DE202013010313U1 - Spark separator unit and separation device with such a spark separator unit - Google Patents
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Abstract
Funkenabscheidereinheit, die wenigstens ein Funkenabscheideelement zum Abfangen von brennbaren Partikeln aus einem Abluftstrom aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Funkenabscheideelement (19) ein nicht brennbares, für den Abluftstrom durchlässiges Gewirk ist.Spark separator unit, which has at least one spark separation element for capturing combustible particles from an exhaust air flow, characterized in that the spark separation element (19) is a non-combustible, permeable to the exhaust air flow fabric.
Description
Die Erfindung betrifft eine Funkenabscheidereinheit nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Abscheidevorrichtung nach Anspruch 11.The invention relates to a spark separator unit according to the preamble of
Insbesondere beim Laserschneiden und/oder Laserschweißen von Metallen kann brennbarer Staub abfallen. Er wird mittels einer Absaugvorrichtung größtenteils abgesaugt. Der Abluftstrom mit dem brennbaren Staub wird einem Staubfilter zugeführt. Häufig sind die beim Laserschneiden/schweißen eingesetzten Metalle durch Folien oder Papierschichten zum Oberflächenschutz abgedeckt. Bei der Laserbearbeitung werden darum auch Folien- bzw. Papierpartikel freigesetzt, die mittels des Abluftstromes zusammen mit dem brennbaren Staub in die Staubfiltereinheit gefördert werden. Durch den Eintrag dieser Zündquellen in die Staubfiltereinheit kann es dort zu einem Brand kommen.In particular, when laser cutting and / or laser welding of metals, combustible dust may fall off. It is largely sucked by means of a suction device. The exhaust air flow with the combustible dust is fed to a dust filter. Frequently, the metals used in laser cutting / welding are covered by films or paper layers for surface protection. In the laser processing therefore also foil or paper particles are released, which are conveyed by means of the exhaust air stream together with the combustible dust in the dust filter unit. The entry of these ignition sources into the dust filter unit can cause a fire there.
Um dieser Gefahr zu begegnen, werden zusätzlich zur Staubfiltereinheit Funkenabscheidereinheiten eingesetzt. Für sie werden unterschiedliche Techniken eingesetzt, z. B. Zyklone, Umlenkungen oder Prallbleche. Mit ihnen soll verhindert werden, dass größere heißere Partikel in die Staubfiltereinheit gelangen. Es hat sich gezeigt, dass diese Funkenabscheidereinheiten einen Zutritt der heißen Partikel in die Staubfiltereinheit nicht zuverlässig verhindern können.In order to counteract this danger, spark separator units are used in addition to the dust filter unit. For them, different techniques are used, eg. As cyclones, deflections or baffles. They are intended to prevent larger hotter particles from entering the dust filter unit. It has been found that these spark separator units can not reliably prevent access of the hot particles into the dust filter unit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Funkenabscheidereinheit sowie die Abscheidevorrichtung so auszubilden, dass bei einer einfachen und kostengünstigen Ausbildung zuverlässig der Zutritt von brennbaren Partikeln zu einer Staubfiltereinheit verhindert werden kann.The invention has for its object to form the generic spark arrester unit and the separation device so that in a simple and inexpensive training reliable access of combustible particles to a dust filter unit can be prevented.
Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Funkenabscheidereinheit erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 und bei der Abscheidevorrichtung erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 11 gelöst.This object is achieved in the generic spark arrestor according to the invention with the characterizing features of
Die erfindungsgemäße Funkenabscheidereinheit hat als Funkenabscheideelement das nicht brennbare Gewebe oder Gewirk (nachfolgend nur Gewirk genannt), das für den Abluftstrom durchlässig ist. Die im Abluftstrom enthaltenen brennbaren Partikel werden durch das Gewirk zurückgehalten. Am Gewirk werden die brennbaren Partikel zuverlässig abgehalten, so dass im Abluftstrom, der an eine nachfolgende Staubfiltereinheit gelangt, keine brennbaren Partikel mehr enthalten sind. Das Gewirk ist ein kostengünstiges Bauteil. Es lässt sich in jede gewünschte Form bringen.The spark arrestor unit according to the invention has, as a spark arresting element, the non-combustible fabric or knitted fabric (hereinafter referred to as knitted fabric) which is permeable to the exhaust air flow. The combustible particles contained in the exhaust air flow are retained by the knitted fabric. At the knitted fabric, the combustible particles are reliably prevented, so that in the exhaust air flow, which reaches a subsequent dust filter unit, no more combustible particles are included. The knitted fabric is a low-cost component. It can be brought into any desired shape.
