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Die Erfindung betrifft eine Druckentlastungseinrichtung, insbesondere für Bearbeitungsräume von Werkzeugmaschinen, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie sie z. B. aus
DE 201 07 369 U1 bekannt ist.
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In den Bearbeitungsräumen von Werkzeugmaschinen, in denen öle als Kühl-Schmierstoffe eingesetzt werden, kann es durch Vernebelung der öle zu explosionsfähigen Atmosphären kommen. Funkenbildung im Bearbeitungsprozess kann dann Verpuffungen (Explosionen) auslösen. Um Schäden in Folge dieser Verpuffungen zu vermeiden, ist als unbedingt erforderliche Schutzmaßnahme an derartigen Maschinen eine Auslassöffnung vorzusehen, durch die die Explosionsdruckwelle gerichtet entweichen kann. Diese Öffnung muss im normalen Maschinenbetrieb geschlossen sein, damit der Ölnebel nicht aus dem Arbeitsraum austritt.
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Zum Verschluss der Öffnung wird daher eine eingangs erwähnte Druckentlastungseinrichtung oder Druckentlastungsklappe eingesetzt.
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Druckentlastungseinrichtungen an Maschinen weisen, wie in der
DE 201 07 369 U1 , in der Regel einen Halterahmen und eine Anzahl von Verschlusselementen auf, die z. B. als Blechleisten, die lamellenartig die Innenfläche des Rahmens verschließen, ausgebildet sind.
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Die Verschlusselemente sind verschwenkbar, d. h. drehbar oder klappbar, am Rahmen befestigt, damit bereits bei geringem Überdruck im Maschinenarbeitsraum die Druckentlastungseinrichtung öffnet und den Durchtritt von Verbrennungsgasen ermöglicht.
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Da die durchtretenden Verbrennungsabgase mehrere Hundert Grad heiß sein können, muss die Druckentlastungseinrichtung entsprechend temperaturbeständig ausgeführt sein. Bei den auftretenden Verpuffungen können auch Flammen durch die Druckentlastungseinrichtung schlagen; diese ist daher aus nicht-entflammbarem Material hergestellt und insbesondere beständig gegen durchschlagende Flammen ausgebildet.
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Dabei ist in der Regel vorgesehen, dass die Druckentlastungseinrichtung mit ihren Verschlusselementen mechanisch so stabil gestaltet wird, dass die Verschlusselemente nach erfolgter Verpuffung selbsttätig durch ihr Eigengewicht wieder schließen und dass sie auch nach wiederholten Verpuffungen noch einwandfrei funktionstüchtig ist.
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Dies führt in der Praxis dazu, dass die Druckentlastungseinrichtungen meist mit hohem Aufwand montiert werden müssen, damit erforderliche Stabilität gewährleistet ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Druckentlastungseinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die bei gleichbleibender oder verbesserter Betriebsstabilität eine einfache und mithin kostengünstige Montage erlaubt.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Druckentlastungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.
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Die erfindungsgemäße Druckentlastungseinrichtung weist einen, eine Auslassöffnung umgebenden, Halterahmen und eine Mehrzahl am Halterahmen schwenkbar gelagerte Verschlusselemente auf. Die Verschlusselemente können dabei aus einer Öffnungsstellung in eine Verschlussstellung verschwenken, wenn auf sie – beispielsweise durch einen Strom Verbrennungsabgase-Druck ausgeübt wird. In der Verschlussstellung überlappen sich die Verschlusselemente vorzugsweise teilweise, wobei sie die Auslassöffnung verschließen.
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Der Halterahmen weist gegenüberliegende, insbesondere leistenförmige – bevorzugt als Kammleisten oder kammartige Leisten ausgebildete – Halteelemente auf, in denen an den Verschlusselementen vorgesehene Schwenkzapfen oder Schwenkachsenabschnitte aufgenommen sind. Auf diese Weise sind die Verschlusselemente im Halterahmen gelagert. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass wenigstens eines der Halteelemente an seiner Längsseite Einhängeaussparungen aufweist. Diese Aussparungen sind bevorzugt entlang der Längserstreckung des oder der Halteelemente beabstandet voneinander angeordnet und bevorzugt so ausgebildet, dass darin eingehängte Verschlusselemente aus dem montierten Halterahmen wieder entnommen werden können. Nach einer bevorzugten Ausführungsform erstrecken sich die Einhängeaussparungen bis zum Rand der jeweiligen Längsseite wenigstens eines Halteelements. Das Halteelement kann zur weiteren Stabilisierung wenigstens einmal durch eine in seiner Haupt- oder Längserstreckungsrichtung verlaufende Abkantung abgekantet sein, bevorzugt im Bereich der Einhängeaussparungen.
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Die Verschlusselemente sind in den Einhängeaussparungen mit ihren Schwenkzapfen oder Schwenkachsenabschnitten eingehängt. Sie können also auf einfache Weise montiert und wieder aus der Halteleiste ausgehoben werden. Weiter ist vorgesehen, dass im Bereich der Halteelemente am Halterahmen Fixierelemente angebracht sind. Diese sind mit Löchern versehen, in welchen die in die Einhängeaussparungen eingehängten und durch die Halteelemente hindurchtretenden Schwenkzapfen oder Schwenkachsenabschnitte aufgenommen sind. Durch Anbringen der Fixierleisten, die bevorzugt mit dem Halterahmen verschraubt sind, ist das Aushängen der Verschlusselemente aus den Halteleisten nicht mehr möglich.
