Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
PARTICLE COLLECTING DEVICE COMPRISING A CENTRIFUGAL SEPARATOR AND A QUICK-COUPLING UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/068317
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a particle collecting device (1) for collecting particles from surfaces for a particle analysis as part of a process for testing the technical cleanliness of test bodies, in particular workpieces and machines, comprising a centrifugal separator (11), to which a suction line (12) is connected in order to suction a particle/air mixture from a surface to be tested such that a suctioned particle/air mixture is rotated in the centrifugal separator (11), and the particles can be centrifuged against a wall and can thus be separated. According to the invention, the particle collecting device has a quick-coupling unit (20) which is paired with the centrifugal separator (11) and which is used to releasably couple an adapter unit that has or can receive a collecting container for collecting the separated particles.

Application Number:
PCT/EP2023/075555
Publication Date:
April 04, 2024
Filing Date:
September 18, 2023
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
CLEANCONTROLLING GMBH (DE)
International Classes:
G01N1/22; B01D45/12; G01N1/02
Foreign References:
CN215543358U2022-01-18
US20090139399A12009-06-04
DE202016106164U12017-03-16
DE102016106164A1
DE102017124265A12018-05-03
Attorney, Agent or Firm:
PATENT- UND RECHTSANWÄLTE BEHRMANN WAGNER PARTNERSCHAFTSGESELLSCHAFT MBB (DE)
Download PDF:
Claims:
Ansprüche

1. Partikelsammelvorrichtung (1) zum Sammeln von Partikeln von Oberflächen für eine Partikelanalyse im Rahmen der Prüfung der technischen Sauberkeit von Prüfkörpern, insbesondere Werkstücken und Maschinen, umfassend einen Fliehkraftabscheider (11 ), an den eine Ansaugleitung (12) zum Ansaugen eines Partikel- /Luftgemisches von einer zu prüfenden Oberfläche angeschlossen ist, derart, dass ein angesaugtes Partikel-ZLuftgemisch im Fliehkraftabscheider (11 ) rotiert und die Partikel gegen eine Wandung schleuderbar und dadurch abscheidbar sind, gekennzeichnet durch eine dem Fliehkraftabscheider (11 ) zugeordnete Schnellkupplungseinheit (20), die zur lösbaren Kupplung einer Adaptereinheit dient, welche einen Auffangbehälter zum Sammeln der abgeschiedenen Partikel aufweist oder aufnehmen kann.

2. Partikelsammelvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellkupplungseinheit (20) auf einer Außenkontur (21 ) des Fliehkraftabscheiders (11) um eine Rotationsachse (R) drehbar gelagert angeordnet ist.

3. Partikelsammelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse parallel zu einer Hauptrotationsachse des Fliehkraftabscheiders (11 ) verläuft. Partikelsammelvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellkupplungseinheit (20) einen Grundkörper mit wenigstens zwei Hälften (24, 25) aufweist, die insbesondere durch eine Bewegung längs der Rotationsachse (R), voneinander gelöst oder miteinander in Eingriff gebracht werden können. Partikelsammelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, die Schnellkupplungseinheit (20) eine Sicherungskulisse (23) aufweist, die eine Sicherung in einer axialen Richtung (X), bevorzugt parallel zur Rotationsachse (R), und/oder in wenigstens einer zur axialen Richtung (X) senkrechten Richtung ermöglicht. Partikelsammelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Sicherungskulisse (23) der Schnellkupplungseinheit (20) in einer Freigabeposition der Schnellkupplungseinheit (20) quer zu einer Aufnahmerichtung des Adapters nicht über eine Führungskontur (27) des Fliehkraftabscheiders (11 ) für eine Adaptereinheit übersteht. Partikelsammelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fliehkraftabscheider (11 ) eine untenliegende, insbesondere flache, Anschlagsfläche (32), bevorzugt zur Anlage eines Ran- des eines von dem Adapter umfassten oder aufgenommenen Auffangbehälter (17), aufweist. Partikelsammelvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Fliehkraftabscheider (11 ) ein weiteres Kupplungsmittel, bevorzugt ein Gewinde, zur lösbaren Kupplung eines Auffangbehälters (17), insbesondere ohne Verwendung eines Adapters, umfasst. Partikelsammelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellkupplungseinheit (20) eine Betätigungseinheit, bevorzugt einen Hebel, aufweist, mit dem, insbesondere durch eine Rotation um die Rotationsachse (R), die Schnellkupplungseinheit (20) aus einer Freigabeposition in eine Kupplungsposition, und umgekehrt, überführbar ist. Partikelsammelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Sicherungskulisse (23) der Schnellkupplungseinheit (20) in einer Freigabeposition der Schnellkupplungseinheit (20) quer zu einer Aufnahmerichtung (A) des Adapters nicht über eine Führungskontur (27) einer für eine Adaptereinheit übersteht. Partikelsammelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Adaptereinheit, welche einen Auffangbehälter (17) zum Sammeln der abgeschiedenen Partikel aufweist oder aufnehmen kann.