Das Gewirk besteht vorteilhaft aus Metall oder aus einem keramischen Werkstoff. Der metallische Werkstoff hat den Vorzug, dass mit ihm Wärme sehr rasch abgeleitet werden kann, so dass heiße Partikel, die mittels des Gewirkes abgefangen werden, rasch abgekühlt werden. Der metallische Werkstoff ist ebenso wie ein keramischer Werkstoff, aus dem das Gewirk auch bestehen kann, nicht brennbar, so dass die heißen, brennbaren Partikel im Abluftstrom nicht zu einer Brandgefahr führen können.The knit is advantageously made of metal or of a ceramic material. The metallic material has the advantage that with it heat can be dissipated very quickly, so that hot particles, which are intercepted by means of the knitted fabric, are cooled rapidly. The metallic material is as well as a ceramic material from which the knitted fabric can also be non-flammable, so that the hot, combustible particles in the exhaust air stream can not lead to a fire hazard.
Das Gewirk hat beispielhaft eine Maschenweite zwischen etwa 0,5 mm und etwa 1 mm. Die Maschenweite ist so gering, dass die im Abluftstrom enthaltenen brennbaren Partikel nicht durch das Gewirk gelangen können. Andererseits ist die Maschenweite so groß, dass der Abluftstrom selbst ohne starke Druckerhöhung durch das Gewirk strömen kann. Die Maschenweite des Gewirkes wird an den Einsatzfall der Funkenabscheidereinheit angepasst. Treten bei der Bearbeitung eines Werkstückes sehr feine brennbare Partikel auf, dann wird ein Gewirk mit einer entsprechend kleinen Maschenweite eingesetzt. Dementsprechend wird ein Gewirk mit einer größeren Maschenweite verwendet, wenn bei der Werkstückbearbeitung nur größere brennbare Partikel auftreten.By way of example, the knit has a mesh size between about 0.5 mm and about 1 mm. The mesh size is so small that the flammable particles contained in the exhaust air stream can not pass through the fabric. On the other hand, the mesh size is so large that the exhaust air flow can flow through the fabric even without a strong pressure increase. The mesh size of the knitted fabric is adapted to the application of the spark separator unit. If very fine combustible particles occur during the machining of a workpiece, then a knitted fabric with a correspondingly small mesh size is used. Accordingly, a knit with a larger mesh size is used when only larger combustible particles occur during workpiece machining.
Eine besonders vorteilhafte Ausbildung ergibt sich, wenn das Gewirk den Mantel einer zylindrischen Patrone bildet. Sie nimmt bei einer großen Filterfläche nur einen geringen Bauraum ein. Eine solche zylindrische Patrone wird so im Gehäuse der Funkenabscheidereinheit angeordnet, dass sie von einem ringförmigen Filterraum umgeben ist. In diesen Filterraum tritt die Abluft mit dem brennbaren Partikel ein. Der Filterraum ist so abgedichtet, dass der Abluftstrom den Filterraum nur verlassen kann, wenn er durch die Patrone geströmt ist. Die brennbaren Partikel bleiben hierbei an der Außenseite des Gewirkes hängen, während der gereinigte Abluftstrom durch die Maschen des Gewirkes aus dem Filterraum der Funkenabscheidereinheit gelangen kann.A particularly advantageous embodiment results when the knitted fabric forms the shell of a cylindrical cartridge. It occupies only a small space with a large filter surface. Such a cylindrical cartridge is arranged in the housing of the spark separator unit so that it is surrounded by an annular filter space. In this filter room enters the exhaust air with the combustible particles. The filter chamber is sealed so that the exhaust air flow can only leave the filter chamber when it has flowed through the cartridge. The combustible particles in this case remain hanging on the outside of the knitted fabric, while the purified exhaust air flow can pass through the mesh of the knitted fabric from the filter chamber of the spark arrester unit.