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Die Druckentlastungseinrichtung weist bevorzugt eine Vorderseite und eine Rückseite auf, wobei die Verschlusselemente aus der Verschlussstellung beim öffnen in die Öffnungsstellung in Richtung der Vorderseite verschwenken. Bei Montage der Druckentlastungseinrichtung an einer Maschine, insbesondere Werkzeugmaschine, ist dann die Rückseite der Maschine zugewandt, so dass aus der Maschine kommende Verbrennungsgase oder dergleichen Druck auf die Verschlusselemente ausüben und diese in eine Öffnungsstellung aufstoßen. Bei nachlassendem Druck kehren die Verschlusselemente selbsttätig in die Verschlussstellung zurück.
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Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die mit den Einhängeaussparungen versehenen und im Bereich dieser geöffneten Längsseiten der Haltelemente zur Rückseite der Druckentlastungseinrichtung hin weisen. Auf diese Weise sind die Verschlusselemente auch bei großer Druckbelastung sicher im Halterahmen gelagert, weil die Halteleisten ein Widerlager bilden und die Fixierleisten nicht die bei Druck auf die Verschlusselemente entstehenden Lasten alleine aufnehmen müssen.
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Es ist möglich, eine Doppelrahmenkonstruktion vorzusehen, was der Druckentlastungseinrichtung besondere Stabilität verleiht.
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Dazu können der Halterahmen und die Fixierelemente einen Innenrahmen bilden, der von einem zusätzlichen Außenrahmen umgeben oder eingefasst ist.
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Bevorzugt sind die Verschlusselemente lamellenartige Elemente. Zu deren Lagerung stehen an den in quer zu deren Haupterstreckungsrichtung liegenden Stirnseiten jeweils die Schwenkzapfen oder Schwenkachsenabschnitte vor. Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Schwenkachsen stabförmige Gebilde, deren Schwenkachsenabschnitte mit dem zugehörigen Verschlusselement durch Schweißen, Nieten oder Schrauben verbunden ist. Gerade bei der letzten Ausführungsform ist auch der Wechsel einzelner Lamellen möglich.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in den 1 bis 7 gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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1 – zeigt eine perspektivische Ansicht auf die Vorderseite einer erfindungsgemäßen Druckentlastungseinrichtung,
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2 – zeigt eine weitere perspektivische Ansicht der Vorderseite der Druckentlastungseinrichtung, bei der ein Teil weggeschnittenen ist,
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3 – zeigt eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Druckentlastungseinrichtung,
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4 – zeigt einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Druckentlastungseinrichtung,
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5 – zeigt einen weiteren Querschnitt durch die erfindungsgemäße Druckentlastungseinrichtung,
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6 – zeigt einen Schnitt in der Y-Z-Ebene durch eine erfindungsgemäße Druckentlastungseinrichtung im Bereich eines Halteelements gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
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7 – zeigt eine Querschnittdarstellung in der Y-Z-Ebene eines Halteelements gemäß einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform.
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Die in den Figuren gezeigte Druckentlastungseinrichtung 1 weist einen Halterahmen 2 auf, in dem die lamellenartigen Verschlusselemente 3 schwenkbar gelagert sind. Die Verschlusselemente 3, die in den 1 und 2 in der Verschlussstellung überlappend dargestellt sind, verschließen die durch den Halterahmen 2 definierte, parallel zur Ebene X-Y liegende Auslassöffnung. Die Druckentlastungseinrichtung 2 ist bevorzugt mit dem Halterahmen auf eine (nicht dargestellte) Maschine, insbesondere Werkzeugmaschine, montiert, und zwar so, dass die hier mit R bezeichnete Rückseite der Maschine zugewandt ist. Von der Rückseite aus können aus dem Innenraum der Maschine kommende Verbrennungsabgase und dergleichen durch den Halterahmen 2 bzw. die von diesem umgebene Auslassöffnung in Richtung Z zur Vorderseite V hin austreten. Dabei werden die Verschlusselemente 3 durch den Druck in der Regel entgegen ihrer Schwerkraft oder ggf. entgegen einer Vorspannkraft zur Vorderseite V hin aufgeschwenkt (vgl. 4) und können bei nachlassendem Druck auf die Rückseite R selbsttätig wieder in die Verschlussstellung zurückkehren (vgl. 5).
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Die 3 zeigt in Explosionsdarstellung die Konstruktion einer vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Druckentlastungseinrichtung 1. Diese umfasst einen Halterahmen 2, der die sich in ihrer Haupterstreckungsrichtung X und in Höhenrichtung Z erstreckenden, parallel zueinander angeordneten Halteelemente 2a, 2b aufweist, welche an den Stirnseiten des Halterahmens 2 miteinander verbunden sind. Die Halteelemente 2a, 2b weisen jeweils zur Rückseite R des Halterahmens 2 hin geöffnete Aussparungen 20a, 20b auf, in die (wie z. B. in 4 und 5 zu sehen) die Abschnitte von Schwenkachsen 3a, 3b oder entsprechende stirnseitige Schwenkzapfen der Verschlusselemente 3 eingehängt werden können, so dass die Verschlusselemente 3 auf diese Weise schwenkbar am Halterahmen 2 gelagert sind.