Description:
Partikelsammelvorrichtung mit Fliehkraftabscheider und Schnellkupplungseinheit

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Partikelsammelvorrichtung gemäß Anspruch 1 zum Sammeln von Partikel von Oberflächen für eine Partikelanalyse im Rahmen einer Prüfung der technischen Sauberkeit von Prüfkörpern, insbesondere Werkstücken und Maschinen.

In der industriellen Fertigung steigen zunehmend die Anforderungen an die technische Sauberkeit von Prüfkörpern, insbesondere Werkstücken und Maschinen. Daher wird beispielsweise zur Validierung von Fertigungsprozessen oder als regelmäßige Qualitätssicherungsmaßnahme während Fertigungsprozessen die technische Sauberkeit von Bauteilen geprüft. Aus dem Stand der Technik sind bereits verschiedene Ansätze bekannt, um Prüfkörper abzusaugen und das entstehende Partikel- Luftgemisch so aufzubereiten, dass eine nachfolgende Analyse von gesammelten Partikeln stattfinden kann, in der die vom Prüfkörper abgesaugten Partikel nach Menge, Größe, Art und weiteren Eigenschaften analysiert und/oder dokumentiert werden.

Ein entsprechender Ansatz ist beispielsweise aus der auf die Anmelderin zurückgehende DE 20 2016 106 164 U1 bekannt.

Bei derartigen Partikelsammelvorrichtungen ist es bereits bekannt einen Fliehkraftabscheider vorzusehen, an den eine Ansaugleitung zum Ansaugen eines Partikel-Luftgemisches von einer zu prüfenden Oberfläche angeschlossen ist, derart, dass ein angesaugtes Partikel-Luftgemisch im Fliehkraftabscheider rotiert und die darin enthaltenen Partikel gegen eine Wandung schleuderbar und dadurch abscheidbar sind. Bei den bekannten Ansätzen werden die in dem Fliehkraftabscheider abgeschiedenen Partikel in einen dem Fliehkraftabscheider zugeordneten, insbesondere lösbar am Fliehkraftabscheider fixierten Auffangbehälter gefördert, um eine nachträgliche Auswertung/Analyse aus dem Auffangbehälter oder unter Verwendung des Auffangbehälters zu ermöglichen. Dabei wird der Auffangbehälter bevorzugt mit einem untern Ausgang des Fliehkraftabscheiders verschraubt.

In der jüngeren Vergangenheit hat sich jedoch gezeigt, dass die bisherigen Auffang- und/oder Sammellösungen zum Auffangen der in einem Fliehkraftabscheider abgeschiedenen Partikel verbesserungsbedürftig sind, da diese teilweise schwer zu handhaben sind und darüber hinaus auch eine Integration der Partikelsammelvorrichtung in ein verbundenes oder übergeordnetes Analyse- und Auswertungssystem nicht oder nur bedingt zu ermöglichen.

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Partikelsammelvorrichtung zum Sammeln von Partikeln von Oberflächen für eine Partikelanalyse im Rahmen der Prüfung der technischen Sauberkaut von Prüfkörpern vorzuschlagen, die die Nachteile im Stand der Technik überwindet und insbesondere ein sicheres und gleichzeitig flexibles oder modulares Anordnen eines Auffangbehälters an einem Fliehkraftabscheider ermöglicht.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Partikelsammelvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Die Aufgabe wird auch durch ein Analyse- und Auswertungssystem mit einer entsprechenden Partikelsammelvorrichtung gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der Figuren und der Unteransprüche. Grundsätzlich sollen alle nachfolgend vorrichtungsmäßig offenbarten Merkmale auch als verfahrensmäßig offenbart und beanspruchbar gelten.

Die erfindungsgemäße Partikelsammelvorrichtung zum Sammeln von Partikeln von Oberflächen für eine Partikelanalyse im Rahmen der Prüfung der technischen Sauberkeit von Prüfkörpern, insbesondere Werkstücken und Maschinen umfasst einen Fliehkraftabscheider, an den eine Ansaugleitung zum Ansaugen eines Partikel-Luftgemisches von einer zu prüfenden Oberfläche angeschlossen ist, sodass ein angesaugtes Partikel- Luftgemisch im Fliehkraftabscheider rotiert und die Partikel gegen eine Wandung schleuderbar und dadurch abscheidbar sind und wobei erfindungsgemäß eine dem Fliehkraftabscheider zugeordnete Schnellkupplungseinheit vorgesehen ist, die zur lösbaren Kupplung einer Adaptereinheit dient, welche wiederum einen Auffangbehälter zum Sammeln der abgeschiedenen Partikel aufweist oder aufnehmen kann.

