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Die Erfindung betrifft eine Absaugvorrichtung, insbesondere für Bandschleifanlagen, zur Entfernung von Feststoffpartikeln mit hohem Energiegehalt und der Neigung zur Funkenbildung, wobei dieser Absaugvorrichtung ein Zyklon mit integriertem Filtereinsatz nachgeschaltet ist, der hierbei vorzugsweise so ausgestaltet ist, dass um den Filtereinsatz ein ringförmig unperforiertes Tauchrohr angeordnet ist,
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Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl technischer Lösungen bekannt, die insbesondere das Löschen von Funken während bzw. nach dem Schleifprozess zum Ziel haben. So wird in
DE 20 2007 017 779 U1 eine Schutzeinrichtung vorgestellt, bei der zum Schutz der Filtereinrichtung für Rohgase ein zusätzlicher Behälter mit Schutzmittel derart angeordnet ist, dass die in der Strömung vorhandenen Funken durch ein Erkennungssystem erkannt werden und über dieses Erkennungssystem das Löschmittel in den Luftstrom zugegeben wird. Der für die Realisierung dieser erfindungsgemäßen Gedanken verbundene technische und wirtschaftliche Aufwand ist enorm hoch und somit für eine Anwendung, insbesondere an Bandschleifeinrichtungen nicht gerechtfertigt.
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Eine weitere Erfindung benennt ein Verfahren zum Löschen, insbesondere von Funken, und wird in
DE 10 2010 005 552 A1 unter Schutz gestellt. Der erfinderische Gedanke besteht hierbei darin, dass eine entsprechende Einrichtung den Gasstrom auf Funken überwacht. Bei Vorhandensein von Funken wird eine Löscheinrichtung derart aktiviert, dass Löschmittel über eine Sprüheinrichtung so in die Rohrleitung eingesprüht wird, dass diese Strömung teilweise entgegen der Strömungsrichtung der Partikelströmung verläuft. Die für die Realisierung der erfinderischen Gedanken erforderlichen technischen Mittel wie zusätzliches Löschmittel, Erkennungseinrichtung und Sprüheinrichtung bringen einen erheblichen Aufwand mit sich. Weiterhin nachteilig ist, dass das Löschmittel eine zusätzliche Belastung des nachgeschalteten Filters mit sich bringt.
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In
DE 296 12 431 U1 wird eine weitere Löscheinrichtung unter Schutz gestellt, die insbesondere zur Funkenlöschung für staubgasführende Leitungen ausgebildet ist. Bezeichnend für diese Erfindung sind ebenfalls die Anordnung zusätzlicher Löschmittel einschließlich der erforderlichen Behälter sowie entsprechende Sprüheinrichtungen. Über Ausgleichsbehälter und Druckspeicher wird bei Druckabfall eine automatische Nachfüllung der Löschmittelbehälter erzielt. Mit dieser Anordnung wird eine schnelle Reaktion der Löschanlage erreicht. Für den technische Einsatz an Bandschleifanlagen ist diese Erfindung bedeutungslos, da bei der trockenen Bearbeitung von funkenbildenden Werkstoffen permanent während des Schleifvorganges Funken erzeugt werden und diese nicht direkt an der Entstehungsstelle gelöscht werden können, da dadurch der Verarbeitungsprozess nachhaltig gestört wird.
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Mit der Gebrauchsmusterschrift
DE 202 18 136 U1 wird eine Funkenlöschanlage für bewegte staubförmige Partikel unter Schutz gestellt. Hierbei geht es insbesondere um eine Branderkennung in einer Rohrleitung, wobei die Branderkennung in Wirkverbindung mit einer Löscheinrichtung und einer Brandmeldezentrale steht. Für in einer Absaugleitung befindliche Funken ist diese technische Einrichtung nur mit erheblichen technischen Mitteln sinnvoll einzusetzen und somit für die Funkenerkennung/Löschung ungeeignet.
