DE102016209107A1 - A barrier fluid device for a processing apparatus, processing apparatus, and method for producing a barrier fluid - Google Patents
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Abstract
Sperrfluidvorrichtung (1) für eine Bearbeitungsvorrichtung (2), insbesondere ein Bearbeitungsaggregat zur Bearbeitung von bevorzugt plattenförmigen Werkstücken (3), die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoff und/oder Kunststoff bestehen, die eine Sperrfluid-Zuführeinrichtung (10) aufweist, die eingerichtet ist, Sperrfluid (300) auf einen bestimmten Bereich (4) einer Bearbeitungsvorrichtung zu richten, um den Bereich (4) abzudichten. Wobei die Sperrfluidvorrichtung (1) ferner eine Zusetzeinrichtung (20) aufweist, die eingerichtet ist, dem von der Sperrfluid-Zuführeinrichtung (10) auszugebenden Sperrfluid (300) zumindest zeitweise eine weitere Substanz (100) zuzuführen. Ferner ist die Erfindung auf eine Bearbeitungsvorrichtung gerichtet, die eine erfindungsgemäße Sperrfluidvorrichtung umfasst. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung eines Sperrfluids für eine Beabeitungsvorrichtung.Locking fluid device (1) for a processing device (2), in particular a processing unit for processing preferably plate-shaped workpieces (3), which preferably at least partially made of wood, wood material and / or plastic, which has a barrier fluid supply means (10) which established is to direct barrier fluid (300) to a particular area (4) of a processing apparatus to seal the area (4). Wherein the barrier fluid device (1) further comprises a Zusetzeinrichtung (20) which is adapted to supply at least temporarily from the barrier fluid supply means (10) barrier fluid (300), a further substance (100). Furthermore, the invention is directed to a processing apparatus comprising a barrier fluid device according to the invention. Furthermore, the present invention relates to a method for producing a barrier fluid for a processing device.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Sperrfluidvorrichtung für eine Bearbeitungsvorrichtung, insbesondere ein Bearbeitungsaggregat zur Bearbeitung von bevorzugt plattenförmigen Werkstücken, eine Bearbeitungsvorrichtung und ein Verfahren zur Erzeugung eines Sperrfluids anhand der erfindungsgemäßen Sperrfluidvorrichtung.The invention relates to a barrier fluid device for a processing device, in particular a processing unit for processing preferably plate-shaped workpieces, a processing device and a method for generating a barrier fluid using the barrier fluid device according to the invention.
Stand der TechnikState of the art
Üblicherweise sind Sperrfluiddichtsysteme aus dem Bereich der Wellenabdichtung, insbesondere der Abdichtung von Arbeitsspindeln bekannt. Hierbei wird die Arbeitsspindel für gewöhnlich mittels Lager, die in einem Gehäuse aufgenommen sind, gelagert, wobei das Gehäuse bis auf die Lagerstelle, an der die Arbeitsspindel nach außen steht, um ein Werkzeug aufnehmen zu können, dicht ausgebildet ist. Um nun die vorgenannte Lagerstelle vor Fremdpartikeln zu schützen, wird zwischen der nach außen stehenden Arbeitsspindel und dem Gehäuse ein ausreichend langer und schmaler Drosselspalt ausgebildet, welcher anhand einer oder mehreren Sperrfluidbohrungen, die im Gehäuse vorgesehen sind, mit Sperrfluid versorgt und durchströmt wird. Aufgrund des durch den Drosselspalt nach außen strömenden Sperrfluids werden Fremdpartikel davon abgehalten, in den Drosselspalt und insbesondere in die Lagerstelle einzudringen. Ferner könne anhand des Sperrfluidstroms Fremdpartikel, die bereits in den Drosselspalt eingedrungen sind, aus dem Drosselspalt ausgespült werden.Usually sealing fluid sealing systems from the field of shaft seal, in particular the sealing of work spindles are known. Here, the work spindle is usually mounted by means of bearings which are accommodated in a housing, wherein the housing is dense except for the bearing point at which the work spindle is outwardly to receive a tool can. In order now to protect the aforementioned bearing point from foreign particles, a sufficiently long and narrow throttle gap is formed between the outboard work spindle and the housing, which is supplied and flowed through by one or more barrier fluid bores, which are provided in the housing with barrier fluid. Due to the barrier fluid flowing outwardly through the throttle gap, foreign particles are prevented from entering the throttle gap and, in particular, the bearing point. Furthermore, foreign particles, which have already penetrated into the throttle gap, can be flushed out of the throttle gap on the basis of the barrier fluid flow.