Damit werden durch die vorliegende Erfindung verschiedene vorteilhafte Wirkungen erreicht. Einerseits kann mit der erfindungsgemäßen Schnellkupplungseinheit eine entsprechend einfache und sichere Befestigung einer Adaptereinheit so gegenüber dem Fliehkraftabscheider erreicht werden, dass die abgeschiedenen Partikel in einen Auffangbehälter überführt werden. Gleichzeitig ermöglicht die Schnellkupplungseinheit, insbesondere im Zusammenwirken mit einer modularen Adaptereinheit, die beispielsweise zur Aufnahme von unterschiedlichen Auffangbehälter eingerichtet ist, dass modular und ohne großen Aufwand verschiedene Auffangbehälter, beispielsweise je nach Anwendungszweck der Partikelsammelvorrichtung oder je nach Auswertungssystem oder Auswertungsmethode, schnell und sicher mit dem Fliehkraftabscheider, insbesondere einem Ausgang des Fliehkraftabscheiders, verbunden und gelöst werden können. Die Grundidee der vorliegenden Erfindung liegt folglich darin, dass über die Schnellkupplungseinheit, die entsprechend dem Fliehkraftabscheider zugeordnet ausgebildet und/oder angeordnet ist, unterschiedlichste Auffangbehälter gleichermaßen schnell und sicher mit dem Fliehkraftabscheider und damit mit der Partikelsammelvorrichtung verbunden und von diesen gelöst werden können. Dadurch wird die Bedienung und die Einsatzmöglichkeit der erfindungsgemäßen Partikelsammelvorrichtung und insbesondere auch die Integration der Partikelsammelvorrichtung in ein komplexeres Analyse- und/oder Auswertesystem erheblich verbessert.

Weiterhin kann bei einer entsprechenden Ausgestaltung des Adapters und des Auffangbehälters die Ausbildung eines Hinterschnitts am Übergang vom Auffangbehälter zum Fliehkraftabscheider verhindert werden, was dazu führt, das - anders als bei einer Kombination aus Außen- und Innengewinde - Partikel beim Verlassen des Fliehkraftabscheiders in Hinterschnitten abgelagert und nicht der Analyse zugeführt werden.

Weiterhin ermöglicht die Erfindung, dass bei einer entsprechenden Ausgestaltung des Adapters und/oder des Auffangbehälters so ausgebildet, dass beim Anordnen und Entfernen des Auffangbehälters am Ausgang oder Auslass des Fliehkraftabscheiders keine Partikel gebildet werden, insbesondere dadurch, dass eine Reibung überwunden werden muss oder aneinander reibende Flächen oder Konturen vorgesehen sind. Dies kann beispielsweise durch eine linear wirkende Klemmkraft erreicht werden, von der Schnellkupplungseinheit über den Adapter auf den Auffangbehälter ausgeübt wird und beim Anbringen und Lösen des Auffangbehälters am Fliehkraftabscheider erzeugt oder aufgehoben wird, ohne dass - wie etwa bei einer Kombination aus Außen- und Innengewinde - eine Reibung hervorgerufen wird. In einer ersten vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Schnellkupplungseinheit auf einer Außenkontur des Fliehkraftabscheiders um eine Rotationsachse drehbar gelagert angeordnet ist. Dies hat einerseits den Vorteil, dass grundsätzlich bestehende Bauteile und Oberflächen zur Aufnahme und Lagerung der Schnellkupplungseinheit herangezogen oder mitbenutzt werden können und somit keine zusätzlichen Halterungen, Führungen oder Lagerung vorgesehen werden müssen. Außerdem hat dies den Vorteil, dass die erfindungsgemäßen Schnellkupplungseinheiten mitunter leicht und ohne großen Aufwand an bestehenden Partikelsammelvorrichtungen nachgerüstet werden können. Weiterhin kann, insbesondere nach einer entsprechenden Sicherung der Schnellkupplungseinheit, dadurch gewährleistet werden, dass die Schnellkupplungseinheit im Wesentlichen unverlierbar mit der Partikelsammelvorrich- tung, insbesondere dem Fliehkraftabscheider verbunden ist. Die Rotationsachse der Schnellkupplungseinheit kann bevorzugt die Achse darstellen, um die die Schnellkupplungseinheit rotiert wird, um eine Kupp- lung/Lösen einer Adaptereinheit zu erreichen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Fliehkraftabscheider einteilig ausgebildet ist, insbesondere ein einteiliges Gehäuse aufweist. Dadurch werden Hinterschnitte am Übergang von Einzelteilen des Fliehkraftabscheiders verhindert, die zu einer ungewollten Ablagerung von Partikeln führen können.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Drehachse parallel zu einer Hauptrotationsachse des Fliehkraftabscheiders verläuft. Dadurch kann, wie nachfolgend noch besser ersichtlich werden wird, eine intuitive Handhabung der Schnellkupplungseinheit und eine einfache Verbindung und/oder Integration in/an der Partikelsammelvorrichtung ermöglicht werden. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Schnellkupplungseinheit einen Grundkörper mit wenigstens zwei Hälften aufweist, die insbesondere durch eine Bewegung längs der Rotationsachse voneinander gelöst oder miteinander in Eingriff gebracht werden können.

Dies erleichtert den Anbau und, soweit gewollt, auch den Abbau der Schnellkupplungseinheit sowohl im Rahmen der ursprünglichen Montage der Partikelsammelvorrichtung als auch bei einer Nachrüstung. Besonders vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass in der in Eingriff gebrachten Position der Hälften des Grundkörpers eine zusätzliche Sicherung der Hälften gegeneinander, beispielsweise durch eine Schraubverbindung, eine Rastverbindung oder dergleichen der Hälften, bereitgestellt wird. Dadurch kann insbesondere ein ungewolltes Lösen der Hälfen durch eine Relativbewegung entlang der Rotationsachse, verhindert werden.

