DE10035725A1 - Späneförderer - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Späneförderer mit einem als Schmutzflüssigkeitsbehälter ausgebildeten Fördergehäuse, das ein Späne- und Kühlschmierstoffaufgabeteil mit einem Auslaß für grobfiltrierte Kühlschmierstoffe und ein an das Späne- und Kühlschmierstoffaufgabeteil anschließendes Späneaufsteigeteil, das am oberen Ende mit einer Auswurföffnung zum Abwerfen von Spänen versehen ist, umfaßt und mit einer umnlaufenden Fördereinrichtung, deren Obertrum und Untertrum Späne aus dem Späne- und Kühlschmierstoffaufgabeteil durch das Späneaufsteigeteil in die Auswurföffnung fördern, wobei ein mit grobfiltrierten Kühlschmierstoffen aus dem Fördergehäuse speisbarer Filtertrog einer Filtereinrichtung zur Feinstfiltration der Kühlschmierstoffe mit einem Filtertrogaufsteigeteil ausgebildet ist, das auf das Späneaufsteigeteil aufgesetzt ist und eine umlaufende Kratzerkette aufweist, die Feststoffteilchen aus dem Filtertrog entlang des Filtertrogaufsteigeteils in eine am oberen Ende desselben vorgesehene Filterauswurföffnung fördert, und die Filterauswurföffnung einen Durchlaß bildet in das mit einer Verbindungsöffnung versehene Späneaufsteigeteil für eine Übergabe der abgetrennten Feststoffteilchen an die Spände auswerfende Fördereinrichtung im Fördergehäuse unter Bildung eines gemeinsamen Austrages.

Description

Die Erfindung betrifft einen Späneförderer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Späneförderer dienen der Späneentsorgung im Bereich der metallverarbeitenden Industrie, wo viele Zerspannungs- und Umformungsvorgänge stattfinden, die ohne eine schmierende und kühlende Flüssigkeit nicht durchgeführt werden können. Diese schmierenden und kühlenden Flüssigkeiten werden heute allgemein als Kühlschmierstoffe bezeichnet, die als Emulsionen zusammen mit den Spänen einer Entsorgung zugeführt werden.

Aus der DE 42 14 902 C2 ist ein derartiger Späneförderer zur Aufnahme und Rückführung von Kühlschmierstoffen bei spanender Metallbearbeitung bekannt, der aus einem Vollkastengerüst mit einem waagerechten Flachkastenteil und einem kastenartigen Aufsteigeteil besteht, in denen eine Fördereinrichtung umläuft, die aufgenommene Späne bzw. Feststoffteilchen zu einem oberen, zum Abwerfen der Späne offenen Ende des Aufsteigeteils fördert. Der Flachkastenteil bildet ferner einen Schmutzflüssigkeitsbehälter, in den eine Filtereinrichtung integriert ist, so daß zumindest grob gefilterte Kühlschmierstoffe ausgegeben werden. Eine Filtereinrichtung in Form eines Unterdruckbandfilters, wie in der DE 42 14 902 C2 beschrieben, ist aufwendig und wartungsintensiv.

