WO2014154367A1 - Absaugvorrichtung - Google Patents

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WO2014154367A1
WO2014154367A1 PCT/EP2014/050299 EP2014050299W WO2014154367A1 WO 2014154367 A1 WO2014154367 A1 WO 2014154367A1 EP 2014050299 W EP2014050299 W EP 2014050299W WO 2014154367 A1 WO2014154367 A1 WO 2014154367A1
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WO
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separator
suction
suction device
line
emptying
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PCT/EP2014/050299
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ralf Stockburger
Timo Conzelmann
Original Assignee
J. Schmalz Gmbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/18—Cleaning-out devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0027—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions
    • B01D46/003—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions including coalescing means for the separation of liquid
    • B01D46/0031—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions including coalescing means for the separation of liquid with collecting, draining means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/42—Auxiliary equipment or operation thereof
    • B01D46/4254—Allowing or improving visual supervision, e.g. lamps, transparent parts, windows

Definitions

  • the invention relates to a suction device for contaminated gaseous media, in particular for air, with a suction line leading into a vacuum pump and an interposed between the vacuum pump and the suction port separator for the impurities, wherein the separator has a drain valve for emptying, to which a device for at least partially emptying the separator connects.
  • Suction devices for gaseous media are well known. Normally, no special precautions need to be taken with these suction devices. However, if the gaseous media contaminated, for example, interspersed with liquids, it requires a separator, with which the fluids are removed from the air, so that the subsequent vacuum pump is not damaged. Especially in the wet machining of workpieces, the sucked air contains liquids, e.g. Emulsions, and possibly also solid residues from the machining process. If these liquids and / or residues get into the vacuum pump, it will be damaged and will fail after a short time.
  • liquids e.g. Emulsions
  • a known solution provides that a memory is connected in front of the pump, in which the liquid and residues accumulate.
  • the tank must be emptied before the maximum fill quantity is reached.
  • the memory reaches its maximum filling quantity or capacity limit during processing, and then inevitably the machining process must be interrupted.
  • a second system is set up in parallel, which then takes over the suction task while the first system is being emptied.
  • a suction device is known in each case, in which the separator a collecting container is connected downstream.
  • This suction device has the advantage that the separator can be emptied during the machining process, without the suction must be interrupted.
  • a second system can be completely dispensed with. The trap is emptied into the trap by opening the first drain valve located between the trap and the trap. If the first drain valve is closed again, the second drain valve can be opened at the trap and the trap can be emptied into the open or another container.
  • the invention has for its object to provide a suction device, which has over the prior art more advantages.
  • the adjoining the separator discharge valve is opened, whereby the separator is connected to the collecting container. Since this container was previously emptied, it was vented and is now under normal pressure. The connection of the collecting container with the separator causes the pressures in the separator and collecting tank to equalize, whereby the negative pressure in the separator acting as a vacuum accumulator drops. However, since the separator is relatively full, the air flowing in from the collecting container causes a strong turbulence of the liquid collected in the separator, which eventually gets into the suction line of the pump.
  • the device for at least partially emptying the separator is e.g. a collection container. This is also connected after emptying with the separator. However, this already takes place when the sensor provided in the line connecting the separator to the drain valve registers that liquid has accumulated in this line. However, this amount is so small in relation to the volume of the separator that there is no danger to other components. In addition, the liquid flows after a pressure equalization always unhindered in the collecting container when the drain valve is opened. Another advantage is seen in the fact that it is ensured that the separator is always almost empty.
  • the senor provided in the line connecting the separator to the discharge valve is a filling level sensor.
  • Other sensors, such as resistance meters, capacitive sensors or the like are conceivable.
  • the device for at least partially emptying the separator is a pump.
  • the sap force of this pump is such that it is greater than the negative pressure in the separator, whereby the accumulated in this liquid can be sucked without the separator must be partially vented.
  • a filter is provided in front of the separator, in particular in the suction line.
  • This filter is preferably a solid or solid filter. Chips or other solids are thus separated from the intake air, while liquids pass through the filter.
  • An additional control of the suction device, in particular the separator is created by the fact that the separator has a visual level indicator. An operator can use the display to quickly check whether the suction device works as intended.
  • an aeration line is provided following the collecting container. Via this ventilation line, a pressure equalization to the environment can be established in the collecting container before it is emptied.
  • a sensitive response of the drain valve is inventively achieved in that it is designed as a pinch valve.
  • pinch valves are robust and resistant to aggressive and abrasive media.
  • a vacuum switch to be provided in the suction line.
  • the vacuum switch is provided in a bypass line to the suction. This vacuum switch can be used to ensure that the negative pressure in the suction line, e.g. by opening the drain valve does not fall below a lower threshold. Upon reaching this threshold, the drain valve is opened e.g. closed again until the desired negative pressure in the suction or in the separator has rebuilt.
  • the drawing shows a particularly preferred embodiment of the invention.
  • a vacuum pump 12 is connected via a suction line 8 to a separator 14, so that air can be sucked through this separator 14 and a filter 16 from a clamping device 18 for workpieces 20.
  • sensors 22 and 24 are designed as level sensors, with which filling levels can be determined in the separator 14, and the sensor 22 also acts as a visual level indicator. Both sensors 22 and 24 are connected to a control device 26.
  • the separator 14 is connected to a device 30 for at least partially emptying the separator 14, the device 30 being e.g. is designed as a collecting container 32.
  • This line 28 can be opened by a discharge valve 34 designed as a pinch valve.
  • a sensor 36 with which also the liquid level can be determined.
  • Both the sensor 36, the drain valve 34 and the control device 26 are connected to a second control device 38, with which a second drain valve 40 is actuated. If the level of the liquid between the sensors 24 and 36, then the drain valve 34 is opened and the liquid flows from the separator 14 into the collecting container 32 from. As soon as the level reaches the sensor 36, the drain valve 34 is closed.
  • the essential advantage is achieved that in the line 28 always liquid remains, which prevents a collapse of the negative pressure in the separator 14.
  • the collecting container 32 To empty the collecting container 32, it can be connected via the discharge valve 40 to the ventilation line 42 leading into the environment before the liquid is discharged into a tank 44.
  • a vacuum switch 48 is provided in the suction line.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Absaugvorrichtung für verunreinigte gasförmige Medien, insbesondere für Luft, mit einer in eine Unterdruckpumpe führenden Absaugleitung und einem zwischen der Unterdruckpumpe und dem Sauganschluss zwischengeschalteten Abscheider für die Verunreinigungen, wobei der Abscheider ein Ablassventil zum Entleeren aufweist, an welches sich eine Vorrichtung zum zumindest teilweisen Entleeren des Abscheiders anschließt, wobei in der den Abscheider mit dem Ablassventil verbindenden Leitung ein Sensor vorgesehen ist.