Im Bereich der Bearbeitungsvorrichtungen werden Sperrfluidvorrichtungen grundsätzlich auf zweierlei Arten genutzt, einerseits wie oben beschrieben als Sperrfluiddichtsysteme, zum Schutz von Arbeitsspindeln vor Umwelteinflüssen, wie z.B. Späne die während der Bearbeitung von Werkstücken anfallen, andererseits als Sperrfluidwände bei Absaugvorrichtungen, oder zum Schutz von Maschinenteilen. Unter einer Sperrfluidwand ist eine Fluidströmung zu verstehen, die z.B. Späne, die bei einer Trennbearbeitung entstehen, entgegengerichtet wird, um die Späne abzulenken und zu verhindern, dass diese einen Bearbeitungsraum ungehindert verlassen. Gewöhnlich werden die Späne in Richtung einer Absaugung oder eines Auffangbehälters abgelenkt. Sperrfluidwände werden dann eingesetzt, wenn statische Prallwände nicht eingesetzt werden können, da zum Beispiel die Stelle bzw. der Bereich nicht zugänglich ist.In the field of processing devices, barrier fluid devices are basically used in two ways, on the one hand, as described above, as barrier fluid sealing systems, for protection of working spindles from environmental influences, such as e.g. Chips that occur during the machining of workpieces, on the other hand as barrier fluid walls in suction devices, or for the protection of machine parts. By a barrier fluid wall is meant fluid flow, e.g. Chips, which are formed during a cutting process, are directed counter to deflect the chips and prevent them leaving a processing space unhindered. Usually, the chips are deflected in the direction of a suction or a collecting container. Barrier fluid walls are used when static baffles can not be used because, for example, the location or area is not accessible.
In den letzten Jahren ist der Einsatz von Sperrfluidwänden insbesondere immer wichtiger geworden, da eine äußerst niedrige Belastung (Emission) des Arbeitsraums mit Feinstaub angestrebt wird. Einerseits aus gesundheitlichen Aspekten in Bezug auf das Bedienpersonal, andererseits um den Wartungsaufwand von Bearbeitungsvorrichtungen so gering wie möglich zu halten.In recent years, the use of barrier fluid walls in particular has become increasingly important, since an extremely low load (emission) of the working space with fine dust is sought. On the one hand, from the health point of view of the operating personnel, on the other hand to keep the maintenance of processing devices as low as possible.
Da jedoch im Allgemeinen die Rahmenbedingungen beim Einsatz von Sperrfluidwänden nicht so optimal sind wie im Fall von Sperrfluiddichtsystemen für Arbeitsspindeln, so müssen in der Regel größere Spalte oder vollständig offene Bereiche abgedichtet bzw. abgeschirmt werden, benötigen für gewöhnlich Sperrfluidwände einen wesentlich größeren Sperrfluidstrom, d.h. eine größere Menge an Sperrfluid und/oder eine höhere Fließgeschwindigkeit müssen bereitgestellt werden, was den benötigten Energiebedarf stark erhöht und somit in vielen Fällen den Einsatz von Sperrfluidwänden wirtschaftlich unrentabel macht. Ferner weisen bekannte Sperrfluidwände den Nachteil auf, dass trotz hohem Sperrfluideinsatz oft nur eine unbefriedigende Abdichtung erzielt werden kann. D.h., dass trotz hohem Energieeinsatz nicht alle Fremdteile ausreichend abgelenkt bzw. aufgenommen werden können und somit ein bestimmter Anteil der Fremdteile dennoch die Sperrfluidwand durchdringt.However, in general, since the constraints on the use of barrier fluid walls are not as optimal as in the case of work spindle barrier fluid seal systems, larger gaps or fully open areas typically need to be shielded, usually barrier fluid walls will require a much larger barrier fluid flow, i. a larger amount of barrier fluid and / or a higher flow rate must be provided, which greatly increases the required energy consumption and thus makes the use of barrier fluid walls economically unprofitable in many cases. Furthermore, known barrier fluid walls have the disadvantage that often only an unsatisfactory sealing can be achieved despite high barrier fluid usage. That is, despite high energy input not all foreign parts can be deflected or absorbed sufficiently and thus a certain proportion of the foreign parts still penetrates the barrier fluid wall.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es daher, eine Sperrfluidvorrichtung für eine Bearbeitungsvorrichtung, insbesondere ein Bearbeitungsaggregat zur Bearbeitung von bevorzugt plattenförmigen Werkstücken bereitzustellen, mit der eine zufriedenstellende Abdichtung bzw. Abschirmung gegenüber Fremdteilen erzielt werden kann.Object of the present invention is therefore to provide a barrier fluid device for a processing device, in particular a processing unit for processing preferably plate-shaped workpieces, with a satisfactory sealing or shielding against foreign parts can be achieved.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Sperrfluidvorrichtung nach Anspruch 1, eine Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 7 sowie ein Verfahren nach Anspruch 10. Besonders bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object is achieved by a barrier fluid device according to
Einer der Kerngedanken der vorliegenden Erfindung ist es, mittels einer Zusetzeinrichtung einem Sperrfluid, das von einer Sperrfluid-Zuführeinrichtung auf einen Bereich einer Bearbeitungsvorrichtung gerichtet wird, um den Bereich abzudichten und/oder abzuschirmen, zumindest zweitweise eine weitere Substanz zuzuführen bzw. zuzumischen.One of the core concepts of the present invention is to supply, by means of an adding device, a barrier fluid which is directed by a barrier fluid supply device onto a region of a processing device in order to seal and / or shield the region, at least partially adding another substance.
