for pouring out the collected rubbish. Due to the chain curtain, objects that are otherwise difficult to separate, such as leaves, scraps of paper and the like, are effectively separated because they are caught by the chain curtain. The constant movement, shocks or vibrations of the chains prevent the objects caught by the chain curtain from getting stuck at the air passages of the chain curtain and clogging them; the objects are released from this and fall down into the collecting space 17.
After the air has passed the chain curtain to the surrounding space 13 in the container 1, it flows in this space 13 so calmly and at such a reduced speed that objects that may have passed through the chain curtain together with the air into the space 13 , there easily separate from the flowing air and sink into the collecting space 17.
In a street sweeper of the type indicated to explain the purpose of the invention, the amount of air which has to be sucked up by the suction nozzle 4 and passed through the cyclone device in order to be freed of the sucked up rubbish is very large. It was therefore found that the practical usability of a street sweeper of this type depended too much on the possibility of creating a cyclone device that was not taller or larger than it could be accommodated on the vehicle, but which nevertheless had sufficient performance and a possessed sufficiently high efficiency.
The invention has made it possible to realize this condition and at the same time to design the collecting space of the cyclone for the separated material in such a way that it is necessary or desired from a practical point of view. At the same time, the invention has made it possible to meet the prerequisites for the connection and utilization of the fan, which is desired per se, in the manner illustrated in FIG. 1 of the drawing. In this arrangement the fan would be quickly put out of operation by leaves, paper and similar objects getting stuck in it, if such objects were not effectively separated in the cyclone device from the suction air flow to the fan.
Although the cyclone device according to the invention has been described here primarily for its use in a road sweeping unit operating with suction air, the invention is not limited to the use of the cyclone device for this particular purpose. The invention is also not limited to the embodiment of the cyclone device shown and described in its individual parts, since this can be modified in various ways in structural terms without deviating from the basic characteristics of the same.
For example, the air-permeable, self-cleaning curtain which delimits the cyclone space 9, 16 within the container 1 at least over the greater part of the height and the circumference of this space and which in the illustrated embodiment is formed by the individually freely hanging chains 12, can instead be made of others There are elements to which an oscillating movement, shock or vibration can be taught, if necessary with the help of a special shaking device or a vibrator.