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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mit wenigstens einer Laserbearbeitungsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Filteranlage für den Anschluss an eine Laserbearbeitungsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruches 8.
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Beim Einsatz von Laserbearbeitungsanlagen, beispielsweise beim Laserschneiden, Laserschweißen oder Laserlöten, wird in der Regel ein Schutzgas eingesetzt, das sich in einem Versorgungstank befindet, der beispielsweise eine Gasflasche sein kann. Die bei der Bearbeitung in der Laserbearbeitungsanlage anfallenden Stäube und dergleichen werden über eine Abluftleitung einer Filteranlage zugeführt. Dort werden die in der Abluft befindlichen Stäube und sonstigen Schmutzteilchen durch die Filterelemente abgefangen. In der Praxis kommt es zu einem Brand der Stäube oder durch Funkeneintrag zum Brand der Filterelemente. Damit durch einen solchen Brand nicht die gesamte Filteranlage beschädigt wird, sind in diese Löschanlagen eingebaut, die im Brandfall ein Löschmedium, in der Regel CO2, ausstoßen und dadurch den Brand löschen. Der Einsatz solcher Löschanlagen in der Filteranlage ist aufwändig und verteuert vor allen Dingen die Herstellung der Filteranlage.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Einrichtung sowie die gattungsgemäße Filteranlage so auszubilden, dass in einfacher und kostengünstiger Weise ein entstehender Brand der Stäube und/oder der Filteranlage zuverlässig gelöscht werden kann.
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Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Einrichtung erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 und bei der gattungsgemäßen Filteranlage erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 8 gelöst.
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Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist in der Filteranlage keine gesonderte Löschanlage untergebracht. Stattdessen ist die Filteranlage über die wenigstens eine Zuführleitung an den Versorgungstank angeschlossen, in dem sich das Schutzgas befindet, das bei der Bearbeitung der Laserbearbeitungsanlage zugeführt wird. Der Anschluss der Zuführleitung ist einfach möglich. In der Filteranlage selbst ist kein Versorgungstank oder dergleichen zur Vorhaltung des Löschgases oder eines anderen Löschmediums notwendig. Das bei der Laserbearbeitung verwendete Schutzgas ist ein Inertgas, beispielsweise Stickstoff, das einen entstehenden Brand in der Filteranlage zuverlässig löschen kann. Die erfindungsgemäße Einrichtung zeichnet sich durch ihren einfachen konstruktiven Aufbau aus. Die gesamte Einrichtung kann kostengünstig erstellt werden.
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Vorteilhaft sitzt in der Zuführleitung ein Absperrventil, das im Normalbetrieb der Einrichtung geschlossen ist und erst dann geöffnet wird, wenn ein Störfall aufgetreten ist.
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Das Absperrventil ist vorzugsweise an eine filteranlagenseitige Steuerung angeschlossen. Sie steuert das Absperrventil im Gefahrenfall.
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Um einen Störfall, insbesondere einen Brandfall, in der Filteranlage rechtzeitig zu erkennen, ist sie vorteilhaft mit einer Meldeeinrichtung versehen.
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Diese Meldeeinrichtung sendet im Störfall ein Steuersignal an das Absperrventil, das dadurch augenblicklich geöffnet wird, so dass das Schutzgas in die Filteranlage eingeleitet werden kann.
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In der Zuführleitung sitzt vorteilhaft ein Drucksensor, mit dem der Druck des Schutzgases erfasst werden kann.
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Vorteilhaft ist es, wenn in der Zuführleitung ein Puffertank für das Schutzgas sitzt. Er ist über die Zuführleitung mit dem Vorratstank verbunden, so dass der Puffertank jederzeit so weit befüllt werden kann, dass im Gefahrenfalle ausreichend Schutzgas als Löschmedium in der Filteranlage zur Verfügung steht.
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Die erfindungsgemäße Filteranlage hat den weiteren Anschluss, an den die Zuführleitung angeschlossen ist, mit der das Schutzgas, das für die Laserbearbeitungsanlage eingesetzt wird, als Löschmedium der Filteranlage zugeführt werden kann. Die Filteranlage selbst benötigt darum keinen eigenen Vorratstank für ein Löschmedium. Vielmehr kann das bei einer Laserbearbeitung ohnehin verwendete Schutzgas als Löschmedium in der erfindungsgemäßen Filteranlage eingesetzt werden.
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Der weitere Anschluss für die Zuführleitung befindet sich vorteilhaft in Höhe der Filterkammer. Dadurch gelangt das Löschmedium im Gefahrenfalle unmittelbar in die Filterkammer, in der sich die Filterelemente befinden.