Eine weitere bekannte Filtereinrichtung in Form von einschiebbaren Stecksieben, hat den Nachteil, daß sich die Stecksiebe auf Grund der unterschiedlichen Spänegeometrie, der Spänemenge und des Spänematerials leicht zusetzen. Ein Abfließen oder Abpumpen der Kühlschmierstoffe wird dadurch erschwert oder ganz verhindert, so daß ständig die Gefahr des Überlaufens aus dem Fördergehäuse besteht. Die Stecksiebe werden deshalb im allgemeinen nur zu einer Grobfiltration eingesetzt, während eine Feinfiltration mittels zusätzlicher Filtrationsanlagen durchgeführt wird, in die die grobfiltrierten Kühlschmierstoffe eingeleitet werden. Die zusätzlichen Filtrationsanlagen haben einen Platzbedarf, der eine Aufstellung einer solchen Kühlmittelaufbereitungsanlage als Komponente zu einer Werkzeugmaschine erschwert bzw. teilweise unmöglich macht. Für eine Innenkühlung der Werkzeuge einer Werkzeugmaschine ist aber eine Feinstfiltration erforderlich, um einen dauerhaften Durchfluß in den einzelnen Kühlungskanälen sicherzustellen. Sauberer Kühlschmierstoff ist ferner Voraussetzung für eine einwandfreie Werkstückqualität bei der spanenden Bearbeitung.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Späneförderer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der eine Späneaufbereitung mit Feinfiltration der Kühlschmierstoffe erlaubt und dabei zuverlässig und wartungsarm arbeitet.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Hierdurch wird ein Späneförderer geschaffen, der die Kühlmittelfilteranlage als modulare Baueinheit integriert, und zwar unter Ausbildung nur eines Auswurfes für Späne und Feinstpartikel. Eine kompakte Späneentsorgungs- Kühlmittelaufbereitungs-Anlage entsteht, die nicht nur den Austrag von Spänen durch den Späneförderder, sondern auch den Austrag von Feinstspänen aus der Kühlmittelfilteranlage sicherstellt, so daß ein dauerhafter Betrieb von Späneförderer mit Kühlmittelfilteranlage erreicht wird. Der eingesetzte Filter folgt der Bauweise des Späneförderers und wird sozusagen huckepackartig auf dem Späneförderer aufgesetzt und dabei funktionell mit diesem kombiniert.

Eine Zusammenführung aller abgetrennter Feststoffteilchen wird erreicht, wodurch eine möglichst vollständige Aufbereitung dieser sekundären Wertstoffe erhalten wird. Zudem erfolgt eine weitgehende Abtrennung der Kühlschmierstoffe von den Feststoffteilchen, da diese bei der Grob- als auch bei der Feinfiltration jeweils eine Abtropfstrecke in den jeweiligen Aufsteigeteilen durchlaufen.

Die funktionelle Kombination mit dem Späneförderer kann ferner so ausgebildet sein, daß Filtrate einer Grobfiltration und einer Feinfiltration wahlweise genutzt und auch nebeneinander zur Speisung einer Außenkühlung und einer Innenkühlung einer Werkzeugmaschine eingesetzt werden können. Die Rückführung der grobfiltrierten Kühlmittelstoffe ist aufspaltbar zwischen einer Zuführung als Arbeitsflüssigkeit in ein Außenkühlungssystem für Werkzeugmaschinen und einer Einleitung in den Filter für eine Feinstfiltration mit anschließender Zuführung als Arbeitsflüssigkeit in ein Innenkühlungssystem für Werkzeuge in Bearbeitungmaschinen.

Die in dem Fördergehäuse und dem Filtertrog umlaufenden Fördereinrichtungen werden vorzugsweise von einem Kratzerförderer gebildet. Die Anordnung in dem Filtertrog erfolgt dabei vorzugsweise derart, daß durch deren Zwangsbewegung Abstreifer betätigt werden, die an den Filterelementen angesammelten Rückstand abstreifen, der sich auf einem Filtertrogboden sedimentieren kann, von wo er durch den Kratzerförder ausgefördert wird.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Förderers mit Filtereinrichtung,

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Seitenansicht einer Filtereinrichtung des Förderers gemäß Fig. 1 mit einer in Blickrichtung offenen Seitenwand,

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt der Fig. 1 im Bereich Späneaufsteigeteil in vergrößerter Darstellung.