Mittels der vorgeschlagenen Sperrfluidvorrichtung kann somit der Impuls eines Sperrfluids drastisch erhöht werden, was es im Umkehrschluss ermöglicht, die benötigte Sperrfluidmenge zu reduzieren und trotzdem im Vergleich zu bekannten Sperrfluidvorrichtungen ein verbessertes Ergebnis hinsichtlich der Abdichtleistung bzw. Abschirmleistung von Fremdpartikeln zu erzielen. Hierdurch kann bei wesentlich verbesserter Abdichtleistung bzw. Abschirmleistung der Energiebedarf drastisch reduziert werden und damit der wirtschaftlich rentable Anwendungsbereich von Sperrfluidvorrichtungen bzw. Sperrfluidwänden ausgebaut werden.Thus, by means of the proposed barrier fluid device, the momentum of a barrier fluid can be drastically increased, which conversely enables the required amount of barrier fluid to be reduced while still providing an improved result in terms of sealing performance of foreign particles as compared to known barrier fluid devices. This can be significantly reduced at significantly improved Abdichtleistung or shielding the energy demand and thus the economically viable application of barrier fluid devices or barrier fluid walls are removed.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Sperrfluidvorrichtung für eine Bearbeitungsvorrichtung, insbesondere ein Bearbeitungsaggregat zur Bearbeitung von bevorzugt plattenförmigen Werkstücken, die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoff, Glas, Metall und/oder Kunststoff bestehen, eine Sperrfluid-Zuführeinrichtung, die eingerichtet ist, strömendes Sperrfluid auf einen bestimmten Bereich einer Bearbeitungsvorrichtung zu richten, um den Bereich abzudichten und/oder abzuschirmen, wobei die Sperrfluidvorrichtung ferner eine Zusetzeinrichtung aufweist, die eingerichtet ist, dem von der Sperrfluid-Zuführeinrichtung auszugebenden Sperrfluid zumindest zeitweise eine weitere Substanz zuzuführen bzw. zuzumischen. Die weitere Substanz kann vorzugsweise Partikel und/oder Dampf umfassen. Bei den Partikeln kann es sich beispielsweise um Feststoffpartikel, wie z.B. Holz-, Kunststoff- oder Metallspäne, Verschnitt, Splitter, Staub, Pulver und dergleichen und/oder flüssige Partikel, wie z.B. Wasserpartikel, Ölpartikel, usw. handeln. Bei dem Dampf kann es sich um Wasserdampf, Öldampf und dergleichen handeln. Die weitere Substanz kann auch Kombinationen der einzelnen Partikel umfassen.According to one embodiment of the present invention, the barrier fluid device for a processing device, in particular a processing unit for processing preferably plate-shaped workpieces, which are preferably at least partially made of wood, wood material, glass, metal and / or plastic, comprises a barrier fluid supply device which is set up, To direct flowing barrier fluid to a particular area of a processing apparatus to seal and / or shield the area, wherein the barrier fluid device further comprises an addition device which is adapted to at least temporarily add another substance to the barrier fluid to be dispensed by the barrier fluid supply means. The further substance may preferably comprise particles and / or steam. The particles may be, for example, solid particles such as e.g. Wood, plastic or metal chips, waste, splinters, dust, powders and the like and / or liquid particles, e.g. Water particles, oil particles, etc. act. The steam may be water vapor, oil vapor and the like. The further substance may also comprise combinations of the individual particles.