Da sich mit der Zeit das Gewirk mit den abgefangenen Partikeln zusetzt, ist die Funkenabscheidereinheit vorteilhaft mit wenigstens einer Reinigungseinheit versehen, mit der das Gewirk gereinigt werden kann.Since, over time, the knitted fabric becomes entangled with the trapped particles, the spark eliminator unit is advantageously provided with at least one cleaning unit with which the knitted fabric can be cleaned.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Reinigungseinheit mit wenigstens einem Düsenkopf versehen, aus dem das Reinigungsmedium austritt.In an advantageous embodiment, the cleaning unit is provided with at least one nozzle head, from which the cleaning medium emerges.
Bildet das Gewirk in vorteilhafter Weise den Mantel der Patrone, dann ist es von Vorteil, wenn der Düsenkopf um seine Achse drehbar ist. Dadurch ist es möglich, das aus dem Düsenkopf austretende Reinigungsmedium durch Drehen des Düsenkopfes über den gesamten Umfang der Patrone aufzubringen.If the knitted fabric advantageously forms the jacket of the cartridge, then it is advantageous if the nozzle head is rotatable about its axis. This makes it possible to apply the cleaning medium emerging from the nozzle head by turning the nozzle head over the entire circumference of the cartridge.
Der Düsenkopf kann so ausgebildet sein, das er mehrere Düsenöffnungen aufweist, so dass das Reinigungsmedium in mehreren Strahlen auf das Gewirk aufgesprüht werden kann. Anstelle einzelner Düsenöffnungen kann der Düsenkopf auch nur eine einzige Düsenöffnung aufweisen, die kreisförmigen oder auch länglichen Umriss haben kann. Auch bei solchen Gestaltungen des Düsenkopfes lässt sich das Reinigungsmedium zuverlässig über die gesamte Fläche des Gewirkes ausbringen. The nozzle head may be designed such that it has a plurality of nozzle openings, so that the cleaning medium can be sprayed onto the knitted fabric in a plurality of jets. Instead of individual nozzle openings, the nozzle head may also have only a single nozzle opening, which may have a circular or oblong outline. Even with such designs of the nozzle head, the cleaning medium can be deployed reliably over the entire surface of the knitted fabric.
Ist das Gewirk als Mantel der Patrone ausgebildet, dann befindet sich der Düsenkopf außerhalb der Patrone. Das Reinigungsmedium wird dann von außen in die Patrone so eingebracht, dass die gesamte Innenseite des Mantels der Patrone mit dem Reinigungsmedium beaufschlagt wird.If the knitted fabric is designed as a jacket of the cartridge, then the nozzle head is located outside the cartridge. The cleaning medium is then introduced from the outside into the cartridge so that the entire inner side of the shell of the cartridge is charged with the cleaning medium.
