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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von mit Verunreinigungspartikeln versetzten granulatförmigen Hilfsstoffen aus Industrieprozessen, bei denen die Verunreinigungspartikel größer sind als Partikel des granulatförmigen Hilfsstoffes und wobei die Vorrichtung eine in einem Teilchenstrom aus mit Verunreinigungen versetzten granulatförmigen Hilfsstoff angeordnete Siebeinrichtung aufweist und wobei ein Siebschnitt der Siebeinrichtung so ausgestaltet ist, dass zumindest ein Großteil der Verunreinigungspartikel von dem granulatförmigen Hilfsstoff separierbar sind.
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Granulatförmige Hilfsstoffe kommen in Industrieprozessen in häufiger Weise zum Einsatz. Diese werden beispielsweise als Schleifmittel zu Reinigung von Oberflächen genutzt, wobei dies Oberflächen sowohl von Fertigungsequipment, als auch Oberflächen von Werkstücken sein können. Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise aus
DE 10 2006 021 908 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen von Scheißspritzern und ähnlichen Verunreinigungen an Schweißbrennern bekannt. Dabei wird ein als körniges Schleifmittel ausgebildeter granulatförmiger Hilfsstoff unter rotierender und/oder schwenkender Bewegung in den Schweißbrenner eingeblasen, wobei das Schleifmittel die Schweißspritzer und ähnliche Verunreinigungen von dem Schweißbrenner abschlägt. Anschließend wird das Schleifmittel mit den abgeschlagenen Schweißspritzern und ähnlichen Verunreinigungen in einem Abluftstrom abgeführt. Um das Schleifmittel einer Wiederverwendung zuzuführen, wird der Abluftstrom über ein Rüttelsieb geführt, wo die gegenüber dem Schleifmittel größeren Schweißspritzer- und Verunreinigungsteilchen ausgesiebt werden. Nachteilig ist allerdings, dass ein derartiges Rüttelsieb aufgrund mechanischer Bewegungen einen vergleichsweise hohen Verschleiß aufweist. Weiterhin können Schweißspritzer- und Verunreinigungsteilchen in die Bewegungsmechanik gelangen und dort beispielsweise durch Verklemmen eine Störung verursachen.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Reinigen von mit Verunreinigungen versetzten granulatförmigen Hilfsstoffen aus Industrieprozesse zu schaffen, wobei sich die Vorrichtung zum einen durch einen geringeren Verschleiß und zum anderen durch eine geringere Störanfälligkeit auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Siebeinrichtung einen ersten Siebboden und einen zweiten Siebboden aufweist, wobei in Richtung eines Teilchenstroms aus mit Verunreinigungspartikeln versetzten granulatförmigen Hilfsstoff zunächst der zweite Siebboden und danach der erste Siebboden angeordnet ist. Der erste Siebboden weist einen Siebschnitt auf, der im Wesentlichen nur von dem granulatförmigen Hilfsstoff passierbar ist. Der zweite Siebboden weist hingegen einen Siebschnitt auf, der von Verunreinigungspartikeln mit einer Partikelgröße unterhalb einer ersten Grenzpartikelgröße der im Teilchenstrom befindlichen Verunreinigungspartikel und dem granulatförmigen Hilfsstoff passierbar ist. Eine Siebebene des zweiten Siebbodens mit einem Winkel kleiner 90° gegenüber einer Längsachse des Teilchenstroms geneigt. Die erste Grenzpartikelgröße wird je nach Partikelgrößenverteilung der Verunreinigungspartikel des jeweiligen Anwendungsfalls festgelegt. Über die erste Grenzpartikelgröße wird letztlich die Größe der Sieböffnungen des zweiten Siebbodens bestimmt. Haben die Verunreinigungspartikel beispielsweise eine Partikelgrößenverteilung in Bereich von 2 mm bis 6 mm, kann die erste Grenzpartikelgröße auf 4 mm festgelegt werden, sodass die Sieböffnungen des zweiten Siebbodens die Partikel mit einer Größe von 4 mm gerade noch passieren lassen (beispielsweise mit kreisrunden Sieböffnungen mit einem Durchmesser von 4,05 mm). Größere Partikel werden vom zweiten Siebboden zurückgehalten und gelangen nicht zum ersten Siebboden. Der erste Siebboden hingegen weist Sieböffnungen auf, die lediglich den granulatförmigen Hilfsstoff, dessen Partikel ja kleiner als die Partikel der Verunreinigung sind, passieren lassen. Im genannten Beispiel werden also die Verunreinigungspartikel der Größe 2 mm bis unterhalb 4 mm vom ersten Siebboden zurückgehalten.