Auf diese Weise wird eine Sperrfluidvorrichtung bereitgestellt, mit der z.B. ein offener Bereich einer Abschirmung eines Bearbeitungsraums einer Bearbeitungsvorrichtung abgedichtet bzw. abgeschirmt werden kann. D.h., mittels der Sperrfluidvorrichtung kann auf den offenen Bereich (Öffnungsbereich) der Abschirmung ein Sperrfluidstrom, der mit einer weiteren Substanz durchsetzt ist, gerichtet werden, womit eine sogenannte Partikel-Sperrluftwand ausgebildet werden kann. Aufgrund der weiteren Substanz (Partikel) in dem Sperrfluid kann gegenüber herkömmlichen Sperrfluidwänden der Impuls des Sperrfluids deutlich erhöht werden, was zu einer effizienteren Abdichtung bzw. Abschirmung des offenen Bereichs (Öffnungsbereich) führt, und es andererseits ermöglicht, den benötigten Energiebedarf drastisch zu reduzieren. Unter Nutzung des Sperrfluids ist es auch möglich, Bereiche, die Bauteile wie z.B. Sensoren, Fühler, elektrische Komponenten und dergleichen umfassen, vor Abrieb und Verschmutzung zu schützen, insbesondere wenn die Bauteile innerhalb einer Abschirmung bzw. Absaughaube vorgesehen sind. In diesem Fall wird ein bestimmter Bereich abgeschirmt.In this way, a barrier fluid device is provided, with which e.g. an open area of a shield of a processing space of a processing apparatus can be sealed. That is, by means of the barrier fluid device can on the open area (opening area) of the shield, a barrier fluid flow, which is interspersed with a further substance, be directed, whereby a so-called particle barrier air wall can be formed. Because of the further substance (particles) in the barrier fluid, the momentum of the barrier fluid can be significantly increased over conventional barrier fluid walls, resulting in more efficient sealing of the open area (opening area), and on the other hand, drastically reducing the required energy demand. By using the barrier fluid, it is also possible to use areas containing components such as e.g. Sensors, sensors, electrical components and the like include protecting against abrasion and contamination, especially when the components are provided within a shield or exhaust hood. In this case, a certain area is shielded.
Ferner ist bei vorliegender Erfindung unter dem Begriff „Bearbeitungsvorrichtung“ neben der klassischen formgebenden Bearbeitungsvorrichtung, wie z.B. eine Trennbearbeitungsvorrichtung, eine Schneidvorrichtung, und dergleichen, auch eine Vorrichtung zu verstehen, bei der auf ein Werkstück z.B. Stoffe aufgebracht werden, wie z.B. eine Lackiervorrichtung, Beschichtungsvorrichtung, und dergleichen.Further, in the present invention, the term "processing apparatus" is used in addition to the classical shaping processing apparatus, such as e.g. a separation processing device, a cutting device, and the like, also to understand a device in which a workpiece, e.g. Substances are applied, such. a painting apparatus, coating apparatus, and the like.
Bevorzugt ist die Sperrfluidvorrichtung ferner mit einer Absaugeinrichtung ausgestattet, mittels der die während einer durch die Bearbeitungsvorrichtung durchgeführten Bearbeitung, wie z.B. Fräsen, Sägen, Bohren, Schleifen, Lackieren, Beschichten und dergleichen, anfallenden Partikeln abgesaugt werden können. Hierbei ist es anhand der Sperrfluidvorrichtung insbesondere möglich, einen Öffnungsbereich an oder in der Absaugeinrichtung, der durch die Absaugeinrichtung nicht ausreichend abgedichtet oder abgesaugt werden kann, mittels der Sperrfluid-Zuführeinrichtung, insbesondere des auf den Öffnungsbereich gerichteten Sperrfluids, abzudichten.Preferably, the barrier fluid device is further provided with a suction device by means of which, during a processing performed by the processing device, such as e.g. Milling, sawing, drilling, grinding, painting, coating and the like, resulting particles can be sucked. In this case, it is possible in particular with the aid of the barrier fluid device to seal an opening region on or in the suction device, which can not be sufficiently sealed or sucked off by the suction device, by means of the barrier fluid supply device, in particular of the barrier fluid directed towards the opening region.
Wenn also z.B. die Absaugeinrichtung eine Absaughaube umfasst, die prozesstechnisch den Arbeitsraum nicht vollständig umschließen kann, d.h. ein bestimmter Bereich offen bleibt, kann genau dieser Öffnungsbereich anhand der Sperrfluid-Zuführeinrichtung bzw. der sogenannten Sperrfluidwand, die durch das mit der weiteren Substanz (Partikeln) durchsetzte Sperrfluid ausgebildet ist, abgedichtet werden.So if, for example, the suction device comprises a suction hood which, in terms of process technology, can not completely enclose the working space, i. a certain area remains open, it is precisely this opening area on the basis of the barrier fluid supply device or the so-called barrier fluid wall, which is formed by the interspersed with the further substance (particles) barrier fluid, sealed.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Sperrfluidvorrichtung ferner eine Abscheidevorrichtung auf, anhand der aus dem Absaugstrom (Absaugluftstrom) der Absaugeinrichtung zumindest ein Teil der mittels der Absaugeinrichtung abgesaugten Partikel, wie z.B. Späne, Verschnitt, Splitter, und dergleichen abgeschieden bzw. vom Absaugstrom getrennt werden können.According to a preferred embodiment, the barrier fluid device further comprises a separation device, on the basis of which from the suction flow (suction air flow) of the suction device at least a part of the suctioned by means of the suction particles, such. Chips, waste, splinters, and the like can be separated or separated from the suction stream.