Die zwei Hälften können vorteilhaft alle wesentlichen Merkmale der Schnellkupplungseinheit aufweisen bzw. ausbilden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden die zwei Hälften der Schnellkupplungseinheit lediglich durch ein oder mehrere Sicherungs- oder Verbindungselemente ergänzt, die ein ungewolltes Lösen der Hälften verhindern. Dies reduziert die notwendigen Teile zur Bereitstellung der Schnellkupplungseinheit und erleichtert die Montage und Demontage. Die Hälften können bevorzugt aus Kunststoff hergestellt sein.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Partikelsammelvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Schnellkupplungseinheit eine Sicherungskulisse aufweist, die eine Sicherung in einer axialen Richtung, bevorzugt parallel zur Rotationsachse, und/oder in wenigstens einer zur axialen Richtung senkrechten Richtung ermöglicht. Durch die Sicherung in axialer Richtung kann vorteilhaft erreicht werden, dass die Adaptereinheit, beispielsweise mittelbar, über eine von der Adaptereinheit aufgenommene oder umfasste Auffangbehälter, oder unmittelbar so gegen eine Oberfläche des Fliehkraftabscheiders kraftbeaufschlagt wird, dass eine dichte Verbindung oder ein dichter Übergang zwischen dem Fliehkraftabscheider einerseits und dem Auffangbehälter andererseits hergestellt wird. Durch eine Sicherung senkrecht zur axialen Richtung kann erreicht werden, dass ein ungewolltes nachträgliches Verschieben oder Verrutschen des Adapters und damit auch des Auffangbehälters verhindert wird. Weiterhin kann dadurch eine Selbstzentrierung der Adaptereinheit gegenüber dem Fliehkraftabscheider und damit auch des Auffangbehälters gegenüber dem Fliehkraftabscheider erreicht werden.

Die Sicherungskulisse kann bevorzugt so ausgestaltet sein, dass die Sicherung in axialer Richtung und/oder senkrecht zur axialen Richtung durch eine entsprechende Rotation der Schnellkupplungseinheit um die Rotationsachse hergestellt und/oder aufgehoben wird. Die Sicherungskulisse kann bevorzugt monolithisch mit/auf den Hälften ausgebildet sein.

Gemäß einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Partikelsammelvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Sicherungskulisse der Schnellkupplungseinheit in einer Freigabeposition der Schnellkupplungseinheit quer zu einer Aufnahmerichtung der Adaptereinheit nicht über eine Führungskontur des Fliehkraftabscheiders für eine Adaptereinheit übersteht.

Eine derart bevorzugte Ausgestaltung der Sicherungskulisse ermöglicht dann ein Aufschieben oder Aufstecken der Adaptereinheit entlang der Aufnahmerichtung sowie ein Abziehen oder Entnehmen der Adaptereinheit entgegen der Aufnahmerichtung, bevorzugt durch eine lineare oder geradlinige Bewegung, insbesondere Translationsbewegung. Vorteilhaft kann nach einer Aufnahme der Adaptereinheit durch den Fliehkraftabscheider, bevorzugt entlang der Führungskontur, die Schnellkupplungseinheit von der Freigabeposition in eine Kupplungsposition überführt werden, in der dann die Sicherungskulisse bevorzugt eine Sicherung in axialer Richtung und/oder senkrecht zu einer axialen Richtung ermöglichen kann. In der Kupplungsposition steht bevorzugt ein Teil der Sicherungskontur quer zur Aufnahmerichtung über die Führungskontur über. Damit kann dann auch eine Zentrierung der Adaptereinheit oder eine Sicherung der Adaptereinheit quer zur axialen Richtung und/oder entlang und/oder quer zur Aufnahmerichtung erreicht werden.

Insgesamt wird in besonders vorteilhafter Weise eine Aufnahme oder Kupplung der Adaptereinheit mit der Schnellkupplungseinheit ermöglicht.

Gemäß einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Fliehkraftabscheider eine untenliegende, insbesondere flache Anschlagsfläche, bevorzugt zur Anlage eines Rands eines von der Adaptereinheit umfassten oder aufgenommenen Auffangbehälters aufweist. Dies ermöglicht und erleichtert in besonders vorteilhafter Weise das Zusammenwirken aus Schnellkupplungseinheit, Adapter und Auffangbehälter, da dann sicher und zuverlässig eine Anlage zwischen dem Auffangbehälter und der Anschlagsfläche des Fliehkraftabscheiders hergestellt werden kann, insbesondere indem die Schnellkupplungseinheit in eine Kupplungsposition rotiert wird, in der bevorzugt eine axiale Sicherung der Adaptereinheit und/oder eine axiale Anpresskraft des Auffangbehälters, insbesondere des Rands des Auffangbehälters, gegen die Anschlagsfläche des Fliehkraftabscheiders erreicht wird.