Fig. 1 zeigt einen Späneförderer mit einem Fördergehäuse 1, in dem eine Fördereinrichtung 2 umläuft. Das Fördergehäuse 1 ist als ein Schmutzflüssigkeitsbehälter ausgebildet und umfaßt ein Späne- und Kühlschmierstoffaufgabeteil 3 und ein Späneaufsteigeteil 4, die in Förderrichtung X der Fördereinrichtung 2 nacheinander angeordnet sind. Das Späneaufgabeteil 3 ist ein Flachkastenteil, das oberseitig in Längsrichtung auf mindestens einem Teilstück 5 offen ist für eine Aufnahme von Spänen bzw. Feststoffteilchen und als Zulauf für eine Schmutzflüssigkeit, insbesondere Kühlschmierstoffe, dient.

Unterhalb der oberseitigen Öffnung des mindestens einen Teilstücks 5 verfährt die Fördereinrichtung 2, deren Führungsbahn in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet ist. Durch die Öffnung fallende Späne werden von der Fördereinrichtung 2 in Förderrichtung X bewegt, während die aufgefangene Schmutzflüssigkeit sich bodenseitig des Flachkastenteils ansammelt. Das Späneaufgabeteil ist vorzugsweise waagerecht oder mit einer in Förderrichtung X fallenden Neigung aufgestellt.

In der Förderrichtung X schließt an das Späne- und Kühlschmierstoffaufgabeteil 3 das Späneaufsteigeteil 4 an. Das Späneaufsteigeteil 4 ist kastenartig ausgebildet und besitzt ein oberes als Auswurföffnung 6 ausgebildetes Ende, in das die Fördereinrichtung 2 fördert zum Auswerfen der in dem Späne- und Kühlschmierstoffeaufgabeteil 3 aufgenommenen und mittels der Fördereinrichtung 2 durch das Späneaufsteigteil 4 transportierten Späne bzw. Feststoffteilchen. Die Auswurföffnung 6 entsteht hier dadurch, daß zumindest ein endseitiger Bodenabschnitt des Späneaufsteigeteils 4 ausgeschnitten ist, so daß die Fördereinrichtung 2, die sich durch beide Späneförderteile 3, 4 erstreckt, in die dadurch gebildete Öffnung fördert, aus der die Späne unter Schwerkraftwirkung herausfallen.

Das Späneaufsteigeteil 4 ist oberseitig in Längsrichtung offen oder mit einer Abdeckung 33 (vgl. Fig. 3) versehen, die nur bis zu einer Verbindungsöffnung (keine Abdeckung) reicht, die auf Höhe einer Filterauswurföffnung 19 liegt, wie nachstehend noch beschrieben.

Die Fördereinrichtung 2 ist als ein Kratzerförderer mit Kratzerkette ausgebildet. Die Kratzerkette ist endlos umlaufend ausgebildet mit einem Obertrum 7 und einem Untertrum 8, die eine Vielzahl benachbart zueinander angeordneter Kratzerbleche 9 (vgl. Fig. 3) aufweisen, die bei einer umlaufenden Bewegung der Fördereinrichtung 2 über einen Boden des Späne- und Kühlschmierstoffaufgabeteils 3 und des Späneaufsteigeteils 4 streichen und damit dort angesammelte Späne bzw. Feststoffteilchen zur Auswurföffnung 6 fördern und austragen. Die Fördereinrichtung 2 besitzt also in dem Späneaufsteigeteil 4 ein Steigstück. Auf dem Steigstück werden auszufördernde Feststoffteilchen aus der im Späne- und Kühlschmierstoffaufgabeteil angesammelten Schmutzflüssigkeit ausgefördert, so daß das Steigstück eine Abtropfstrecke für die Feststoffteilchen bildet. Die Fördereinrichtung 2 wird mittels einer Antriebseinheit 10 bewegt, der Umlenkeinrichtungen 11, 12 anfangs- und endseitig der Fördereinrichtung zugeordnet sind.

Das Fördergehäuse 1 besitzt ferner einen Auslaß 13, dem eine Grobfiltereinrichtung, insbesondere ein vor den Auslaß 13 einschiebbares Spaltsieb, vorgeordnet ist. Das Grobfiltrat strömt vorzugsweise unter Schwerkraftwirkung aus dem Fördergehäuse 1 in einen nicht dargestellten Zwischentank, an den der Auslaß 13 angeschlossen ist.