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In einer Ausgestaltung entspricht die erste Grenzpartikelgröße der mittleren Partikelgröße der im Teilchenstrom befindlichen Verunreinigungspartikel. Bei einer gaußförmigen Verteilung der Partikelgrößen der Verunreinigungspartikel wird damit eine gute Verteilung der Verunreinigungspartikel auf den ersten und zweiten Siebboden erreicht.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Siebeinrichtung mit einem dritten Siebboden ausgestaltet ist und dieser dritte Siebboden in Teilchenstromrichtung vor dem zweiten Siebboden angeordnet ist. Der dritte Siebboden weist einen Siebschnitt auf, der von Verunreinigungspartikeln mit einer Partikelgröße unterhalb einer zweiten Grenzpartikelgröße der im Teilchenstrom befindlichen Verunreinigungspartikel und dem granulatförmigen Hilfsstoff passierbar ist, wobei die zweite Grenzpartikelgröße größer als die erste Grenzpartikelgröße ist. Eine Siebebene des dritten Siebbodens ist mit einem Winkel kleiner 90° gegenüber einer Längsachse des Teilchenstroms und mit einem Winkel kleiner 90° gegenüber der Siebebene des zweiten Siebbodens geneigt. Auch hier werden die erste und die zweite Grenzpartikelgröße letztlich anhand der Partikelgrößenverteilung der Verunreinigungspartikel beim jeweiligen Anwendungsfall bestimmt. Sind die Partikelgrößen der Verunreinigungspartikel beispielsweise im Bereich von 2 mm bis 6 mm, so kann die erste Grenzpartikelgröße beispielsweise bei 3 mm und die zweite Grenzpartikelgröße bei 5 mm festgelegt werden. Bei einer Auslegung der jeweiligen Sieböffnung gemäß obiger Beschreibung würden dann am dritten Siebboden alle Verunreinigungspartikel mit einer Größe von größer 5 mm und am zweiten Siebboden aller Verunreinigungspartikel mit einer Größe von größer 3 mm bis 5 mm zurückgehalten werden. Alle Verunreinigungspartikel mit einer Größe kleinergleich 3 mm werden dann am ersten Siebboden zurückgehalten, sodass nur der granulatförmige Hilfsstoff den ersten Siebboden passiert.
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Es wird vorgeschlagen, dass die zweite Grenzpartikelgröße in einem Bereich zwischen einer kleinsten Partikelgröße und der mittleren Partikelgröße der im Teilchenstrom befindlichen Verunreinigungspartikeln ist und dass die erste Grenzpartikelgröße in einem Bereich zwischen der mittleren Partikelgröße und einer größten Partikelgröße der im Teilchenstrom befindlichen Verunreinigungspartikeln ist. Bei einer gaußförmigen Verteilung der Partikelgrößen der Verunreinigungspartikel wird damit eine gute Verteilung der Verunreinigungspartikel auf den ersten, zweiten und dritten Siebboden erreicht.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Siebebene des zweiten Siebbodens und/oder sie Siebebene des dritten Siebbodens mit einem Winkel im Bereich von 30° bis 70° gegenüber der Längsachse des Teilchenstroms geneigt. Damit wird eine ausreichende Neigung zum Abrutschen der Verunreinigungspartikel und der Partikel des granulatförmigen Hilfsstoffes erreicht.
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Es wird vorgeschlagen, dass eine Siebebene des ersten Siebbodens im Wesentlichen senkrecht zum Teilchenstrom ausgerichtet ist.
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Eine Ausführung sieht vor, dass die dritte Grenzpartikelgröße im Bereich 4 mm bis 6 mm, die zweite Grenzpartikelgröße im Bereich 2 mm bis 3,5 mm und die erste Grenzpartikelgröße im Bereich 0,8 mm bis 1,6 mm ist. Damit ist die Vorrichtung insbesondere für die Verwendung in einer Strahlreinigungsanlage für Schweißbrenner geeignet.
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Insbesondere durch die Schrägstellung des zweiten Siebbodens und in der weiteren Ausführung des dritten Siebbodens wird ein effektives Aussieben der entsprechenden Verunreinigungspartikel sichergestellt. Somit entfallen bewegliche Teile an der Siebeinrichtung, was insgesamt in einem geringeren Verschleiß resultiert. Weiterhin kann ein Verklemmen von Verunreinigungspartikeln auch nicht zu einer Störung einer Bewegungsmechanik führen.