In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausgestaltung der Partikelsammelvorrichtung kann zudem vorgesehen sein, dass der Fliehkraftabscheider ein weiteres Kupplungsmittel, bevorzugt ein Gewinde, zur lös- baren Kupplung eines Auffangbehälters, insbesondere ohne Verwendung eines Adapters, umfasst. Dies kann besonders vorteilhaft die Verwendung unterschiedlicher Auffangbehälter und/oder die Integrationsfähigkeit in komplexere Systeme weiter verbessern, da dann nicht nur über die Schnellkupplungseinheit sondern auch über die weiteren Kupplungsmittel mit sowie ohne Adaptereinheit unterschiedlichste Arten von Auffangbehäl- tern mit unterschiedlichsten Einsatzzwecken oder Analysemöglichkeiten mit dem Fliehkraftabscheider verbunden, insbesondere unter dem Fliehkraftabscheider angeordnet werden können. Besonders bevorzugt können die weiteren Kupplungsmittel so angeordnet, insbesondere zurückversetzt gegenüber einer untenliegenden Anschlagsfläche des Fliehkraftabscheiders ausgebildet sein, dass die flache und/oder ebene Anschlagsfläche nicht oder nicht merklich durch die weiteren Kupplungsmittel beeinträchtigt wird, sodass auch auf der Anschlagsfläche die Anordnung oder der Übergang zu einem Auffangbehälter, bevorzugt über eine Adaptereinheit, problemlos und ohne Einschränkungen möglich ist.

Gemäß einer weiteren, besonders vorteilhaften Variante der Partikelsammelvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Schnellkupplungseinheit eine Betätigungseinheit, bevorzugt einen Hebel, aufweist, mit dem insbesondere durch eine Rotation um die Rotationsachse, die Schnellkupplungseinheit aus einer Freigabeposition in eine Kupplungsposition, und umgekehrt, überführbar ist.

Durch die Betätigungseinheit, insbesondere einen Hebel, kann verhältnismäßig leicht und schnell die Überführung, insbesondere Rotation, der Schnellkupplungseinheit erreicht werden, sodass eine entsprechend schnelle und unkomplizierte Kupplung oder Entkopplung eines Adapters möglich wird. In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Partikelsammelvorrichtung kann vorgesehen sein, dass diese eine Adaptereinheit umfasst, welche einen Auffangbehälter zum Sammeln der abgeschiedenen Partikel aufweist oder aufnehmen kann.

Der Adapter kann beispielsweise einen Trägerabschnitt oder Aufnahmeabschnitt sowie eine Befestigungs- oder Kupplungsstruktur umfassen. Der Auffangbehälter kann bevorzugt integral, gegebenenfalls sogar monolithisch, mit der Adaptereinheit ausgebildet sein. Alternativ kann der Auffangbehälter aber auch lösbar und/oder wechselbar von der Adaptereinheit aufgenommen und/oder geführt werden.

Besonders bevorzugt kann die Partikelsammelvorrichtung eine Adaptereinheit und/oder einen Auffangbehälter umfassen, wobei die Adaptereinheit dazu eingerichtet ist mit der Schnellkupplungseinheit an der Partikelsammelvorrichtung so verbunden/gekoppelt zu werden, dass durch eine Betätigung der Schnellkupplungseinheit ein sicherer und/oder dichter Übergang zwischen dem Fliehkraftabscheider und dem Auffangbehälter herstellbar und lösbar ist.

Die oben genannte Aufgabe wird auch durch ein Analyse- und Auswertungssystem zur Prüfung der technischen Sauberkeit von Prüfkörpern, insbesondere Werkstücken und Maschinen gelöst, welches eine Partikelsammelvorrichtung gemäß der vorangehenden Beschreibung sowie eine Adaptereinheit und einen Auffangbehälter aufweist.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann dabei vorgesehen sein, dass der Adapter so ausgeführt ist, dass der Auffangbehälter ohne Ausbildung eines Hinterschnitts am Übergang zum Fliehkraftabscheider angeordnet, gesichert und gelöst werden kann. Weiterhin ist der Adapter bevorzugt im Zusammenwirken mit dem Auffangbehälter so ausgebildet, dass beim Anordnen und Entfernen des Auffangbehälters keine Partikel gebildet werden, insbesondere dadurch, dass keine Reibung überwunden werden muss oder aneinander reibende Flächen oder Konturen vorgesehen sind. Dies kann beispielsweise durch eine linear wirkende Klemmkraft erreicht werden, die bei Anbringen und Lösen des Auffangbehälters erzeugt oder aufgehoben wird, ohne dass - wie etwa bei einer Kombination aus Außen- und Innengewinde - eine Reibung hervorgerufen wird.