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Eine Absaugeinrichtung für einen Schleifroboter wird in
DD 275 431 A1 unter Schutz gestellt. Durch eine allseitig geschlossene Haube oberhalb der Schleifzone, mit Dichtgummis zum Werkstück abgedichtet, werden die Schleifpartikel abgesaugt, wobei die Abdichthaube über Teleskopfedern so beweglich angeordnet ist, dass mit einer manipulatorgeführten Schleifbewegung auch muldenförmige Ausschleifungen ermöglicht werden. Für Werkstoffe, die zur Funkenbildung neigen, ist diese Erfindung ungeeignet, da die entstehenden Funken die nachgeschaltete Filtertechnik negativ beeinflussen würde.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Absaugvorrichtung zu schaffen mit der es möglich ist, bei insbesondere Bandschleifarbeiten mit funkenbildenden Werkstoffen, die entstehenden Schleifpartikel, die sich in der Regel als Funken ausbilden, so vollständig von der Wirkstelle abzusaugen und einer nachgeschalteten Filtereinheit so zuzuführen, dass insbesondere die Funken nur als gelöschte Partikel in den Filterraum transportiert werden, wobei es zu keinerlei Beschädigung des Filters kommt. Eine weitere Aufgabe besteht darin, die Absaugeinrichtung so zu gestalten und anzuordnen, dass es bei ihrer Anwendung zu keinerlei negativen Beeinträchtigung des Arbeitsbereiches kommt.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass beidseitig an einem Bandschleifer (1) je eine Funken-Partikel-Erfassung (6 bzw. 7) mit Absaugstutzen (8) so angeordnet ist, dass die Schleifpartikel, bestehend aus einem Funken-Partikel-Gemisch, in ihrer Wurfbahn in diese Funken-Partikel-Erfassung (6; 7) gelangen bzw. durch die Saugluft über die Saugleitung (2) über einen Lufteinlass (11) abgesaugt und die erfassten Schleifpartikel über die Saugleitung (2) einem Funkenabscheider (3) zugeführt werden. Der Lufteinlass (11) kann hierbei derart gestaltet sein, dass dieser gleichzeitig als Anschlag für die zu bearbeitenden Werkstücke ausgebildet und verstellbar angeordnet ist. Die Anordnung der Funken-Partikel-Erfassung (6; 7) mit dem Absaugstutzen (8) ist hierbei so gewählt, dass ein ungehindertes Arbeiten in den Arbeitspositionen I (4) bzw. der Arbeitsposition II (5) gewährleistet ist. Das Rohgas mit dem erfassten Funken-Partikel-Gemisch tritt am Rohgaseintritt (9) in den Funkenabscheider (3) und verlässt diesen nach der Funkenabscheidung und Filterung am Reingasaustritt (10).
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Um, für den Fall, dass beim Schleifvorgang nur in der Arbeitsposition 11 (5) gearbeitet wird, eine sichere Weiterleitung der nicht mit der Funken-Partikel-Erfassung II (7) erfassten Funken und Partikeln zu gewährleisten, ist im Bereich der Wirkstelle der Arbeitsposition I (4) ein Leitblech (14) und ein weiteres Leitblech (17) so angeordnet, dass ein gezieltes Lenken der Partikel erfolgt und zur Funken-Partikel-Erfassung I (6) weitergeleitet wird. Hierbei ist das Leitblech (14) so ausgebildet, dass dieses mit geringem radialem Abstand zum Schleifband (13) zur Wirkung kommt und mit dem schwenkbarem Arbeitstisch (12) einstückig ausgebildet ist. Wird beim Schleifvorgang nur in der Arbeitsposition I (4) gearbeitet, wird die sichere Weiterleitung der nicht mit der Funken-Partikel-Erfassung I (6) erfassten Funken und Partikel dadurch erreicht, dass die nicht benötigte Wirkfläche des Schleifbandes (13) im Arbeitsbereich II (7) abgedeckt wird. Hierzu ist oberhalb des Schleifbandes (13) eine Abdeckung (15) angeordnet. Zur Erzielung einer maximalen Saugleistung und zum sicheren Erfassen des Funken-Partikel-Gemisches sind die Funken-Partikel-Erfassungen (6; 7) so ausgebildet, dass diese schleifbandseitig über ein Bodenblech (16) geschlossen ausgebildet sind. Die Funken-Partikel-Erfassungen (6; 7) sind so anzuordnen, dass sich das Bodenblech (16) mit einem geringen Abstand zum Schleifband (13) befindet, ohne jedoch das Schleifband (13) zu berühren.