Ferner kann die Sperrfluidvorrichtung bevorzugt eine Zuführeinrichtung aufweisen, mit der die abgeschiedenen Partikel aus dem Absaugstrom der Absaugeinrichtung der Zusetzvorrichtung zugeführt werden können, damit diese die abgeschiedenen Partikel dem Sperrfluid zusetzen bzw. zumischen kann.Furthermore, the barrier fluid device may preferably have a feed device, with which the separated particles can be supplied from the suction flow of the suction device to the clogging device, so that it can add or separate the separated particles from the barrier fluid.
Auf diese Weise wird eine Sperrfluidvorrichtung zur Verfügung gestellt, mit der die bei einer Bearbeitung durch die Bearbeitungsvorrichtung anfallenden Partikel abgesaugt und wiederverwendet werden können. Dadurch ist es möglich, auf eine separate Versorgung der Sperrfluidvorrichtung, insbesondere der Zusetzvorrichtung mit Partikeln zu verzichten. Ferner kann z.B. der entstehende Späneabfall reduziert werden, da die bei der Bearbeitung anfallenden Späne für die Ausbildung der Sperrfluidwand wiederverwendet werden.In this way, a barrier fluid device is provided, with which the particles produced during processing by the processing device can be sucked off and reused. This makes it possible to dispense with a separate supply of the barrier fluid device, in particular the clogging device with particles. Further, e.g. The resulting chip waste can be reduced, since the costs incurred during machining chips for the formation of the barrier fluid wall are reused.
Des Weiteren kann die Abscheidevorrichtung der Sperrfluidvorrichtung bevorzugt mit einer Separiervorrichtung versehen sein, mit der die aus dem Absaugstrom abgeschiedenen Partikel separiert bzw. gefiltert werden können. Hierbei erfolgt die Separierung der Partikel derart, dass nur solche Partikel der Zusetzvorrichtung zugeführt werden, die für ein Zusetzen zu dem Sperrfluid geeignet sind. D.h., dass zum Beispiel zu große Partikel oder zu schwere Partikel ausgeschleust werden, da diese mit hoher Wahrscheinlichkeit keinen Beitrag zur Impulserhöhung des Sperrfluids beitragen würden, sondern vielmehr die Gefahr besteht, dass diese aus dem Sperrfluid herausfallen und die Arbeitsumgebung verschmutzten. Furthermore, the separation device of the barrier fluid device can preferably be provided with a separating device with which the particles separated from the suction flow can be separated or filtered. In this case, the separation of the particles takes place such that only those particles which are suitable for adding to the barrier fluid are fed to the clogging device. This means, for example, that particles that are too large or particles which are too heavy are rejected, since they would very likely not contribute to increasing the impulse of the barrier fluid, but rather would risk falling out of the barrier fluid and polluting the working environment.
Bevorzugt kann die Zusetzvorrichtung der Sperrfluidvorrichtung gemäß einer Ausführungsform die weitere Substanz (Partikel) dem Sperrfluid durch Eindüsen und/oder mittels einer Ansaugeinrichtung, die nach dem Venturi-Prinzip funktioniert, zusetzen. Unter Eindüsen ist hierbei zu verstehen, dass anhand von Fremdluft bzw. Fremdfluid die abgeschiedenen Partikel in Bewegung, insbesondere in eine Strömungsbewegung versetzt werden und dann dem Sperrfluid zugesetzt werden. Im Gegensatz dazu wird bei einer Ansaugeinrichtung, die nach dem Venturi-Prinzip funktioniert, mittels der Strömungsenergie des Sperrfluids eine Saugwirkung aufgebaut, die die weitere Substanz (Partikel) ansaugt und diese dadurch dem Sperrfluid zuführt bzw. zumischt. Ferner kann die Zusetzvorrichtung eine Öffnung, insbesondere eine Düse aufweisen, mittels der die weitere Substanz (Partikel) dem Sperrfluid zugeführt werden.Preferably, the clogging device of the barrier fluid device according to an embodiment, the further substance (particles) the barrier fluid by injection and / or by means of a suction device, which works on the Venturi principle, enforce. Injection is to be understood here as meaning that the separated particles are set in motion, in particular in a flow movement, by means of external air or foreign fluid and then added to the barrier fluid. In contrast to this, in the case of a suction device which functions according to the venturi principle, a suction effect is built up by means of the flow energy of the barrier fluid, which sucks in the further substance (particle) and thereby supplies or admixes it to the barrier fluid. Furthermore, the adding device may have an opening, in particular a nozzle, by means of which the further substance (particles) are supplied to the barrier fluid.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform vorliegender Erfindung weist die Sperrfluidvorrichtung einen Druckfluidanschluss oder eine Druckfluidquelle auf, mittels der die Sperrfluid-Zuführeinrichtung mit Druckfluid versorgt wird. Falls notwendig kann auch die Zusetzvorrichtung mit Druckfluid versorgt werden. Bei dem Druckfluid handelt es sich in der Regel um Druckluft, die zum Beispiel mittels einer Druckluftversorgungsanlage zur Verfügung gestellt wird.According to a further embodiment of the present invention, the barrier fluid device comprises a pressure fluid port or a pressure fluid source by means of which the barrier fluid supply device is supplied with pressurized fluid. If necessary, the clogging device can also be supplied with pressurized fluid. The pressurized fluid is usually compressed air, which is made available by means of a compressed air supply system, for example.