Bevorzugt sind dem Auffangbehälter und/oder der Adaptereinheit Auswertemittel, insbesondere Sensormittel zur Erfassung und/oder Erkennung und/oder Vermessung der in dem Auffangbehälter enthaltenen Partikel zugeordnet sind. Beispielsweise können dem Auffangbehälter Abbildungsmodule, insbesondere Kameramodule zugeordnet sein. Weiter bevorzugt können die Auswerteeinheiten oder die Auswerteeinheit derart dem Auffangbehälter und/oder der Adaptereinheit zugeordnet sein, dass eine Auswertung, bevorzugt eine automatische Auswertung ermöglicht wird, während der Auffangbehälter mittels der Adaptereinheit und der Schnellkupplungseinheit mit dem Fliehkraftabscheider verbunden, insbesondere gekoppelt ist. Dadurch kann in besonders vorteilhafter Weise eine automatisierte Auswertung der Partikel in dem Auffangbehälter gewährleistet werden, wobei zudem durch einen entsprechenden Wechsel des Auffangbehälters und/oder der zugeordneten Auswertemittel eine an den Einsatzzweck oder den Prüfkörper angepasste, automatische Auswertung erfolgen kann.

Vorteile der Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsformen und Varianten werden nachfolgend mit Bezug auf die schematischen, einzelne Varianten darstellenden Figuren beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 : ein Aufbau einer gattungsgemäßen Partikelsammelvomchtung gemäß des Stands der Technik; Fig. 2: ein Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Partikelsammelvorrich- tung in einer ersten Ausführungsform;

Fig. 3: ein Fliehkraftabscheider einer erfindungsgemäßen Partikelsammelvorrichtung samt Schnellkupplungseinheit;

Fig. 4: eine Schnellkupplungseinheit in einer perspektivischen Darstellung;

Fig. 5: eine Schnellkupplungseinheit in einer Draufsicht;

Fig. 6: eine Schnellkupplungseinheit in einer Seitenansicht.

Die grundsätzliche Funktionsweise der vorliegenden Partikelsammelvorrichtung kann vorteilhaft gemäß der Offenbarung der DE 10 2016 106 164 U1 und/oder der DE 10 2017 124 265 A1 verwirklicht sein. Auf diese Offenbarung wird dementsprechend Bezug genommen. Die Offenbarung wird ferner bezüglich der grundsätzlichen Funktionalität der Partikelsammelvorrichtung und der Funktionalität der einzelnen Baugruppen sowie deren Zusammenwirkung vollständig in die vorliegende Offenbarung miteinbezogen.

Eine entsprechende, gattungsgemäße Partikelsammelvorrichtung ist auch in Fig. 1 abermals wiedergegeben. Darin dargestellt ist eine, insbesondere portable, Partikelsammelvorrichtung 1 zum Sammeln von Partikeln von Oberflächen für eine Partikelanalyse im Rahmen der Prüfung der technischen Sauberkeit von Prüfkörpern. Die Partikelsammelvorrichtung 1 (im Folgenden auch Vorrichtung 1 ) umfasst eine Montage- oder Trägerplatte 2. Auf die Griffmittel in der Form von zwei voneinander beabstandeten Tragegriffen 3 kann insbesondere auch dann verzichtet werden, wenn die Vorrichtung 1 auf einer beweglichen, insbesondere fahrbaren Unterkonstruktion angeordnet ist, die bevorzugt weitere Aufbewahrungseinrichtungen und Versorgungseinrichtungen zum Betrieb der Vorrichtung 1 umfasst oder bereitstellt.

Auf der Trägerplatte 2 ist eine Rahmenstruktur 5 fixiert, um die einzelnen Komponenten der Vorrichtung 1 zu halten oder zu befestigen.

Die Vorrichtung 1 umfasst weiter einen Druckluftanschluss 6 zum lösbaren Anschluss einer Druckluftleitung sowie Einstellmittel 7 zur Einstellung eines Arbeitsdruckes, insbesondere eines Solldruckes, von bevorzugt 5bar. Der Druckluftanschluss 6 ist über eine Druckluftleitung verbunden mit einer Unterdruckquelle 8, die mithilfe der zugeführten Druckluft einen Saug- druck/Unterdruck in einer Unterdruckversorgungsleitung 9 erzeugt. Hierzu weist die Unterdruckquelle 8 eine Strahldüse auf. Die aus der Unterdruckquelle 8 ausströmende Luft kann über nicht dargestellte Verbindungsleitungen mit einem Schalldämpfer 10 der Vorrichtung 1 verbunden werden.

Die Unterdruckquelle 8 kann alternativ auch extern, beispielsweise über einen Nass- und/oder Trockensauger bereitgestellt oder zur Verfügung gestellt werden. Die interne oder externe Unterdruckquelle 8 erzeugt einen Unterdrück in der Unterdruckversorgungsleitung 9, über die ein Fliehkraftabscheider 11 (Zyklon) mit Unterdrück versorgt wird. Hierdurch wird in den Fliehkraftabscheider 11 über eine Ansaugleitung 12 ein Luftpartikelgemisch von einer zu prüfenden Oberfläche angesaugt. Die Ansaugleitung 12 trägt endseitig eine als Bürstendüse ausgebildete Saugdüse 13. Die Ansaugleitung 12 mündet in dem Fliehkraftabscheider 11 , der auf einer Unterseite in einen lösbar mit dem Fliehkraftabscheider 11 verbundenen Auffangbehälter 17 mündet, der im gattungsgemäßen Beispiel aus Glas ausgebildet sein kann und über eine Schraubverbindung, bevorzugt über ineinander eingreifende Gewinde, besonders bevorzugt ein entsprechen- des Innengewinde des Fliehkraftabscheiders 11 und ein Außengewinde des Auffangbehälters 17 lösbar an dem Fliehkraftabscheider 11 festgelegt ist.