Auf dem Fördergehäuse 1 sitzt weiterhin eine Filtereinrichtung 14 mit einem Filtertrog 15, in den für eine Feinfiltration grobfiltrierter Kühlschmierstoff aus dem Fördergehäuse 1 einspeisbar ist. Das Grobfiltrat kann über einen Einlaß 16 in den Filtertrog 15 einglassen werden. Vorzugsweise erfolgt der Einlaß aus dem nicht dargestellten Zwischentank unter Einsatz einer Versorgungspumpe. Der Zwischentank dient dabei auch als Puffertank für die Bereitstellung von Arbeitsflüssigkeit mindestens einer Außenkühlung einer Werkzeugmaschine, wozu keine Feinfiltration erforderlich ist, so daß die insoweit erforderliche Menge an Arbeitsflüssigkeit nicht dem Filtertrog 15 zufließt.

Die Filtereinrichtung 14 ist als ein Spulensaugfilter ausgebildet, dessen Filtertrog 15 ein Filtertrogaufsteigeteil 17 aufweist, das auf das Späneaufsteigeteil 4 aufgesetzt ist. Die Filtereinrichtung 14 umfaßt ferner eine umlaufende Kratzerkette 18, die sich aus dem Filtertrog 15 und entlang des Filtertrogaufsteigeteils 17 erstreckt, um Feststoffteilchen aus dem Filtertrog 15 entlang des Filtertrogaufsteigeteil in eine am oberen Ende desselben vorgesehene Filterauswurföffnung 19 zu transportieren. Die Kratzerkette 18 besitzt dazu Kratzerbleche 20 (vgl. Fig. 2), die entlang eines Filtertrogbodens streichen und die dort angesammelten Festoffteilchen ausfördert.

Wie insbesondere Fig. 2 und 3 zeigen, bildet die Filterauswurföffnung 19 einen Durchlaß in das Späneaufsteigeteil 4 für eine Übergabe der durch die Kratzerkette 18 der Filtereinrichtung 14 in die Auswurföffnung 19 geförderten Feststoffteilchen an die Späne auswerfende Förderreinrichtung 2 im Fördergehäuse 1, so daß ein gemeinsamer Austrag der bei der Grobfiltration im Fördergehäuse 1 und der Feinfiltration in der Filtereinrichtung 14 abgetrennten Späne bzw. Feststoffteilchen erfolgt.

Das Filtertrogaufsteigeteil 17 kann dabei mit seinem Boden 32 eine oberseitige Abdeckung des Späneaufsteigeteils 4 bilden, die sich bis zur Filterauswurföffnung 19 erstreckt, während auf Höhe der Filterauswurföffnung 19 das Späneaufsteigeteil 4 oberseitig abdeckungsfrei ist. Eine Verbindungsöffnung zwischen Späneaufsteigeteil 4 und Filtertrogaufsteigeteil 17 in Höhe der Filterauswurföffnung 19 entsteht hierdurch. Alternativ kann das Späneaufsteigeteil eine eigene Abdeckung 33 aufweisen, die bis zur Filterauswurföffnung 19 reicht.

Die Filterauswurföffnung 19 liegt dabei vorzugsweise auf einem endseitigen Stück des Späneaufsteigeteils 4, und zwar zumindest geringfügig unterhalb der Auswurföffnung 6 des Späneaufgabeteils 4. Eine zumindest kurze Steigstrecke des Filtertrogaufsteigeteils 17 muß jedoch gegeben sein, um eine Abtropfstrecke für die aus dem Filtertrog 15 abgetrennten und durch die Kratzerkette 18 ausgeförderten Feststoffteilchen sicherzustellen.

Die Kratzerkette 18 wird mittels einer Antriebseinheit 21 bewegt, der Umlenkeinrichtungen 22 (vgl. Fig. 1) anfangs- und endseitig der Fördereinrichtung zugeordnet sind.