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Im weiteren Strömungsverlauf werden die Funken und Partikel einer Filtereinheit zugeführt, die vorzugsweise als Funkenabscheider (3) in Wirkverbindung mit einem Zyklon angeordnet ist. Hierzu befinden sich am Funkenabscheider (3) ein Rohgaseintritt (9), der vorzugsweise tangential angeordnet ist und ein ebenfalls vorzugsweise tangential angeordneter Reingasaustritt (10). Im zylindrischen Rohgasbereich (18) ist ein Filter (20) so angeordnet, dass dieser von einem geschlossenen Tauchrohr (21) so umschlossen wird, dass die im Rohgas enthaltenen Schleifpartikel mit den darin noch enthaltenen Funken an die Außenwand des Tauchrohrs (21) prallen bzw. durch die wirkende Fliehkraft an die Wand des zylindrischen Rohgasbereiches (18) gelangen, nach unten in den konischen Rohgasbereich (19) abgeleitet werden und über das Fallrohr (22) sich im Staubbunker (23) sammeln. Als Folge des Kontaktes der im Rohgas noch enthaltenen Funken mit der Wand des zylindrischen Bereiches (18) und der Außenwand des Tauchrohrs (21) kühlen diese soweit ab, dass kein Brand entstehen kann. Zur Erhöhung der Sicherheit kann optional ein Löschsystem im Bereich des Fallrohrs (22) oder Staubbunker (23) angeordnet sein. Kleinere Partikel und erkaltete Funken, welche nicht auf Grund der wirkenden Fliehkräfte in den Staubbunker gelangen konnten, werden von der Saugströmung von unten nach oben in den Spalt zwischen Tauchrohr (21) und Filter (20) transportiert und lagern sich auf der Filteroberfläche ab. Das Reingas verlässt die Filtereinheit über den inneren zylindrischen Reingasbereich (24) und den Reingasaustritt (9). Die Saugströmung wird durch einem hinter dem Funkenabscheider (3) extern angeordneten Lüfter bereitgestellt. Alternativ kann dieser Lüfter auch innerhalb des Funkenabscheiders im Reingasbereich (24) angeordnet sein. Die auf der Oberfläche des Filters (20) angelagerten Partikel können mittels der Abreinigungseinrichtung (25) abgereinigt werden. Dafür wird nach erfolgter Betätigung der Abreinigungseinrichtung (25) über die Druckluftleitung (26) Druckluft in das Innere des Filters (20) geleitet, wodurch eine dem Saugstrom entgegen gerichtete Strömung entsteht und Strömungskräfte hervorruft, welche zum Abtrennen der angelagerten Partikel führen und diese dadurch in den Staubbunker (23) fallen. Die Betätigung der Abreinigungseinrichtung (25) kann manuell als auch automatisch erfolgen.
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Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind vorzugsweise Bandschleifer, die für die Bearbeitung von funkenbildenden Werkstoffen eingesetzt werden. Findet der Bandschleifer für nicht funkenbildende Werkstoffe Anwendung, kann das Tauchrohr komplett oder teilweise perforiert sein.