Das bekannte oder gattungsgemäße Anschrauben des Auffangbehälters 17 kann für verschiedene Anwendungen der erfindungsgemäßen Partikelsammelvorrichtung nützlich sein. Deshalb wird diese Möglichkeit, wie in der Fig. 2 dargestellt, auch bei einer erfindungsgemäßen Partikelsammelvorrichtung weiter beibehalten.

Die Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt der erfindungsgemäßen Partikelsammelvorrichtung 1 in der abermals der Fliehkraftabscheider 11 , die Ansaugleitung 12, die Saugdüse 13 und die Unterdruckleitung 9 dargestellt sind. Die Ansaugleitung 12 mündet an einem von der Saugdüse 13 abgewandten Ende, in den Fliehkraftabscheider 11 an dessen Unterseite der Auffangbehälter 17 angeordnet, insbesondere eingeschraubt ist. Der Fliehkraftabscheider 11 kann einteilig ausgebildet sein, um Hinterschnitte an Übergängen von Bauteilen möglichst vollständig zu vermeiden, da sich in derartigen Hinterschnitten oder Spalten unerwünschter Weise Partikel ablagern können. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Fliehkraftabscheider 11 einen einteiligen Grundkörper aufweist.

Es hat sich jedoch ergeben, dass auch andere, insbesondere alternative Auffangbehälter 17, die gegebenenfalls bereits schon dazu eingerichtet sind im montierten oder aufgenommen Zustand an der Partikelsammelvorrichtung mit einem Analysesystem zusammenzuwirken, möglichst schnell und einfach an der Partikelsammelvorrichtung 1 vorgesehen werden können.

Dazu sieht die erfindungsgemäße Partikelsammelvorrichtung 1 eine

Schnellkupplungseinheit 20 vor, die, wie in der Fig. 2 dargestellt, auf einer Außenkontur 21 des Fliehkraftabscheiders 11 um eine Rotationsachse R drehbar gelagert angeordnet ist. In der Fig. 2 ist bereits erkennbar, dass die Schnellkupplungseinheit 20 eine Betätigungseinheit 22 in Form eines Hebels und eine, insbesondere radial umlaufende oder wenigstens teil- weise/abschnittsweise um laufende Sicherungskulisse 23 umfasst.

Die Sicherungskulisse 23 kann eine sich in Umfangsrichtung mehrfach wiederholende Struktur/Form ausbilden oder aufweisen, die dafür sorgt, dass eine Adaptereinheit gleichmäßig bewegt angepresst oder vorgespannt wird. Die Schnellkupplungseinheit 20 ist dazu eingerichtet mit einer in der Fig. 2 nicht dargestellten Adaptereinheit zusammenzuwirken, die wiederum alternative Auffangbehälter, als Ersatz zu dem Auffangbehälter 17 der Fig. 2 aufnehmen oder ansonsten bereitstellen kann.

Bodenseitig oder unterseitig kann der Fliehkraftabscheider eine, bevorzugt ebene und/oder flache Anschlagsfläche 32 aufweisen, an die alternative Auffangbehälter angerpresst oder kraftbeaufschalgt werden können, wenn eine entsprechende Adaptereinheit samt Auffangbehälter durch eine Rotation der Schnellkupplungseinheit 20 in Richtung der Rotationsachse R bewegt und/oder vorgespannt wird.

Die Fig. 3 zeigt nochmals eine vergrößerte Darstellung des Fliehkraftabscheiders 11 samt der auf der Außenkontur 21 des Fliehkraftabscheiders 11 geführten Schnellkupplungseinheit 20. Die Schnellkupplungseinheit 20 besteht im Wesentlichen aus zwei Hälften 24 und 25, die durch eine Bewegung längs der Rotationsachse R voneinander gelöst oder miteinander in Eingriff gebracht werden können. Dazu weisen die Hälften 24, 25 entsprechend komplementäre Verbindungskonturen 26 auf. Die Verbindungskonturen 26 verlaufen bevorzugt auch entlang der als Hebel ausgebildeten Betätigungseinheit 22 der Schnellkupplungseinheit 20. Der Fliehkraftabscheider 11 umfasst eine Führungskontur 27, die bei der Aufnahme oder Befestigung einer nicht dargestellten Adaptereinheit zur Führung, insbesondere zur seitlichen Führung der Adaptereinheit dienen kann. In der Relativanordnung oder Rotationsstellung der Schnellkupplungseinheit 20 gegenüber dem Fliehkraftabscheider 11 , wie in der Fig. 3 dargestellt, ist ersichtlich, dass die in Umfangsrichtung abschnittsweise umlaufende Sicherungskulisse 23 quer zur Aufnahmerichtung A einer Adaptereinheit nicht über die Führungskontur 27 übersteht. Dementsprechend befindet sich die Schnellkupplungseinheit 20 in einer Freigabeposition der Schnellkupplungseinheit 20.