In den Filtertrog 15 taucht ein Filtereinsatz 23 in Form von Filterelementen 24, 25 ein, die mindestens jeweils eine Hohlachse aufweisen, die an eine von einer Saugpumpe 26 beaufschlagbare Ableitung 27 angeschlossen sind. Die Saugpumpe 26 saugt durch die Filterelemente 24, 25 vorgefilterten Kühlmittelstoff aus dem Filtertrog 15 ab und speist mit diesem Feinstfiltrat über eine Hochdruckpumpe 28 ein Kühlmittelsystem, beispielsweise eine Innenkühlung einer Werkzeugmaschine. Diese Hochdruckpumpe 28 gibt beispielsweise mit 20 bis 40 bar das Feinstfiltrat über einen Anschluß 29 ab. Mittels einer weiteren Pumpe, nämlich der Hochdruckpumpe 28, und damit ohne einen weiteren Reinstkühlmittelstofftank (d. h. keinen Zwischentank) erfolgt eine direkte Versorgung zur Werkzeugmaschine. Es findet lediglich eine Druckerhöhung zur Innenkühlung eines Werkzeuges ab.

Die Filterelemente 24, 25 sind im Filtertrog 15 derart angeordnet, daß die Kratzerkette 18 drehbar um die Filterelemente 24, 25 angeordnete Abstreifer 30 bewegt. An einer Filtermantelfäche der Filterelemente 24, 25 angesammelter Feinstschmutz wird von diesen Abstreifern abgestrichen, fällt unter Schwerkraft auf den Filtertrogboden und wird von dort durch die Kratzerkette 18 ausgetragen. Die Kratzerkette 18 erstreckt sich dazu mindestens entlang des Filtereinsatzes 23 in den Filtertrog 15. Vorzugsweise ist der Filtereinsatz 23 zwischen einem Obertrum und einem Untertrum der Kratzerkette 18 angeordnet.

Die Filterelemente 24, 25 werden vorzugsweise von Filterspulen gebildet, deren Filterfläche von einem Spaltsieb gebildet wird.

Der Filtertrog 15 umfaßt vorzugsweise einen kastenförmigen Filtertrogabschnitt, der sich parallel über einem Teilstück des Späne- und Kühlschmierstoffaufgabeteils 3 erstreckt und an den sich dann das Filtertrogaufsteigeteil 17 anschließt, das eine Abdeckung bildet für das Späneaufsteigeteil 4.

Aus Sicherheitsgründen kann der Filtertrog 15 einen Überlauf 31 aufweisen.

Der Betrieb des vorstehend beschriebenen Späneförderers kann modular erfolgen. Die Einspeisung von Grobfiltrat in eine Außenkühlung und von Feinfiltrat in eine Innenkühlung kann wahlweise parallel oder selektiv erfolgen.

Claims (13)

1. Späneförderer mit einem als Schmutzflüssigkeitsbehälter ausgebildeten Fördergehäuse, das ein Späne- und Kühlschmierstoffaufgabeteil mit einem Auslaß für grobfiltrierte Kühlschmierstoffe und ein an das Späne- und Kühlschmierstoffaufgabeteil anschließendes Späneaufsteigeteil, das am oberen Ende mit einer Auswurföffnung zum Abwerfen von Spänen versehenen ist, umfaßt und mit einer umlaufenden Fördereinrichtung, deren Obertrum und Untertrum Späne aus dem Späne- und Kühlschmierstoffaufgabeteil durch das Späneaufsteigeteil in die Auswurföffnung fördern, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit grobfiltrierten Kühlschmierstoffen aus dem Fördergehäuse (1) speisbarer Filtertrog (15) einer Filtereinrichtung (14) zur Feinstfiltration der Kühlschmierstoffe mit einem Filtertrogaufsteigeteil (17) ausgebildet ist, das auf das Späneaufsteigeteil (4) aufgesetzt ist und eine umlaufende Kratzerkette (18) aufweist, die Feststoffteilchen aus dem Filtertrog (15) entlang des Filtertrogaufsteigeteils (17) in eine am oberen Ende desselben vorgesehene Filterauswurföffnung (19) fördert, und die Filterauswurföffnung (19) einen Durchlaß bildet in das mit einer Verbindungsöffnung versehene Späneaufsteigeteil (4) für eine Übergabe der abgetrennten Feststoffteilchen an die Späne auswerfende Förderreinrichtung im Fördergehäuse unter Bildung eines gemeinsamen Austrages.

2. Späneförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Boden (32) des Filtertrogaufsteigeteils (17) eine oberseitige Abdeckung des Späneaufsteigeteils (4) bildet, die sich bis zur Filterauswurföffnung (19) erstreckt und auf Höhe der Filterauswurföffnung (19) das Späneaufsteigeteil (4) oberseitig abdeckungsfrei hält.

3. Späneförderer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinrichtung (14) als ein Spulensaugfilter ausgebildet ist, das einen in den Filtertrog (15) eintauchenden Filtereinsatz (23) in Form von Filterelementen (24, 25) mit mindestens einer Hohlachse aufweist, die an eine von einer Saugpumpe (26) beaufschlagbare Ableitung (27) angeschlossen sind für ein Einströmen der vorgereinigten Kühlschmierstoffe durch den Filtereinsatz (23) in die Ableitung (27) zur Ausgabe feinstfiltrierter Kühlschmierstoffe.

4. Späneförderer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Abstreifer (30) zum Entfernen von an einer Filterfläche der Filterelemente (24, 25) abgesetzten Spänen vorgesehen sind, die drehbar um die Filterelemente (24, 25) angeordnet sind und von der Kratzerkette (18) antreibar sind.

5. Späneförderer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterelemente (24, 25) von Filterspulen gebildet werden, deren Filterfläche von einem Spaltsieb gebildet wird.

6. Späneförderer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtertrog (15) einen kastenförmigen Filtertrogabschnitt umfaßt, der sich über ein Teilstück des Späne- und Kühlschmierstoffaufgabeteils (3) benachbart zum Späneaufsteigestück (4) erstreckt.

7. Späneförderer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filtereinsatz (23) im Bereich des kastenförmigen Filtertrogabschnitts angeordnet ist, durch den ein Filtrat aus dem Filtertrog (15) wegführbar ist und mittels der Kratzerkette (18) auf einem Filtertrogboden des kastenförmigen Filtertroges (15) angesammelte Feststoffteilchen über das Filtertrogaufsteigeteil (17) ausförderbar sind.

8. Späneförderer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Auslaß (13) des Fördergehäuses (1) ein Spaltsieb vorschaltbar ist.

9. Späneförderer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Fördereinrichtung (2) im Fördergehäuse von einem Kratzerförderer oder Schanierbandförderer gebildet wird.

10. Späneförderer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der kastenförmige Abschnitt des Filtertrogs (15) eine teilweise Abdeckung bildet für das Späne- und Kühlschmierstoffaufgabeteil (3).

11. Späneförderer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinrichtung (14) einen Filtratausgang (29) für feinstfiltrierte Kühlschmierstoffe aufweist, der über eine Hochdruckpumpe (28) zur Beaufschlagung mindestens einer Versorgungsleitung einer Innenkühlung einer Werkzeugmaschine speisbar ist.

12. Späneförderer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (13) des Fördergehäuses (1) an einen Tank anschließbar ist, von dem pumpengesteuerte Zuleitungen zum Filtertrog (15) und zu mindestens einer Versorgungsleitung einer Außenkühlung einer Werkzeugmaschine geführt sind.

13. Späneförderer nach Anspuch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens einen Versorgungsleitungen einer Innenkühlung und einer Auskühlung von Werkzeugmaschinen modular beaufschlagbar sind.