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Damit die Verschlusselemente 3 sich nicht mehr ungewollt aus den insbesondere kammleistenartigen Halteelementen 2a, 2b in Richtung Z lösen können, werden an die Längsseiten der Halteelemente 2a, 2b entsprechende Fixierelemente 4a, 4b etwa mittels Schrauben 40c, 40d befestigt. Die insbesondere leistenartigen Fixierelemente weisen im Abstand der Schwenkachsen der Verschlusselemente 3 Öffnungen 40a, 40b auf, welche die aus den Haltelementen in Querrichtung Y vorstehenden Abschnitte 3a, 3b der Verschlusselemente 3 aufnehmen und nach Verbindung der Fixierelemente 4a, 4b mit dem Halterahmen 2 bzw. dessen Halteelementen 2a, 2b die Verschlusselemente 3 schwenkbar am Halterahmen 2 fixieren.
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Die so beschriebene Anordnung aus Halterahmen 2, Verschlusselementen 3 und Fixierleisten 4a, 4b kann dann wie gezeigt in einen Außenrahmen 5 eingelegt und mit diesem (etwa durch Verschraubungen) verbunden werden.
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Wie in den 4 und 5 gezeigt, sind die Verschlusselemente 3 bevorzugt als Lamellen ausgebildet, insbesondere – wie die übrige Druckentlastungseinrichtung 1 auch – aus einem hitze- und/oder feuerbeständigen Material, insbesondere Metall. Die Verschlusselemente sind an ihrer einen, in Y-Richtung verlaufenden Längsseite mit einer Schwenkachse oder mit Schwenkzapfen verbunden. Die Schwenkachse kann stabförmig sein und mit der Lamelle 3 entlang einer ihrer in Richtung Y verlaufenden Längsseiten vernietet oder verschraubt sein. An der anderen Längsseite, die von der Schwenkachse entfernt liegt, sind bevorzugt Abkantungen vorgesehen, die in Richtung der zur Vorderseite V hin gerichteten benachbarten Lamelle weisen. Auf diese Weise wird in der in 5 gezeigten Verschlussstellung eine besonders dichte Anlage der Lamellen 3 erreicht.
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In den 6 und 7 sind weitere Varianten für die Querschnittsprofile von erfindungsgemäßen Halteelementen dargestellt. Beispielsweise kann das in der 3 gezeigte kammleistenförmige Halteelement ersetzt werden durch ein Halteelement, welches, wie in 6 gezeigt, eine Abkantung 21 aufweist, so dass es einen L-förmigen Querschnitt erhält. Die Einhängeaussparung 20a reicht wie auch im vorherigen Ausführungsbeispiel bis zum längsseitigen Rand 22 des Halteelements 2a, so dass der Abschnitt 3a des Verschlusselements 3 problemlos eingehängt und wieder ausgehängt sein kann. Wie bereits oben beschrieben, kann nach dem Einhängen des Verschlusselements 3 das Fixierelement 4a am Haltelement 2a montiert werden. Durch die Abkantung 21 erhält das Haltelement 2a und damit der Halterahmen 2 zusätzliche Stabilität.
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Die Einhängeaussparung 20a muss nicht bis zum längsseitigen Rand des Halteelements 2a reichen, wie etwa in 7 gezeigt. Das dortige Halteelement 2a weist zwei Abkantungen 21 und 23 auf. Der Teil 24, auf welchem das in die Einhängeaussparung 20a eingehängte Verschlusselement aufliegt, liegt parallel zu dem Abschnitt 23, wobei die erste Abkantung 21 in einer ersten Richtung (bezogen auf den Halterahmen nach außen) und die zweite Abkantung in der entgegen gesetzten Richtung erfolgt ist, so dass der Abschnitt 23, verglichen mit dem Abschnitt 24, bezogen auf den Halterahmen weiter außen liegt und so ein Einhängen bzw. eine Entnahme des Verschlusselements nicht behindert.
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Generell ist anzumerken, dass bei allen Ausführungsbeispielen lediglich ein Haltelement 2a, 2b mit den erfindungsgemäßen Einhängeaussparungen versehen sein muss, bevorzugt aber beide Halteelemente entsprechend gestaltet sind. Ist das eine Halteelement mit den erfindungsgemäßen Einhängeaussparungen ausgebildet, benötigt das gegenüber liegende Halteelement prinzipiell lediglich Öffnungen in Form von Löchern. Das Einhängen erfolgt dann durch Anwinkeln des Verschlusselements und Einführen in die Löcher des einen Halteelements und Absenken in die erfindungsgemäßen Einhängeaussparungen des jeweils gegenüberliegenden Halteelements.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 20107369 U1 [0001, 0004]