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Durch eine kaskadenartige Hintereinanderschaltung von Siebböden mit in Teilchenstromrichtung kleiner werdenden Siebschnitten wird ein Zusetzen der Siebeinrichtung effektiv eingedämmt.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass diese in einfacher Weise an einer Strahlreinigungsanlage nachrüstbar ist.
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Es wird eine Strahlreinigungsanlage mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgeschlagen, bei der eine den mit Verunreinigungspartikeln versetzten granulatförmigen Hilfsstoff führende Abluft als Teilchenstrom der Siebeinrichtung der Strahlreinigungsanlage zuführbar ist.
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Es wird insbesondere vorgeschlagen, dass die eine Reinigungsanlage für Schweißbrenner ist.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung einer Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
- 2 die Darstellung gemäß 1 mit Sicht ins Innere der Vorrichtung
- 3 eine Seitenansicht der Darstellung gemäß 2
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1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Reinigen von mit Verunreinigungspartikeln versetzten granulatförmigen Hilfsstoffen aus Industrieprozessen, bei denen die Verunreinigungspartikel größer sind als Partikel des granulatförmigen Hilfsstoffes. Die Vorrichtung 1 weist ein Gehäuse 2 mit einer ersten Öffnung 3 und einer zweiten Öffnung 4 auf, wobei die zweite Öffnung 4 in dieser Darstellung nicht sichtbar ist. Die erste Öffnung 3 dient dem Einfüllen von mit Verunreinigungspartikeln versetztem granulatförmigem Hilfsstoff. An der zweiten Öffnung 4 tritt von den Verunreinigungspartikeln separierter granulatförmiger Hilfsstoff wieder aus. Die Vorrichtung 1 ist in der Anwendung so orientiert, dass die erste Öffnung 3 oberhalb der zweiten Öffnung 4 angeordnet ist und mit Verunreinigungspartikeln versetzter granulatförmiger Hilfsstoff beim Einfüllen an der ersten Öffnung 3 schwerkraftbedingt in die Vorrichtung 1 hineinfällt und der von den Verunreinigungspartikeln separierte granulatförmige Hilfsstoff an der zweiten Öffnung 4 wieder herausfällt. Somit tritt an der ersten Öffnung 3 ein Teilchenstrom aus mit Verunreinigungspartikeln versetztem granulatförmigem Hilfsstoff in die Vorrichtung 1 ein. Dieser wird dann durch die Vorrichtung 1 geführt und verlässt die Vorrichtung 1 an der zweiten Öffnung 4 als Teilchenstrom aus granulatförmigem Hilfsstoff. Der Teilchenstrom selbst ist allerdings nicht dargestellt.
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2 zeigt ebenfalls in einer perspektivischen Darstellung die Vorrichtung 1 gemäß 1, wobei aber die Sicht auf einen Innenbereich 5 der Vorrichtung 1 freigegeben ist. Im Innenbereich 5 der Vorrichtung 1 ist eine Siebeinrichtung angeordnet. In der dargestellten Ausführung weist die Siebeinrichtung einen ersten Siebboden 6, einen zweiten Siebboden 7 und einen dritten Siebboden 8 auf. In Richtung des Teilchenstroms sind zunächst der dritte Siebboden 8, dann der zweite Siebboden 7 und dann der erste Siebboden 6 angeordnet.
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Ein Siebschnitt des ersten Siebbodens 6 ist so ausgestaltet, dass der erste Siebboden 6 im Wesentlichen nur vom granulatförmigen Hilfsstoff passierbar ist. Der zweite Siebboden 7 weist einen Siebschnitt auf, der von Verunreinigungspartikeln mit einer Partikelgröße unterhalb einer ersten Grenzpartikelgröße der im Teilchenstrom befindlichen Verunreinigungspartikel und dem granulatförmigen Hilfsstoff passierbar ist. Ein Siebschnitt des dritten Siebbodens 8 ist so ausgeführt, dass der von Verunreinigungspartikeln mit einer Partikelgröße unterhalb einer zweiten Grenzpartikelgröße der im Teilchenstrom befindlichen Verunreinigungspartikel und dem granulatförmigen Hilfsstoff passierbar ist.