Die Reinigungseinheit ist in vorteilhafter Weise so ausgebildet, dass das Reinigungsmedium entgegen der Strömungsrichtung der mit den Partikeln enthaltenen Abluft auf das Gewirk aufgebracht wird. Da die Abluft mit den Partikeln von einer Seite her das Gewirk durchströmt und hierbei die Partikel an dieser einen Seite am Gewirk hängen bleiben, wird das Reinigungsmedium von der anderen Seite des Gewirkes aus aufgebracht, das dadurch in umgekehrter Richtung durch das Gewirk strömt und hierbei die Partikel vom Gewirk ablöst.The cleaning unit is advantageously designed so that the cleaning medium is applied against the flow direction of the exhaust air contained with the particles to the knit. Since the exhaust air flows through the fabric from one side of the fabric and in this case the particles hang on one side of the fabric, the cleaning medium is applied from the other side of the knitted fabric, which thereby flows in the reverse direction through the fabric and in this case the Particles from the fabric replaces.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Reinigungsmedium Druckluft ist. Mit ihr lassen sich die am Gewirk zurückgehaltenen Partikel zuverlässig ablösen, so dass die Maschenöffnungen des Gewirkes wieder frei werden. Die Druckluft kann pulsierend oder auch über einen bestimmten Zeitraum kontinuierlich ausgebracht werden. Es ist hierbei möglich, den Reinigungsprozess in vorgegebenen Zeitabständen auszuführen. Vorteilhaft ist es jedoch, den Reinigungsvorgang in Abhängigkeit vom Grad der Zusetzung des Gewirkes auszuführen. So kann beispielsweise der Druck vor und nach dem Gewirk erfasst werden. Je mehr sich das Gewirk mit den abgefangenen Partikeln zusetzt, desto größer ist der Druck des Abluftstromes vor dem Gewirk, weil die Maschenöffnungen dann zum großen Teil zugesetzt sind und der Durchtritt des Abluftstromes erschwert wird. Bei einer vorgegebenen Druckdifferenz, die einem bestimmten Zusetzungsgrad des Gewirkes entspricht, wird dann selbsttätig der Reinigungsprozess eingeleitet. Die Druckluft ist ein kostengünstiges Reinigungsmedium, das zudem in der Regel dort vorhanden ist, wo sich auch die entsprechenden Bearbeitungsmaschinen, insbesondere die Laserbearbeitungsmaschinen, befinden.It is particularly advantageous if the cleaning medium is compressed air. With it, the particles retained on the knitted fabric can be detached reliably, so that the mesh openings of the knitted fabric become free again. The compressed air can be applied pulsating or continuously over a certain period of time. It is possible to carry out the cleaning process at predetermined time intervals. However, it is advantageous to carry out the cleaning process as a function of the degree of addition of the knitted fabric. For example, the pressure before and after the knit can be detected. The more the fabric becomes entangled with the trapped particles, the greater the pressure of the exhaust air flow in front of the knitted fabric, because the mesh openings are then largely added and the passage of the exhaust air flow is made more difficult. At a predetermined pressure difference, which corresponds to a certain degree of clogging of the knitted fabric, the cleaning process is then automatically initiated. The compressed air is a cost-effective cleaning medium, which also usually exists where the corresponding processing machines, in particular the laser processing machines, are located.
Der Anmeldungsgegenstand ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Ansprüche, sondern auch durch alle in den Zeichnungen und der Beschreibung offenbarten Angaben und Merkmale. Sie werden, auch wenn sie nicht Gegenstand der Ansprüche sind, als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.The subject of the application results not only from the subject matter of the individual claims but also from all information and features disclosed in the drawings and the description. They are, even if they are not the subject of the claims, claimed as essential to the invention, as far as they are new individually or in combination over the prior art.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.Further features of the invention will become apparent from the other claims, the description and the drawings.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing.
Die Abscheidevorrichtung wird bei Maschinen zum Laserschneiden und/oder Laserschweißen eingesetzt und verhindert, dass brennbare Teile in einen nachgeschalteten Filter gelangen. In der Zeichnung ist die Laseranlage
Das Gebläse
Beim Durchtritt der Abluft durch das Metallgewirk
Aufgrund der Vorschaltung der Filtereinheit
Da das Metallgewirk
Bevorzugt ist der Düsenkopf
Da als Reinigungsmedium für das Metallgewirk
Die Verwendung von Druckluft als Reinigungsmedium hat den Vorteil, dass Druckluft üblicherweise in den Hallen, in denen sich die Laseranlagen befinden, regelmäßig zur Verfügung steht. Grundsätzlich aber können die Filtereinheiten
Da das Reinigungsmedium das Metallgewirk
Das Staubfilter
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2013
- 2013-11-08 DE DE201320010313 patent/DE202013010313U1/en not_active Expired - Lifetime
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