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Damit ein Brand oder ein unmittelbar bevorstehender Brand frühzeitig erfasst werden, ist die Filteranlage vorteilhaft mit einer Meldeeinrichtung versehen. Sie hat wenigstens einen Temperatur- und/oder wenigstens einen Funken- und/oder wenigstens einen Rauchmelder. Vorteilhaft sind diese drei Sensoren in Kombination vorhanden. Es reicht aber auch nur einer dieser Sensoren aus. Der Temperaturmelder meldet, wenn die Temperatur in der Filteranlage einen kritischen Wert überschreitet. Dies ist dann ein Hinweis auf einen unmittelbar bevorstehenden Brand bzw. eine eingesetzte Entzündung der Stäube in der Filteranlage. Mit dem Funkenmelder wird das Auftreten von Funken innerhalb der Filteranlage erfasst, was ebenfalls auf einen unmittelbar bevorstehenden Brand hindeutet. Der Rauchmelder schließlich gibt dann ein Signal ab, wenn infolge eines Brandes Rauch entsteht.
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Mit diesen Meldern kann somit auf unterschiedliche Weise frühzeitig ein bevorstehender Brand oder bereits ein entstandener Brand erfasst werden, so dass die Löschungsmaßnahme frühzeitig eingeleitet und damit eine Beschädigung der Filteranlage verhindert werden können.
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Die Filteranlage ist vorteilhaft mit einer Steuerung für ein in der Zuführleitung sitzendes Absperrventil versehen. Es ist bei normalem Betrieb der Filteranlage geschlossen. Tritt jedoch ein Störfall ein, dann erzeugt die Steuerung ein entsprechendes Signal zum Öffnen des Absperrventils, so dass das Löschmedium unverzüglich in die Filteranlage eingeleitet wird.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird von der Meldeeinrichtung ein Signal erzeugt, das die Steuerung erhält. Sie ihrerseits erzeugt dann ein Schaltsignal für das Absperrventil.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
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Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Einrichtung und eine erfindungsgemäße Filteranlage.
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Die Einrichtung hat wenigstens eine Bearbeitungsanlage 1, mit der Werkstücke durch Laserschneiden oder/oder Laserschweißen und/oder Laserlöten bearbeitet werden können. Solche Anlagen sind bekannt und werden darum auch nicht näher beschrieben. Der Anlage 1 wird über wenigstens eine Zuleitung 2 Umgebungsluft und über wenigstens eine Leitung 3 ein Schutzgas zugeführt. Das Schutzgas ist vorteilhaft ein Inertgas, insbesondere Stickstoff. Das Inertgas befindet sich in einem Versorgungstank 4.
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Die beim Laserbearbeiten der Werkstücke entstehende Abluft wird über wenigstens eine Abluftleitung 5 einer Filteranlage 6 zugeführt. Die Filteranlage 6 enthält wenigstens eine Filterkammer 7, in der sich Filterelemente 8 befinden, welche die in der Abluft befindlichen Stäube, Schmutzteilchen und dergleichen abfangen. Die Filteranlage 6 ist mit wenigstens einem Ventilator 9 versehen, mit dem die Abluft aus der Abluftleitung 5 angesaugt wird. Die Abluft durchströmt die Filterelemente 8, welche die in der Abluft befindlichen Teilchen zurückhalten. Die gefilterte Abluft tritt als Reingas 10 aus der Filteranlage 6 aus.
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Die Filterelemente 8 werden in bekannter Weise gereinigt, wenn die Filterelemente 8 von den gefilterten Partikeln zugesetzt sind. Die Reinigung der Filterelemente 8 erfolgt vorteilhaft automatisch, wenn beispielsweise die Durchströmgeschwindigkeit der Abluft einen bestimmten Wert unterschreitet. Die Reinigung der Filterelemente 8 erfolgt in bekannter Weise. Die auf den Filterelementen haftenden, zurückgehaltenen Teilchen fallen beim Reinigungsprozess nach unten in wenigstens einen Sammelbehälter 11. Zur Abreinigung der Filterelemente 8 kann beispielsweise Druckluft herangezogen werden, mit der die Filterelemente beim Reinigungsprozess impulsartig beaufschlagt werden. In der Zeichnung ist beispielhaft eine Druckluftleitung 12 dargestellt, aus der Druckluft in Richtung auf die Filterelemente 8 austritt.