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An einem Ausführungsbeispiel soll die erfindungsgemäße Vorrichtung näher beschrieben werden. Hierzu zeigen:
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1: Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung
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2: Absaugstutzen im Schnitt bei Anordnung in Arbeitsposition II
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3: Absaugstutzen im Halbschnitt in Arbeitsposition II
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4: Absaugeinrichtung mit integriertem Funkenabscheider
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In 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Gesamtansicht dargestellt. Beidseitig eines Bandschleifers 1 ist je eine Funken-Partikel-Erfassung 6; 7 mit je einem Absaugstutzen 8 so angeordnet, dass die Schleifpartikel in ihrer Wurfbahn in diese Funken-Partikel-Erfassung 6; 7 gelangen bzw. die über die Saugleitung 2 bereitgestellte Saugluft über einen Lufteinlass 11 abgesaugt und das erfasste Funken-Partikel-Luftgemisch über die Saugleitung 2 einem Funkenabscheider 3 zugeführt werden. Das Arbeiten am Schleifband 13 kann sowohl in der Arbeitsposition 14 oder in der Arbeitsposition II 5 durchgeführt werden. Der Lufteinlass 11 dient als Anschlag für die zu bearbeitenden Werkstücke in Arbeitsposition II 5. Wird nicht in dieser Position gearbeitet, kann diese durch die Abdeckung 15 abgedeckt werden. Ein schwenkbarer Arbeitstisch 12 dient als Auflage für die zu bearbeitenden Werkstücke in Arbeitsposition 14. Der Absaugstutzen 8 ist im Schnitt bei Anordnung in der Arbeitsposition II 5 in 2 dargestellt. Hier ist ersichtlich, dass der Absaugstutzen 8 so angeordnet ist, dass dieser mit der Funken-Partikel-Erfassung 7 so in Wirkverbindung steht, dass die mittels des Schleifbandes 13 erzeugten Funken und Partikel durch die Saugluft über einen Lufteinlass 11 in die Funken-Partikel-Erfassung II 7 abgesaugt werden. Die Funken-Partikel-Erfassung II 7 ist hierbei so ausgebildet, dass diese über das Bodenblech 16 einen in sich geschlossenen Raum bildet, wobei das Bodenblech 16 in einem geringem Abstand zum Schleifband 13 angeordnet ist. Um ein sicheres Weiterleiten nicht erfasster Funken und Partikel zu gewährleisten, ist im Bereich des schwenkbaren Arbeitstisches 12 ein Leitblech 14 und ein vorzugsweise verstellbares Leitblech 17, angeordnet. Der vorzugsweise schwenkbare Arbeitstisch 12 mit dem Leitblech 14 ist hierbei für Schleifarbeiten in Arbeitsposition II 5 derart positioniert, dass der zwischen dem Leitblech 17 und dem Arbeitstisch 12 entstehende Spalt möglichst gering ist. Für Schleifarbeiten in Arbeitsposition I 4 ist der Schleiftisch 12 derart zu positionieren, dass sich ein Spalt zwischen dem Leitblech 17 und dem Arbeitstisch 12 einstellt und dadurch die Wirkstelle zum Schleifband 13 zugänglich ist. Die sichere Weiterleitung der dabei entstehenden Funken und Partikel ist durch das unter dem Arbeitstisch 12 angeordnete Leitblech 14 gewährleistet, indem dieses mit geringem Abstand zum Schleifband 13 die Funkenweiterleitung sicherstellt. Die 3 zeigt den Absaugstutzen 8 im Halbschnitt in der Arbeitsposition II 5. Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Lufteinlasses 11 ist so angeordnet, dass die vom Schleifband 13 erzeugten Funken und Partikel in den Lufteinlass 11, der vorzugsweise gitterförmig ausgebildet ist, gelangen. Damit wird gewährleistet, dass keine Werkstücke in die Funken-Partikel-Erfassung II 7 gelangen und der Lufteinlass 11 gleichzeitig als Anschlag für die Bearbeitung der Werkstücke verwendet werden kann. Die Absaugeinrichtung mit integriertem Funkenabscheider 25 ist in der 4 dargestellt. Im weiteren Strömungsverlauf werden die Partikel und Funken einer Filtereinheit zugeführt, die vorzugsweise als Funkenabscheider 3 in Wirkverbindung mit einem Zyklon angeordnet ist. Hierzu befinden sich am Funkenabscheider 3 ein Rohgaseintritt 9, der vorzugsweise tangential angeordnet ist und ein ebenfalls vorzugsweise tangential angeordneter Reingasaustritt 10. Im zylindrischem Rohgasbereich 18 ist ein Filter 20 so angeordnet, dass dieser von einem geschlossenen Tauchrohr 21 so umschlossen wird, dass die im Rohgas enthaltenen Schleifpartikel mit den darin noch enthaltenen Funken an die Außenwand des Tauchrohrs 21 prallen bzw. durch die wirkende Fliehkraft an die Wand des zylindrischen Rohgasbereiches 18 gelangen, nach unten in den konischen Rohgasbereich 19 abgeleitet werden und über das Fallrohr 22 sich im Staubbunker 23 sammeln. Als Folge des Kontaktes der im Rohgas noch enthaltenen Funken mit der Wand des zylindrischen Bereiches 18 und der Außenwand des Tauchrohrs 21 kühlen diese soweit ab, dass kein Brand entstehen kann. Zur Erhöhung der Sicherheit kann optional ein Löschsystem im Bereich des Fallrohrs 22 oder Staubbunker 23 angeordnet sein. Kleinere Partikel und erkaltete Funken, welche nicht auf Grund der wirkenden Fliehkräfte in den Staubbunker 23 gelangen konnten, werden von der Saugströmung von unten nach oben in den Spalt zwischen Tauchrohr 21 und Filter 20 transportiert und lagern sich auf der Filteroberfläche ab. Das Reingas verlässt die Filtereinheit über den inneren zylindrischen Reingasbereich 24 und den Reingasaustritt 9. Die Saugströmung wird durch einem hinter dem Funkenabscheider 3 extern angeordneten Lüfter bereitgestellt. Alternativ kann dieser Lüfter auch innerhalb des Funkenabscheiders im Reingasbereich 24 angeordnet sein. Die auf der Oberfläche des Filters 20 angelagerten Partikel können mittels der Abreinigungseinrichtung 25 abgereinigt werden. Dafür wird nach erfolgter Betätigung der Abreinigungseinrichtung 25 über die Druckluftleitung 26 Druckluft in das Innere des Filters 20 geleitet, wodurch eine dem Saugstrom entgegen gerichtete Strömung entsteht und Strömungskräfte hervorruft, welche zum Abtrennen der angelagerten Partikel führen und diese dadurch in den Staubbunker 23 fallen. Die Betätigung der Abreinigungseinrichtung 26 kann manuell als auch automatisch erfolgen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bandschleifer
- 2
- Saugleitung
- 3
- Funkenabscheider
- 4
- Arbeitsposition I
- 5
- Arbeitsposition II
- 6
- Funken-Partikel-Erfassung I
- 7
- Funken-Partikel-Erfassung II
- 8
- Absaugstutzen
- 9
- Rohgaseintritt
- 10
- Reingaseintritt
- 11
- Lufteinlass
- 12
- Schwenkbarer Arbeitstisch
- 13
- Schleifband
- 14
- Leitblech
- 15
- Abdeckung
- 16
- Bodenblech
- 17
- Leitblech
- 18
- Zylindrischer Rohgasbereich
- 19
- Konischer Rohgasbereich
- 20
- Filter
- 21
- Tauchrohr
- 22
- Fallrohr
- 23
- Staubbunker
- 24
- Reingasbereich
- 25
- Abreinigungseinrichtung
- 26
- Druckluftleitung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202007017779 U1 [0002]
- DE 102010005552 A1 [0003]
- DE 29612431 U1 [0004]
- DE 20218136 U1 [0005]
- DD 275431 A1 [0006]