Anhand der Fig. 3 ist bereits erkennbar, dass bei einer Betätigung der Betätigungseinheit 22 und einer daraus resultierenden Rotation der Schnellkupplungseinheit 20 gegenüber dem Fliehkraftabscheider 11 die Sicherungskulisse 23 seitlich über die Führungskontur 27 herausragt, wodurch eine Sicherung eines Adapters senkrecht zu einer axialen Richtung X durch eine entsprechende Klemmung des Adapters erreicht werden kann. Auch kann durch die Sicherungskulisse 23 eine Zentrierung eines Adapters senkrecht zur axialen Richtung X erreicht werden.

Wie mit Bezug zur Fig. 6 noch deutlicher wird, verfügen die Sicherungskulissen 23 auch über eine, bevorzugt mehrere über den Umfang verteilte, Steigung(en) oder Rampe(en) in axialer Richtung X. Dadurch kann die Rotation der Schnellkupplungseinheit 20 gegenüber dem Fliehkraftabscheider 11 auch zu einer Sicherung einer Adaptereinheit in axialer Richtung X oder entlang der Rotationsachse R verwendet werden. Fig. 3 zeigt auch die Öffnung 33 zum Anschluss des Saugschlauchs 12, der aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist.

Die Fig. 4 zeigt nochmals eine größere Darstellung der Schnellkupplungseinheit 20 ohne den in der Fig. 3 dargestellten Fliehkraftabscheider 11. In der Fig. 4 ist abermals die Ausbildung aus zwei in axialer Richtung X gegeneinander verschiebbaren und lösbaren Hälften 24, 25 samt der dazugehörigen Verbindungskontur 26 erkennbar. Auch die in Umfangsrichtung abschnittsweise umlaufende Sicherungskulisse 23 ist dargestellt.

In der Draufsicht der Fig. 5 ist gut zu erkennen, dass die Sicherungskulisse 23 der Schnellkupplungseinheit 20 zwei gegenüberliegende abgeflachte Abschnitte 28 sowie daran an beiden Seiten angrenzende, ebenfalls gegenüberliegende gekrümmte Abschnitte 29 aufweist. Dadurch kann in vorteilhafter Weise die in der Fig. 3 bereits dargestellte Freigabeposition sowie eine nicht explizit dargestellte Sicherungsposition der Schnellkupplungseinheit 20 ermöglicht werden, wobei in der Kupplungsposition bevorzugt die gekrümmten Abschnitte 29 der Sicherungskulisse 23 seitlich über eine Führungskontur 27 überstehen und in entsprechende Geometrien, beispielsweise Nuten oder Auflageflächen einer Adaptereinheit angreifen oder eingreifen, respektive an diesen zur Anlage kommen, wodurch dann eine Sicherung senkrecht zur axialen Richtung X bereitgestellt werden kann.

In der Seitenansicht der Fig. 6, die abermals die Schnellkupplungseinheit 20 zeigt, ist erkennbar, dass die Hälften 24, 25 Ausnehmungen 30 aufweisen, in die Verbindungsmittel eingesetzt oder aufgenommen sein können, um ein unbeabsichtigtes Lösen oder Verschieben der Hälften 24, 25 entlang der Rotationsachse R zu verhindern. Die Sicherungsmittel selbst sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Außerdem sind in der Seitenansicht der Fig. 6 die in axialer Richtung X ansteigenden Flanken 31 der Sicherungskulisse 23 erkennbar. Diese können bei einer Rotation der Schnellkupplungseinheit 20 über die Rotationsachse R eine Adaptereinheit in axialer Richtung X sichern, insbesondere indem die Adaptereinheit und/oder ein Auffangbehälter von unten gegen eine Anschlagfläche 32 des Fliehkraftabscheiders 11 angepresst wird und eine entspre- chend entgegengesetzte Anpresswirkung zwischen der Sicherungskulisse

23 und der Adaptereinheit aufgebaut oder erzeugt wird.

Bezugszeichen

1 Partikelsammelvorrichtung

2 Montage- oder Trägerplatte

3 Tragegriffe

5 Rahmenstruktur

6 Druckluftanschluss

7 Einstellmittel

8 Unterdruckquelle

9 Unterdruckversorgungsleitung

10 Schalldämpfer

11 Fliehkraftabscheider

12 Ansaugleitung

13 Saugdüse

17 Auffangbehälter

20 Schnellkupplungseinheit

21 Außenkontur

22 Betätigungseinheit

23 Sicherungskulisse

24 1 . Hälfte

25 2. Hälfte

26 Verbindungskonturen / Kontur

27 Führungskontur

28 abgeflachte Abschnitte

29 gekrümmte Abschnitte

30 Ausnehmungen

31 Flanken

32 Anschlagfläche

33 Öffnung A Aufnahmerichtung

R Rotationsachse

X axiale Richtung