Description

Absaugvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Absaugvorrichtung für verunreinigte gasförmige Medien, insbesondere für Luft, mit einer in eine Unterdruckpumpe führenden Absaugleitung und einem zwischen der Unterdruckpumpe und dem Sauganschluss zwischengeschalteten Abscheider für die Verunreinigungen, wobei der Abscheider ein Ablassventil zum Entleeren aufweist, an welches sich eine Vorrichtung zum zumindest teilweisen Entleeren des Abscheiders anschließt.
Absaugvorrichtungen für gasförmige Medien, insbesondere für Luft, sind allgemein bekannt. Normalerweise müssen bei diesen Absaugvorrichtungen keine besonderen Vorkehrungen getroffen werden. Sind die gasförmigen Medien jedoch verunreinigt, zum Beispiel mit Flüssigkeiten durchsetzt, bedarf es eines Abscheiders, mit welchem die Flüssigkeiten der Luft entnommen werden, so dass die nachfolgende Unterdruckpumpe keinen Schaden nimmt. Insbesondere bei der Nassbearbeitung von Werkstücken enthält die angesaugt Luft Flüssigkeiten, z.B. Emulsionen, und gegebenenfalls auch feste Rückstände vom Bearbeitungsvorgang. Wenn diese Flüssigkeiten und/oder Rückstände in die Unterdruckpumpe gelangen, wird diese beschädigt und fällt nach kurzer Zeit aus.
Um dies zu verhindern sieht eine bekannte Lösung vor, dass ein Speicher vor die Pumpe geschaltet wird, in dem sich die Flüssigkeit und Rückstände ansammeln. Der Speicher muss aber vor Erreichen der Höchstfüllmenge geleert werden. Bei zeitlich langen Bearbeitungsvorgängen besteht die Gefahr, dass der Speicher während der Bearbeitung seine Höchstfüllmenge oder Kapazitätsgrenze erreicht, und dann zwangsläufig der Bearbeitungsvorgang unterbrochen werden muss. Um ein Unterbrechen des Bearbeitungsvorganges zu vermeiden, wird parallel ein zweites System aufgebaut, das dann die Absaugaufgabe übernimmt, während das erste System entleert wird.
Aus der DE 10 2009 008 204 A1 und der US 2008/0092734 A1 ist jeweils eine Absaugvorrichtung bekannt, bei welcher dem Abscheider ein Auffangbehälter nachgeschaltet ist. Diese Absaugvorrichtung besitzt den Vorteil, dass der Abscheider während des Bearbeitungsvorgangs entleert werden kann, ohne dass der Absaugvorgang unterbrochen werden muss. Außerdem kann auf ein zweites System vollständig verzichtet werden. Der Abscheider wird in den Auffangspeicher entleert, indem das zwischen dem Abscheider und dem Auffangspeicher sich befindende erste Ablassventil geöffnet wird. Wird das erste Ablassventil wieder geschlossen, dann kann das zweite Ablassventil am Auffangspeicher geöffnet werden und der Auffangspeicher kann ins Freie oder einen weiteren Behälter entleert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Absaugvorrichtung bereit zu stellen, die gegenüber dem Stand der Technik mehr Vorteile aufweist.
Diese Aufgabe wird bei einer Absaugvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in der den Abscheider mit dem Ablassventil verbindenden Leitung ein Sensor vorgesehen ist.
Wird bei den bekannten Absaugvorrichtungen mittels des Füllstandssensors festgestellt, dass die im Abscheider sich angesammelte Flüssigkeit abgelassen werden muss, dann wird das an den Abscheider sich anschließende Ablassventil geöffnet, wodurch der Abscheider mit dem Auffangbehälter verbunden wird. Da dieser Auffangbehälter zuvor entleert wurde, wurde er belüftet und steht nun unter Normaldruck. Die Verbindung des Auffangbehälters mit dem Abscheider bewirkt, dass die Drücke im Abscheider und Auffangbehälter sich ausgleichen, wodurch der Unterdruck im als Unterdruckspeicher wirkenden Abscheider absinkt. Da der Abscheider aber relativ voll ist, bewirkt die vom Auffangbehälter einströmende Luft eine starke Verwirbelung der im Abscheider gesammelten Flüssigkeit, die eventuell in die Ansaugleitung der Pumpe gerät.
Bei der Erfindung ist die Vorrichtung zum zumindest teilweisen Entleeren des Abscheiders z.B. ein Auffangbehälter. Dieser wird nach dem Entleeren ebenfalls mit dem Abscheider verbunden. Dies erfolgt aber bereits dann, wenn der in der den Abscheider mit dem Ablassventil verbindenden Leitung vorgesehene Sensor registriert, dass sich in dieser Leitung Flüssigkeit angesammelt hat. Diese Menge ist aber im Verhältnis zum Volumen des Abscheider so gering, dass keine Gefahr für andere Bauteile besteht. Außerdem fließt die Flüssigkeit nach einem Druckausgleich immer dann ungehindert in den Auffangbehälter, wenn das Ablassventil geöffnet wird. Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, dass dafür gesorgt ist, dass der Abscheider immer nahezu leer ist.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der in der den Abscheider mit dem Ablassventil verbindenden Leitung vorgesehene Sensor ein Füllstandssensor ist. Andere Sensoren, wie Widerstandsmesser, kapazitive Sensoren oder dergleichen sind denkbar.
Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass die Vorrichtung zum zumindest teilweisen Entleeren des Abscheiders eine Pumpe ist. Die Saufkraft dieser Pumpe ist so bemessen, dass sie größer ist als der Unterdruck im Abscheider, wodurch die in diesem sich angesammelte Flüssigkeit abgesaugt werden kann, ohne dass der Abscheider teilweise belüftet werden muss.
Um zu verhindern, dass in der angesaugten Luft enthaltene Bearbeitungsrückstände, die in der Absaugvorrichtung Schaden anrichten können, in das System eindringen, ist vor dem Abscheider, insbesondere in der Absaugleitung, ein Filter vorgesehen. Dieser Filter ist bevorzugt ein Festkörper- oder Feststofffilter. Späne oder andere Feststoffe werden auf diese Weise aus der angesaugten Luft ausgesondert, wohingegen Flüssigkeiten den Filter passieren.
Eine zusätzliche Kontrolle der Absaugvorrichtung, insbesondere des Abscheiders wird dadurch geschaffen, dass der Abscheider eine visuelle Füllstandsanzeige aufweist. Eine Bedienperson kann mittels der Anzeige schnell prüfen, ob die Absaugvorrichtung bestimmungsgemäß funktioniert.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass im Anschluss an den Auffangbehälter eine Belüftungsleitung vorgesehen ist. Über diese Belüftungsleitung kann im Auffangbehälter ein Druckausgleich zur Umgebung hergestellt werden, bevor dieser entleert wird.
Ein feinfühliges Ansprechen des Ablassventils wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass dieses als Quetschventil ausgebildet ist. Außerdem sind Quetschventile robust und widerstandsfähig gegen aggressive und abrasive Medien.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgehsehen, dass in der Absaugleitung ein Unterdruckschalter vorgesehen ist. Vorteilhaft ist der Unterdruckschalter in einer Bypassleitung zur Absaugleitung vorgesehen. Über diesen Unterdruckschalter kann sichergestellt werden ,dass der Unterdruck in der Absaugleitung, z.B. durch Öffnen das Ablassventils nicht unter einen unteren Schwellwert absinkt. Bei Erreichen dieses Schwellwertes wird das Ablassventil z.B. wieder geschlossen, bis sich der gewünschte Unterdruck in der Absaugleitung oder im Abscheider wieder aufgebaut hat.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten sowie in der Beschreibung und in den Ansprüchen erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
Die Zeichnung zeigt ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Bei der erfindungsgemäßen Absaugvorrichtung 10 ist eine Unterdruckpumpe 12 über eine Absaugleitung 8 an einen Abscheider 14 angeschlossen, so dass Luft über diesen Abscheider 14 sowie einen Filter 16 aus einer Spannvorrichtung 18 für Werkstücke 20 abgesaugt werden kann. Am Abscheider 14 befinden sich zwei Sensoren 22 und 24, wobei diese als Füllstandssensoren, mit welchen Füllhöhen im Abscheider 14 ermittelt werden können, ausgebildet sind und der Sensor 22 zudem als visuelle Füllstandsanzeige fungiert. Beide Sensoren 22 und 24 sind an eine Steuereinrichtung 26 angeschlossen.
Über eine Leitung 28 ist der Abscheider 14 mit einer Vorrichtung 30 zum zumindest teilweisen Entleeren des Abscheiders 14 verbunden, wobei die Vorrichtung 30 z.B. als Auffangbehälter 32 ausgebildet ist. Diese Leitung 28 kann von einem als Quetschventil ausgebildeten Ablassventil 34 geöffnet werden. Zwischen diesem Ablassventil 34 und dem Abscheider 14 befindet sich in der Leitung 28 ein Sensor 36, mit welchem ebenfalls der Flüssigkeitsstand ermittelt werden kann. Sowohl der Sensor 36, das Ablassventil 34 als auch die Steuereinrichtung 26 sind an eine zweite Steuereinrichtung 38 angeschlossen, mit welcher ein zweites Ablassventil 40 angesteuert wird. Befindet sich der Pegel der Flüssigkeit zwischen den Sensoren 24 und 36, dann wird das Ablassventil 34 geöffnet und die Flüssigkeit strömt aus dem Abscheider 14 in den Auffangbehälter 32 ab. Sobald der Pegel den Sensor 36 erreicht, wird das Ablassventil 34 geschlossen. Hierdurch wird der wesentliche Vorteil erzielt, dass in der Leitung 28 immer Flüssigkeit verbleibt, die ein Zusammenbrechen des Unterdrucks im Abscheider 14 verhindert.
Zum Entleeren des Auffangbehälters 32 kann dieser über das Ablassventil 40 mit in die Umgebung führenden Belüftungsleitung 42 verbunden werden, bevor die Flüssigkeit in einen Tank 44 abgelassen wird.
In der Absaugleitung befindet sich noch eine Bypassleitung 46, in welcher ein Unterdruckschalter 48 vorgesehen ist.