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In der dargestellten Ausführung ist der dritte Siebboden 8 aus einem Lochblech mit runden Sieböffnungen gebildet, wobei die runden Sieböffnungen einen Durchmesser von 4 mm auf weisen. Auch der zweite Siebboden 7 ist aus Lochblech gebildet, wobei hier runde Sieböffnungen mit einem Durchmesser von 2 mm vorgesehen sind. Der dritte Siebboden 6 ist aus einem Metallgitter gebildet, was eine Maschenweite von 0,8 mm aufweist. Die Vorrichtung ist damit zum Reinigen von mit Verunreinigungspartikeln versetzten granulatförmigen Hilfsstoffen geeignet, bei denen die Partikel des granulatförmigen Hilfsstoffes eine laterale Ausdehnung kleiner 0,8 mm und die Verunreinigungspartikel eine laterale Ausdehnung von größer 0,8 mm aufweisen. Insbesondere ist diese Vorrichtung 1 dann zum Aussieben von Verunreinigungspartikeln mit einer Partikelgrößenverteilung im Bereich größer 0,8 mm bis 8,0 mm ausgelegt. Die Erfindung ist aber nicht auf die genannten Dimensionierungen beschränkt. Die Dimensionierung der einzelnen Siebschnitte richtet sich für den jeweiligen Anwendungsfalls nach der Partikelgrößenverteilung der Verunreinigungspartikel und den Partikelgrößen des granulatförmigen Hilfsstoffes. Beispielsweise ist die zweite Grenzpartikelgröße in einem Bereich zwischen einer kleinsten Partikelgröße und der mittleren Partikelgröße der im Teilchenstrom befindlichen Verunreinigungspartikeln und die die erste Grenzpartikelgröße in einem Bereich zwischen der mittleren Partikelgröße und einer größten Partikelgröße der im Teilchenstrom befindlichen Verunreinigungspartikeln zu wählen.
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3 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß 2, sodass die Ausrichtung der drei Siebböden 6, 7, 8 erkennbar ist. Eine Siebebene des ersten Siebbodens 6 ist im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse 9 des Teilchenstroms ausgerichtet. Eine Siebebene des zweiten Siebbodens 7 und eine Siebebene 8 des dritten Siebbodens sind jeweils mit einem Winkel W1 bzw W2 kleiner 90° gegenüber einer Längsachse 9 des Teilchenstroms geneigt, wobei die Siebebene des zweiten Siebbodens 7 gegenüber der Siebebene des dritten Siebbodens 8 mit einem Winkel W3 kleiner 90° geneigt ist.
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In der dargestellten Ausführung sind die Siebebene des dritten Siebbodens 8 mit einem Winkel W1 von 60° und die Siebebene des zweiten Siebbodens 7 mit einem Winkel W2 von 50° gegenüber der Längsachse 9 des Teilchenstroms geneigt. Die Siebebene des dritten Siebbodens 8 ist mit einem Winkel W3 von 80° gegenüber der Siebebene des zweiten Siebbodens 7 geneigt. Eine Siebebene des ersten Siebbodens 6 ist im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse 9 des Teilchenstroms ausgerichtet. Die Erfindung ist allerdings nicht auf die zuvor genannten Ausrichtungen der Siebebenen beschränkt.
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In einer nicht dargestellten Ausführungsform sind nur der erste und nur der zweite Siebboden vorgesehen. Hier kann dann beispielsweise der Siebschnitt des zweiten Siebbodens so ausgelegt werden, dass die erste Grenzpartikelgröße der mittleren Partikelgröße der im Teilchenstrom befindlichen Verunreinigungspartikeln entspricht. Somit würden alle Verunreinigungspartikel, die größer als die mittlere Partikelgröße der Verunreinigungspartikel sind am zweiten Siebboden ausgesiebt werden. Alle Verunreinigungspartikel, die kleiner als die mittlere Partikelgröße der Verunreinigungspartikel sind, werden dann am ersten Siebboden zurückgehalten.
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In einer nicht dargestellten Ausführung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 in einer Strahlreinigungsanlage (beispielsweise Reinigungsanlage für Schweißbrenner) verbaute, wobei eine den mit Verunreinigungspartikeln versetzten granulatförmigen Hilfsstoff führende Abluft der Strahlreinigungsanlage als Teilchenstrom der Siebeinrichtung zugeführt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Gehäuse
- 3
- Öffnung
- 4
- Öffnung
- 5
- Innenbereich
- 6
- Siebboden
- 7
- Siebboden
- 8
- Siebboden
- 9
- Längsachse
- W1
- Winkel
- W2
- Winkel
- W3
- Winkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006021908 A1 [0002]