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Die Filteranlage 6 weist eine nicht im Einzelnen dargestellte Meldeeinrichtung 13 auf, die wenigstens einen Temperaturmelder und/oder Funkenmelder und/oder Rauchmelder aufweist. Mit diesen Meldern bzw. Sensoren wird überwacht, ob in der Filteranlage eine zu hohe Temperatur herrscht oder Funken oder Rauch gebildet werden. Wenn die durch die Abluft der Filteranlage 6 zugeführten Stäube brennen, wird durch die Meldeeinrichtung 13 rechtzeitig ein solcher Störfall gemeldet. Die Stäube innerhalb der Filteranlage 6 können sich entzünden bzw. brennen. Diese Gefahr besteht beispielsweise bei Stäuben, die bei der Laserbearbeitung von Leichtmetallen entstehen. Damit die Filteranlage 6 nicht zerstört wird, wird mit Hilfe der Meldeeinrichtung 13 der entstehende Brand so frühzeitig gelöscht, dass eine Beschädigung der Filteranlage 6 verhindert wird.
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Als Löschmedium wird das Schutzgas verwendet, das zum Betrieb der Laserbearbeitungsanlage 1 ohnehin verwendet wird. Zur Zuführung dieses als Löschgas dienenden Schutzgases zweigt von der Leitung 3 eine Zuführleitung 14 ab, in der das Schutzgas der Filteranlage 6 zugeführt wird. Vorteilhaft mündet diese Zuführleitung 14 in die Filterkammer 7 der Filteranlage 6. In der Zuführleitung 14 befindet sich ein Löschventil 15, das mit der Meldeeinrichtung 13 steuerverbunden ist. Meldet die Meldeeinrichtung 13 einen Störfall, insbesondere einen Brandfall, wird das Löschventil 15 automatisch geöffnet, so dass das Schutzgas unter entsprechendem Druck in die Filteranlage 6 gelangt.
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Damit das Schutzgas mit ausreichendem Druck in die Filterkammer 7 strömt, sitzt in der Zuführleitung 14 in Strömungsrichtung vor dem Löschventil 15 ein Drucksensor 16, mit dem der Druck des Schutzgases in der Zuführleitung 14 überwacht wird.
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Es ist von Vorteil, wenn in der Zuführleitung 14 ein Puffertank 17 vorgesehen ist, in dem das Schutzgas in einer Menge gespeichert werden kann, dass sie zum Löschen eines entstehenden Brandes in der Filterkammer 7 ausreicht. Der Puffertank 17 befindet sich in Strömungsrichtung des Schutzgases vor dem Drucksensor 16. Der Puffertank 17 wird vorteilhaft vom Versorgungstank 4 aus mit dem Schutzgas befüllt. Im Gefahrenfalle steht somit sofort eine entsprechende Menge an Schutzgas zur Verfügung.
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In der Zuführleitung 14 sitzt ein Ventil 19 und in Strömungsrichtung des Schutzgases vor der Zuführleitung 14 in der Leitung 3 ein Ventil 18. Mit dem Ventil 19 wird die Zuführleitung 14 zum Befüllen des Puffertankes 17 geöffnet. Sobald der Puffertank 17 befüllt ist, wird das Ventil 19 wieder geschlossen.
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Über das Ventil 18 erfolgt die Zuführung des Schutzgases vom Versorgungstank 4 zur Laserbearbeitungsanlage 1.
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Das der Filteranlage 6 zugeführte Schutzgas verringert den Sauerstoffgehalt so stark, dass ein Brand erstickt wird oder ein Brand gar nicht erst entstehen kann.
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Es ist möglich, das Schutzgas vom Versorgungstank 4 ohne Zwischenschaltung eines Puffertankes 17 über die Zuführleitung 14 der Filteranlage 6 zuzuführen. In diesem Falle ist die Zuführleitung 14 direkt an den Versorgungstank 4 angeschlossen. Das Ventil 19 kann hierbei entfallen, da das Löschventil 15 die Zufuhr des Schutzgases zur Filteranlage 6 steuert. Bei einer solchen Ausführungsform sind an den Versorgungstank 4 die Leitung 3 zur Laserbearbeitungsanlage 1 und die Zuführleitung 14 zur Filterkammer 6 angeschlossen.
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Für den Brandfall in der Filteranlage 6 wird dasselbe Schutzgas verwendet, das beim Betrieb der Laserbearbeitungsanlage 1 eingesetzt wird. Darum ist für die Filteranlage 6 nicht eine eigene Löschanlage notwendig, so dass die Einrichtung einfach aufgebaut und kostengünstig errichtet werden kann. Die Einrichtung arbeitet dennoch sicher und zuverlässig.