Claims (10)

  1. Absaugvorrichtung (10) für verunreinigte gasförmige Medien, insbesondere für Luft, mit einer in eine Unterdruckpumpe (12) führenden Absaugleitung und einem zwischen der Unterdruckpumpe (12) und dem Sauganschluss zwischengeschalteten Abscheider (14) für die Verunreinigungen, wobei der Abscheider (14) ein Ablassventil (34) zum Entleeren aufweist, an welches sich eine Vorrichtung (30) zum zumindest teilweisen Entleeren des Abscheiders (14) anschließt, dadurch gekennzeichnet, dass in der den Abscheider (14) mit dem Ablassventil (34) verbindenden Leitung (28) ein Sensor (36) vorgesehen ist.
  2. Absaugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (36) ein Füllstandssensor ist.
  3. Absaugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (30) zum zumindest teilweisen Entleeren des Abscheiders (14) ein Auffangspeicher (32) oder eine Pumpe ist.
  4. Absaugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Abscheider (14), insbesondere in der Absaugleitung, ein Filter (16) vorgesehen ist.
  5. Absaugvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (16) ein Festkörper- oder Feststofffilter ist.
  6. Absaugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abscheider (14) eine visuelle Füllstandsanzeige aufweist.
  7. Absaugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an die Vorrichtung (30) zum zumindest teilweisen Entleeren des Abscheiders (14) eine Belüftungsleitung (42) vorgesehen ist.
  8. Absaugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablassventil (34) als Quetschventil ausgebildet ist.
  9. Absaugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Absaugleitung (8) ein Unterdruckschalter (48) vorgesehen ist.
  10. Absaugvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruckschalter (48) in einer Bypassleitung (46) zur Absaugleitung (8) vorgesehen ist.
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