Des Weiteren kann die Sperrfluid-Zuführeinrichtung mindestens eine Öffnung, eine sich weitende Rohröffnung oder eine Düse aufweisen, mittels der das Sperrfluid auf den bestimmten Öffnungsbereich der Bearbeitungsvorrichtung gerichtet werden kann. Anhand der Öffnungsgeometrie der Öffnung (z.B. eine Düse) oder der Anzahl der eingesetzten Öffnungen (z.B. Düsen) ist es ferner möglich, den Wirkungsbereich und die Wirkungsweise der Sperrfluidvorrichtung einzustellen bzw. zu beeinflussen.Furthermore, the barrier fluid supply device can have at least one opening, a widening tube opening or a nozzle, by means of which the barrier fluid can be directed to the specific opening area of the processing device. Further, based on the opening geometry of the opening (e.g., a nozzle) or the number of openings (e.g., nozzles) used, it is possible to adjust the area of action and operation of the barrier fluid device.
Ferner ist die vorliegende Erfindung auf eine Bearbeitungsvorrichtung, insbesondere ein Bearbeitungsaggregat gerichtet, die zur Bearbeitung von bevorzugt plattenförmigen Werkstücken, die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoff, Glas, Metall und/oder Kunststoff bestehen, dient, gerichtet, wobei die Bearbeitungsvorrichtung eine wie oben beschriebene Sperrfluidvorrichtung umfasst.Furthermore, the present invention is directed to a processing device, in particular a processing unit, which is used for processing preferably plate-shaped workpieces, which are preferably at least partially made of wood, wood material, glass, metal and / or plastic, addressed, the processing device as above described barrier fluid device comprises.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorliegender Erfindung weist die Bearbeitungsvorrichtung ein Bearbeitungsaggregat zur spanenden Bearbeitung von bevorzugt plattenförmigen Werkstücken und eine Absaugeinrichtung, zum Absaugen der während der spanenden Bearbeitung anfallenden Späne auf, wobei die Sperrfluid-Zuführeinrichtung so eingerichtet ist, dass mittels des mit der weiteren Substanz (Partikeln) durchsetzen Sperrfluids ein Bereich der Bearbeitungsvorrichtung abdichtbar und/oder abschirmbar ist.According to a preferred embodiment of the present invention, the processing device has a processing unit for machining preferably plate-shaped workpieces and a suction device for sucking off the chips produced during the machining, wherein the barrier fluid supply device is set up in such a way that by means of the substance Particles) permeable barrier fluid, a portion of the processing device can be sealed and / or shielded.
