DE202011050194U1

DE202011050194U1 - Flammenlose Druckentlastungseinrichtung für Werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE202011050194U1
Application number: DE201120050194
Authority: DE
Original assignee: Rembe GmbH Safety and Control
Current assignee: Kraft and Bauer Brandschutzsysteme De GmbH; Rembe GmbH Safety and Control
Priority date: 2011-05-20
Filing date: 2011-05-20
Publication date: 2011-07-25
Anticipated expiration: 2021-05-21

Abstract

Druckentlastungseinrichtung für eine Werkzeugmaschine mit einem gekapselten Arbeitsraum, zum Beispiel eine Drehmaschine, Schleifmaschine, Bohrmaschine, Fräsmaschine usw., mit einem oder mehreren Verschlussmitteln (2) und wenigstens einem Flammenschutzelement (3), wobei in einer Entlastungsrichtung erst das wenigstens eine Verschlussmittel (2) und dahinter das wenigstens eine Flammenschutzelement (3) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckentlastungseinrichtung als Flammenschutzelement eine Flammendurchschlagsicherung (3) aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine flammenlose Druckentlastungseinrichtung für eine Werkzeugmaschine mit einem gekapselten Arbeitsraum, zum Beispiel eine Drehmaschine, Schleifmaschine, Bohrmaschine, Fräsmaschine usw., mit einem oder mehreren Verschlussmitteln und wenigstens einem Flammenschutzelement, wobei in einer Entlastungsrichtung erst das wenigstens eine Verschlussmittel und dahinter das wenigstens eine Flammenschutzelement angeordnet sind.
Aus dem Dokument DE 201 07 369 U1 ist eine Druckentlastungseinrichtung bekannt, die in eine Einhausung oder Umkleidung einer Werkzeugmaschine eingesetzt werden kann. Die Einhausung oder Umkleidung der Werkzeugmaschine schließt den Arbeitsraum ein, in welcher die Bearbeitung eines Werkstückes erfolgt. Zur Kühlung und/oder Schmierung der Werkzeuge und/oder Werkstücke bei der Bearbeitung in dem Arbeitsraum werden Flüssigkeiten verwendet. Häufig handelt es sich dabei um Öle oder um ölhaltige Flüssigkeiten. Diese können in dem Arbeitsraum während der Bearbeitung vernebelt werden.
Während der Bearbeitung können z. B. durch Werkzeugbruch, Werkstückbruch, Kollision oder andere Art Funken geschlagen oder heiße Oberflächen erzeugt werden. Dabei kann es zu (lokalen) Überhitzungen kommen, wenn nicht hinreichend gekühlt wird. Infolgedessen kann der ölhaltige Nebel entzündet werden, was zu Bränden und Explosionen (Verpuffungen) führen kann.
Die dabei in dem Arbeitsraum der Werkzeugmaschine entstehenden Drücke und austretenden Flammen stellen sowohl für Mensch als auch Maschine eine erhebliche Gefährdung dar. Seitens der BGI 719 „Brand- und Explosionsschutz an Werkzeugmaschinen” wird daher der Einsatz von Druckentlastungseinrichtungen empfohlen, die gefährliche Drücke gesichert abführen sollen. Pro m³ Maschinenraumvolumen sollte dabei eine Druckentlastungsfläche von 0,1 m² an der Maschine vorhanden sein.
Die aus dem Dokument DE 201 07 369 U1 bekannte Druckentlastungseinrichtung für Werkzeugmaschinen ist in der Lage für eine hinreichende Druckentlastung zu sorgen, so dass Schäden an Personen oder Gegenständen weitgehend vermieden werden können. Durch den Druck im Arbeitsraum werden die Verschlussmittel der Druckentlastungseinrichtung geöffnet und der Druck im Arbeitsraum kann kontrolliert abgebaut werden und die dabei entstehende Druckwelle kann in eine dafür vorgesehene Richtung gelenkt werden. Durch das darin verwendete Flammenschutzelement kann unter Normbedingungen der Austritt von Flammen aus dem Arbeitsraum nicht verhindert werden.
Da auch durch den verminderten Flammenaustritt noch Schäden an Personen und Gegenständen hervorgerufen werden können, ist es wünschenswert, wenn der Flammenaustritt vollständig unterbunden wird.
Hier setzt die vorliegende Erfindung an.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Druckentlastungseinrichtung vorzuschlagen, die explosionsbedingte, gefährliche Überdrücke gesichert abführt und dabei gleichzeitig eine Gefährdung durch aus dem Bereich der Druckentlastungseinrichtung austretende Flammen verhindert.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Druckentlastungseinrichtung als Flammenschutzelement eine Flammendurchschlagsicherung aufweist, die ein Durchschlagen von Flammen aus dem Arbeitsraum nach außen zuverlässig verhindert.
Die Funktion der Erfindung basiert auf der Flammendurchschlagsicherung. Der Überdruck und die Flammenfront einer Ölnebelverpuffung werden über die sich aufgrund des Druckes öffnenden Verschlussmittel in die erfindungsgemäße Druckentlastungseinrichtung geleitet. Dort absorbiert die Flammendurchschlagsicherung die Energie der Flammen. Dadurch wird ein Flammenaustritt aus dem Arbeitsraum der Werkzeugmaschine gesichert verhindert.
