xmega_tutorial.jpg

Bewertung:  / 2
SchwachSuper 
  • jtronics_zyklonabscheider_09

Da in der Werkstatt beim Sägen, Hobeln, Fräsen usw. sehr viel Staub anfällt, hat man schnell das Problem, dass der verwendete Staubsaugerbeutel schnell voll oder einfach nur durch den feinen Arbeitssaub komplett zugesetzt ist. Die Saugleistung des Staubsaugers nimmt daher schnell ab und ein neuer Beutel wird benötigt. Um den Unmengen an Staub und Grobabfall Herr zu werden und nicht andauernd neue Beutel kaufen zu müssen, habe ich mich entschieden nach einem Staubsauger auf dem Prinzip eines Zyklonabscheiders Ausschau zu halten. Dieses Filterprinzip hätte auch den Vorteil der Saugleistungsverlust durch den feinen Staub nicht mehr entstehen würde, da bei diesem Prinzip nicht durch eine Membran (Filterbeutel) sondern durch die Fliehkraft in Zusammenhang mit der Reibung eine Filterwirkung realisiert wird und somit nichts mehr verstopfen kann.

Nach einigem Suchen und Informieren wurde mir bewusst, dass es nur wenige gute Zyklonstaubsauger-Systeme am Markt gibt und man für diese eine Menge zahlen muss. Jedoch bin ich bei meinen Recherchen im Internet auf verschiedene Ansätze für einen Eigenbau solch eines Abscheiders gestoßen. Demnach war der Bau nicht wirklich schwer und sollte sich aus ganz einfachen Mitteln realisieren lassen. Ein neues Projekt war somit geboren.

Prinzip

  • jtronics_zyklonabscheider_06
In einem Zyklon-, bzw. auch Fliehkraftabscheider werden die festen Bestandteile, Staub und sonstige Materialreste, von der Luft mit Hilfe der Fliehkraft getrennt und in einem gesonderten Behältniss gesammelt.

Der Zyklonabscheider besteht aus einem senkrecht stehendem geschlossenen Trichter, mit einem ganz oben, seitlich angebrachtem Zuluftrohr und einem mittigem Abluftrohr (siehe Abbildung).

An dem zentralen Abluftrohr wird ein Unterdruck mit Hilfe eines Gebläses oder herkömmlichen Staubsaugers erzeugt. Durch dem im Trichter erzeugten Unterdruck wird nun über das seitlich angebrachte Zuluftrohr die verunreinigte Luft angesaugt. Bedingt durch die Form bildet sich im Inneren des Trichters ein spiralförmiger Zyklon. Auf die einzelnen Staubpartikel wirken nun Fliehkräfte wodurch diese an die Außenwand des Trichters gepresst werden. Durch die entstehende Reibung verringert sich Rotationsgeschindigkeit der Partikel im Vergleicht zur Luft, wodurch die Partikel mit Hilfe der Schwerkraft an der Außenwand spiralförmig immer weiter nach unten fallen, bis sie in den Auffangbehlter rieseln, während die Luft im Zentrum des Zyklons nach oben abgesaugt wird. Viel besser und ausführlicher ist das Prinzip bei Wikipedia beschrieben.

Konstruktion & Simulation

Trotz des realtiv einfachen Aufbaus habe ich das Ganze vorher noch im CAD System aufgebaut. Das hat den Vorteil, dass ich in einer Strömungssimulation mir den Verlauf der Luftlinien darstellen lassen konnte. In mehreren Schritten habe ich die Dimensionen und Längen der einzelnen Bauteile variiert um den jeweiligen Einfluss des Bauteils zu sehen. Dadurch konnte ich optimal abschätzen welchen Durchmesser, bzw. welche Form und Länge die zu verwendente Flasche haben sollte. Einige Ergebnissen kann man in den folgenden Bildern sehen.

  • jtronics_zyklonabscheider_06
  • jtronics_zyklonabscheider_07

Aufbau

Für den Aufbau habe ich ganz einfache Materialien verwendet, eine Wasserflasche als Trichter für den Zyklon einen kleinen Eimer, ein Platikrohr, etwas Holz und einen Billigstaubsauger aus dem Baumarkt. Der Staubsauger ist nur für den Unterdruck zuständig und hat keinen Filter mehr eingebaut. Der kleine Eimer dient als Sammelbehälter für den ganzen Staub und sonstiges Grobmaterial. Später kann man diesen auch noch gegen ein größeres Behältnis austauschen.

Den Deckel des kleinen Eimers habe ich mit aufgeklebtem Sperrholz verstärkt und mit einem Loch in der Mitte versehen in welches die Falsche geschraubt wird. Da der Deckel sehr straff auf den Eimer geht, braucht man dort keine extra Dichtung vorsehen.

Den Deckel für den Trichter (die Flasche) habe ich mir aus Holz mit einer Stich- und Laubsäge zurecht geschnitten, so dass diese mit der entsprechenden Flasche zusammenpassen. In die Mitte des Deckels muss noch ein Loch für das Zentralrohr an welchem dann der Staubsauger angeschlossen wird.

Für das seitliche Rohr habe ich einfach ein Stück Plastikrohr verwendet. Dieses wurde an die Form der Flasche angepasst und dann entsprechend angeklebt. Vorher wurde natürlich noch das Loch in die Flasche eingebracht werden, damit dann später auch die Luft angesaugt werden kann. Die genauen Details seht ihr auf den folgenden Bildern.

  • jtronics_zyklonabscheider_01
  • jtronics_zyklonabscheider_02
  • jtronics_zyklonabscheider_03
  • jtronics_zyklonabscheider_04

 

Nachdem alles verklebt und verschraubt ist, kann der Zyklonabscheider an den Staubsauger angeschlossen werden. In meinem Fall ist dies der Billigsauger aus dem Baumarkt. Der seitliche Einlass wird über einen Schlauch an die Absaugöffnung der jeweiligen Fräse, Säge oder sonstigem Gerät angeschlossen.

Bei der Verwendung des Filters sollten nun mindestens ca. 98% des Staubes und Grobmaterials in dem Eimer landen. Verwendet man einen normalen Staubsauger, so sollte der Filter des Saugers so gut wie sauber bleiben und somit wesentlich länger Einsatzbereit sein, weil sich der Staubbeutel nur langsam füllt. Der verwendete Eimer sollte natürlich ab einer entsprechenden Füllhöhe entleert werden ;-)

Betrieb

ein Video vom Betrieb folgt demnächst.

Viel Spass beim Nachbauen!

Links

 
Video  

Downloads

 
{rddl}jtronics_123.zip{/rddl}
Kommentar hinzufügen

Neuste Beiträge

30/08/2016
Es gibt nun endlich ein Update für die Tinyg CNC Controller Hardware und der dazu gehörenden PC Software...
03/09/2015
In den letzten Monaten habe ich lange das CAD Programm und meinen kleinen Ultimaker 3D Drucker gequält....
15/05/2015
Zuerst wurde eine kleine Katze am Computer konstruiert. Der erste Druck mit 0,3mm Schichtstärke war...
06/05/2015
Da beim Ultimaker keine Beleuchtung des Arbeitstisches vorgesehen ist, muss ich mir hier selber eine...