Auf diese Weise kann zum Beispiel eine Bearbeitungsvorrichtung bereitgestellt werden, mit welcher ein für gewöhnlich offener Bereich in der Absaugeinrichtung der Bearbeitungsvorrichtung, durch welchen Partikel in den Bedienungsbereich der Bearbeitungsvorrichtung gelangen und diesen verschmutzen, mittels der Sperrfluid-Zuführeinrichtung effektiv abgedichtet werden kann.In this way, for example, a processing apparatus can be provided with which a normally open area in the suction device of the processing apparatus, through which particles enter and contaminate the operating area of the processing apparatus, can be effectively sealed by the barrier fluid supply means.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform vorliegender Erfindung ist es möglich, die Sperrfluid-Zuführeinrichtung relativ zu dem abzudichtenden bzw. abzuschirmenden Bereich zu verfahren und/oder die Sperrfluid-Zuführeinrichtung zu schwenken. Dies ermöglicht es, einen größeren Bereich abzudichten und/oder abzuschirmen, oder verschiedene Bereiche abzuschirmen. Es ist auch möglich mehrere Sperrfluid-Zuführeinrichtungen vorzusehen.According to a further embodiment of the present invention, it is possible to move the barrier fluid supply device relative to the region to be sealed off and / or to pivot the barrier fluid supply device. This makes it possible to seal and / or shield a larger area, or to shield different areas. It is also possible to provide a plurality of barrier fluid supply devices.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung eines Sperrfluids zum Abdichten und/oder Abschirmen eines Bereiches einer Bearbeitungsvorrichtung, insbesondere eines Bearbeitungsaggregates zur Bearbeitung von bevorzugt plattenförmigen Werkstücken, die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoff, Glas, Metall und/oder Kunststoff bestehen, insbesondere mittels der wie oben beschriebenen Sperrfluidvorrichtung. Es besteht auch die Möglichkeit zur Abschirmung eines Bereichs, der z.B. Sensoren aufweist, oder zur gezielten Ablenkung von Prozessspäne innerhalb einer Bearbeitungsvorrichtung. Gemäß dem Verfahren wird ein strömendes Sperrfluid erzeugt, zumindest zeitweise dem strömenden Sperrfluid eine weitere Substanz zugesetzt bzw. zugemischt, und anschließend das mit der weiteren Substanz durchsetzte strömende Sperrfluid in Richtung des Bereichs der Bearbeitungsvorrichtung gerichtet, d.h., die mindestens eine Öffnung bzw. Düse der Sperrfluid-Zuführeinrichtung wird auf den Bereich ausgerichtet, um den Bereich gegen einen Austritt von bei einer Bearbeitung eines Werkstückes durch die Bearbeitungsvorrichtung anfallenden Partikeln abzudichten oder einen bestimmten Bereich gegen anfallende Partikel abzuschirmen.Furthermore, the present invention relates to a method for producing a barrier fluid for sealing and / or shielding a region of a processing device, in particular a processing unit for processing preferably plate-shaped workpieces, which preferably at least partially made of wood, wood material, glass, metal and / or plastic in particular by means of the barrier fluid device as described above. There is also the possibility of shielding a region which has, for example, sensors, or for targeted deflection of process chips within a processing device. According to the method, a flowing barrier fluid is produced, at least temporarily added to the flowing barrier fluid, a further substance or, and then the interspersed with the further substance flowing barrier fluid directed towards the region of the processing device, ie, the at least one opening or nozzle of Barrier fluid supply means is aligned with the area to prevent the area from escaping from machining of a workpiece by the processing apparatus Seal particles or shield a certain area against accumulating particles.
Bevorzugt handelt es sich wie oben bereits erwähnt bei der weiteren Substanz bevorzugt um Feststoffpartikel und/oder flüssige Partikel und/oder Dampf. Wobei die Feststoffpartikel, insbesondere Holz-, Kunststoff-, Metallspäne, Verschnitt, oder Splitter sein können, die flüssigen Partikel Wasserpartikel, Ölpartikel usw. sein können, und es sich bei dem Dampf um Wasserdampf, Öldampf und dergleichen handeln kann.Preferably, as already mentioned above, the further substance is preferably solid particles and / or liquid particles and / or steam. Wherein the solid particles, in particular wood, plastic, metal chips, waste, or splinters may be, the liquid particles may be water particles, oil particles, etc., and it may be the steam to steam, oil vapor and the like.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren zur Erzeugung eines Sperrfluids für eine Bearbeitungsvorrichtung ferner das Absaugen der während einer Bearbeitung eines Werkstücks durch die Bearbeitungsvorrichtung anfallenden Partikel, Entnehmen von zumindest einem Teil der abgesaugten Partikel und das Zuführen der entnommenen Partikel zu der Zusetzeinrichtung (
Aufgrund des Zusammenstoß der Partikel mit dem Sperrfluid, insbesondere mit der in dem Sperrfluid aufgenommenen weiteren Substanz (Partikeln), werden die Partikel der Bearbeitungsvorrichtung so abgebremst und/oder abgelenkt, dass diese von der Absaugeinrichtung erfasst und abgesaugt werden können. Abhängig von den räumlichen Gegebenheiten der Bearbeitungsvorrichtung, kann das Sperrfluid auch so auf die anfallenden Partikel gerichtet werden, dass die anfallenden Partikel von dem Sperrfluid in Richtung der Absaugeinrichtung abgelenkt oder mitgerissen werden. Falls die anfallenden Partikel einen relativ geringen Ausstoßimpuls aufweisen, kann das Sperrfluid auch senkrecht zu der Bewegungsrichtung der anfallenden Partikel ausgerichtet werden, da die Partikel einfach von dem Sperrfluid mitgerissen werden können.Due to the collision of the particles with the barrier fluid, in particular with the further substance (particles) accommodated in the barrier fluid, the particles of the processing device are braked and / or deflected so that they can be captured and extracted by the suction device. Depending on the spatial conditions of the processing device, the barrier fluid can also be directed to the resulting particles, that the resulting particles are deflected or entrained by the barrier fluid in the direction of the suction device. If the resulting particles have a relatively small ejection pulse, the barrier fluid can also be aligned perpendicular to the direction of movement of the resulting particles, since the particles can easily be entrained by the barrier fluid.