Die Flammendurchschlagsicherung kann mehrlagig sein und insbesondere mehrere Lagen von Metallgeweben, insbesondere Stahlgeweben oder Metallgestricken aufweisen. Eine in der Entlastungsrichtung kleiner werdende Maschenstruktur der Metallgewebe oder Metallgestricke kann bewirken, dass die Flammen zunächst in ihrer Turbulenz gestört werden und sich schließlich an den größeren Oberflächen des feineren Gewebes abkühlen. Die Effizienz der Druckentlastung wird im Vergleich zu einer nichtflammenlosen Druckentlastung infolge des geringen Strömungsverlustes der Flammendurchschlagsicherung nicht oder nicht spürbar beeinträchtigt. Außerdem können im Entlastungsfall Öltropfen zurückgehalten werden, was durch bisherige Druckentlastungseinrichtungen konventioneller Bauart nicht realisiert werden konnte.
Die erfindungsgemäße Druckentlastungseinrichtung erlaubt daher auch eine Aufstellung der Werkzeugmaschine in Bereichen mit niedrigen Deckenhöhen oder unterhalb von Kabeltrassen o. ä. betriebswesentlichen Anlagenteilen. Die erfindungsgemäße Druckentlastungseinrichtung schützt kostengünstig Werkzeugmaschinen mit geringen Festigkeiten, arbeitet wartungsfrei und ohne laufende Kosten. Sie kann in allen gewünschten Größen hergestellt werden und eignet sich damit auch zur Nachrüstung von bestehenden Maschinen. Nach einem Brand- oder Explosionsereignis ist mit der erfindungsgemäßen Druckentlastungseinrichtung eine zügige Wiederinbetriebnahme möglich.
Eine erfindungsgemäße Druckentlastungseinrichtung kann ein Gehäuse umfassen, in welchem die Flammendurchschlagsicherung baukastenmäßig und/oder einschiebbar gehalten ist. Das ermöglicht einen modularen Aufbau der Druckentlastungseinrichtung.
Die Druckentlastungseinrichtung kann Überwachungsmittel zur Überwachung des wenigstens einen Verschlussmittels aufweisen. Mittels des Überwachungsmittels kann ein Steuerungssignal erzeugbar sein, welches ein Öffnen des wenigstens einen Verschlussmittels anzeigt. Mit diesem Steuerungssignal kann ein Druckentlastungsfall signalisiert werden, zum Beispiel um eine mit der Druckentlastungseinrichtung ausgestattete Werkzeugmaschine auszuschalten und/oder Bedienpersonal oder Überwachungspersonal zu alarmieren.
Die Verschlussmittel können schwenkbar gelagert sein und in einer Einbaulage und fehlendem Überdruck selbsttätig schließen. Bei den Verschlussmitteln kann es sich um Lamellen handeln.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren erläutert. Es zeigen
1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Druckentlastungseinrichtung,
2 einen ersten Schnitt durch die erfindungsgemäße Druckentlastungseinrichtung entlang der Linie II-II in 1 und
3 einen zweiten Schnitt durch die erfindungsgemäße Druckentlastungseinrichtung entlang der Linie III-III in 1.
Die in den Figuren dargestellte erfindungsgemäße Druckentlastungseinrichtung umfasst ein Gehäuse 1, Verschlussmittel 2 und eine Flammendurchschlagsicherung 3, die in dem Gehäuse 1 angeordnet sind.
Die in der 2 und in der 3 dargestellten Verschlussmittel 2 werden durch Lamellen gebildet, die aus mehrfach abgekanteten Blechzuschnitten gebildet sind. Die Lamellen 2 sind um Achsen 4 schwenkbar in dem Gehäuse 1 gelagert. In der dargestellten Schließstellung bilden die Lamellen 2 eine geschlossene Unterseite der Druckentlastungseinrichtung, durch welche möglichst weder eine Flüssigkeit, ein Gas noch ein Nebel von unten nach oben durchtreten kann.
Durch einen höheren Druck auf der Unterseite der Druckentlastungseinrichtung als auf einer Oberseite der Druckentlastungseinrichtung werden die Lamellen bis ca. 90° in eine Öffnungsstellung geschwenkt. Entfällt dieser, schwenken die Lamellen 2 selbsttätig zurück in die Schließstellung. Während eines störungsfreien Betriebs einer mit der erfindungsgemäßen Druckentlastungseinrichtung ausgestatteten Werkzeugmaschine können somit keine Flüssigkeiten, Gas oder Nebel durch die Druckentlastungseinrichtung aus einem Arbeitsraum der Werkzeugmaschine austreten.
Mit einem Überwachungsmittel 5 kann erkannt werden, ob sich die Lamellen 2 in der Schließstellung oder der Öffnungsstellung befinden.
Die in den 2 und 3 schematisch dargestellte Flammendurchschlagsicherung ist aus mehreren Lagen eines Edelstahlgewebes aufgebaut. Jede Lage der Gewebe hat Maschen mit einer Maschenweite, wobei die Maschenweite von der Unterseite zur Oberseite der erfindungsgemäßen Vorrichtung von Lage zu Lage kleiner wird.
Bei einer Ölnebelverpuffung kann ein Überdruck und eine Flammenfront über die Verschlussmittel in das Gehäuse der erfindungsgemäßen Druckentlastungseinrichtung geleitet werden. Dort absorbiert die Flammendurchschlagsicherung die Energie. Dadurch wird ein Flammenaustritt aus der Werkzeugmaschine nachweislich verhindert. Die von innen nach außen kleiner werdende Maschenstruktur der Flammendurchschlagsicherung sorgt letztlich dafür, dass die Flammen zunächst in ihrer Turbulenz gestört werden und sich schließlich an den größeren Oberflächen des feineren Gewebes abkühlen. Dass die Entlastungseffizienz (im Vergleich zu einer nichtflammenlosen Druckentlastung) infolge des geringen Strömungsverlustes der Flammendurchschlagsicherung dabei nicht beeinträchtigt wird und ferner Öltropfen im Entlastungsfall zurückgehalten werden konnte durch bisherige Druckentlastungseinrichtungen konventioneller Bauart nicht realisiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 20107369 U1 [0002, 0005]

Claims

Druckentlastungseinrichtung für eine Werkzeugmaschine mit einem gekapselten Arbeitsraum, zum Beispiel eine Drehmaschine, Schleifmaschine, Bohrmaschine, Fräsmaschine usw., mit einem oder mehreren Verschlussmitteln (2) und wenigstens einem Flammenschutzelement (3), wobei in einer Entlastungsrichtung erst das wenigstens eine Verschlussmittel (2) und dahinter das wenigstens eine Flammenschutzelement (3) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckentlastungseinrichtung als Flammenschutzelement eine Flammendurchschlagsicherung (3) aufweist.
Druckentlastungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flammendurchschlagsicherung (3) mehrere Lagen von Metallgeweben, insbesondere Stahlgeweben oder Metallgestricken aufweist.
Druckentlastungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallgewebe oder Metallgestricke Maschenstrukturen aufweisen, die in Entlastungsrichtung kleiner werden.
Druckentlastungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckentlastungseinrichtung ein Gehäuse (1) umfasst, in welchem die Flammendurchschlagsicherung (3) einschiebbar gehalten ist.
Druckentlastungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckentlastungseinrichtung Überwachungsmittel (5) zur Überwachung des wenigstens einen Verschlussmittels (2) aufweist.
Druckentlastungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Überwachungsmittels (5) ein Steuerungssignal erzeugbar ist, welches ein Öffnen des wenigstens einen Verschlussmittels anzeigt.
Druckentlastungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussmittel (2) schwenkbar gelagert sind und in einer horizontalen Einbaulage bei fehlendem Überdruck selbsttätig schließen.
Werkzeugmaschine mit einem gekapselten Arbeitsraum, zum Beispiel eine Drehmaschine, Schleifmaschine, Bohrmaschine, Fräsmaschine, wobei der Arbeitsraum von einer Einhausung oder einer Umkleidung eingeschlossen ist und in oder an einer Öffnung in einer Decke der Einhausung oder der Umkleidung eine Druckentlastungseinrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckentlastungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgestaltet ist.