Ferner kann mittels des Verfahrens eine vordefinierte Konzentration an dem Sperrfluid zugesetzter weiterer Substanz (Partikeln), und/oder eine vordefinierte Größe an zugesetzter weiterer Substanz (Partikelgröße) in dem Sperrfluid, und/oder eine Strömungsgeschwindigkeit des Sperrfluids, und/oder ein Durchfluss des Sperrfluids, und/oder ein Mischverhältnis der verschiedenen in der weiteren Substanz umfassten Partikel eingestellt werden, wobei bevorzugt die jeweilige Einstellung abhängig von einer Ausstoßrate der anfallenden Partikel der Bearbeitungsvorrichtung, d.h. wieviel Partikel pro Zeiteinheit von der Bearbeitungseinrichtung freigesetzt werden, und/oder einem Ausstoßimpuls der anfallenden Partikel der Bearbeitungsvorrichtung und/oder dem Installationsort der Sperrfluidwand erfolgt.Furthermore, by means of the method, a predefined concentration of further substance (particles) added to the blocking fluid, and / or a predefined amount of added further substance (particle size) in the barrier fluid, and / or a flow velocity of the barrier fluid, and / or a flow through the barrier fluid , and / or a mixing ratio of the different particles comprised in the further substance are set, wherein preferably the respective setting depends on a discharge rate of the resulting particles of the processing device, ie How many particles per unit time are released by the processing device, and / or an ejection pulse of the resulting particles of the processing device and / or the installation location of the barrier fluid wall.
Bevorzugt beruht gemäß dem Verfahren das jeweilige Einstellen auf simulierten und/oder empirischen Werten, wobei die simulierten und/oder empirischen Werte in einem Datenfeld abgelegt sind. Bei den in dem Datenfeld abgelegten Werten handelt es sich insbesondere um durch Simulation und/oder empirisch ermittelte Relationsbeziehungen zu mindestens einem Produktionsparameter der Bearbeitungsvorrichtung.Preferably, according to the method, the respective setting is based on simulated and / or empirical values, the simulated and / or empirical values being stored in a data field. The values stored in the data field are, in particular, relations to at least one production parameter of the processing device determined by simulation and / or empirically determined relationship relationships.
Ferner kann es sich bei dem mindestens einen Produktionsparameter der Bearbeitungsvorrichtung um die Vorschubgeschwindigkeit, die Schnittgeschwindigkeit, die Schnitttiefe, die Drehzahl des Werkzeugs, die Art des Werkzeugs, um die Konzentration der anfallenden Partikel, die Größe der anfallenden Partikel oder den Impuls der anfallenden Partikel und dergleichen handeln.Furthermore, the at least one production parameter of the processing device can be the feed rate, the cutting speed, the depth of cut, the speed of the tool, the type of tool, the concentration of the resulting particles, the size of the resulting particles or the impulse of the resulting particles and act like that.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des vorliegende Verfahrens ist es möglich, dem Sperrfluid eine vordefinierte Partikelgröße und eine vordefinierte Menge bzw. Konzentration an Flüssigpartikeln, wie z.B. Wasser oder Öl, und/oder Dampf zuzusetzen. Dadurch kann Feinstaub, der in dem Bearbeitungsraum der Bearbeitungsvorrichtung aufgrund der Bearbeitung vorhanden ist, an die in dem Sperrfluid vorhandenen Partikel, insbesondere Flüssigpartikel, gebunden werden und somit die Luftqualität im Umfeld der Bearbeitungsvorrichtung verbessert werden.According to another preferred embodiment of the present method, it is possible for the barrier fluid to have a predefined particle size and a predefined amount or concentration of liquid particles, e.g. Add water or oil, and / or steam. As a result, fine dust, which is present in the processing space of the processing device due to processing, can be bound to the particles present in the barrier fluid, in particular liquid particles, and thus the air quality in the environment of the processing device can be improved.
Kurze Beschreibung der Figuren Brief description of the figures
Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenDescription of the Preferred Embodiments
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Weitere in diesem Zusammenhang genannte Varianten und Modifikationen einzelner Merkmale können jeweils miteinander kombiniert werden, um neue Ausführungsformen auszubilden.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Other variants and modifications of individual features mentioned in this connection can each be combined with one another in order to form new embodiments.
Wie der
Um nun dem strömenden Sperrfluid (
In
Wie in
Des Weiteren kann die Sperrfluidvorrichtung (
Wie in
Wie der
Abhängig von den Produktionsparametern und der damit zusammenhängenden Ausstoßrate der anfallenden Partikel sowie deren Ausstoßimpuls, und der eingestellten Parameter der Sperrfluidvorrichtung (
Die
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