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Die
Erfindung betrifft ein Flüssigkeits-Sammelbecken
für Produktionsrückstände, wie
insbesondere Späne,
enthaltende Flüssigkeit,
mit einem Flüssigkeitseinlauf,
durch welchen die Flüssigkeit
mit den darin transportierten Produktionsrückständen in ein Sammelbecken gelangt,
und mit einer Absaugpumpe, zur Herausförderung der Flüssigkeit,
einschließlich
der Produktionsrückstände aus
dem Sammelbecken.
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Derartige
Flüssigkeits-Sammelbecken
sind bekannt. Werkzeugmaschinen bzw. die darin bearbeiteten Werkstücke werden
bspw. mittels einer Flüssigkeit
gekühlt,
die aufgesammelt wird, wobei zugleich Produktionsrückstände, wie
insbesondere Späne,
mit transportiert werden. Diese müssen auch aus dem Sammelbecken
abgepumpt werden. Jedoch haben diese Produktionsrückstände die
Neigung, aufgrund ihres spezifischen Gewichtes, sich am Boden des
Sammelbeckens abzusetzen. In diesem Zusammenhang sind schon verschiedene
Lösungen
vorgeschlagen worden, auch die sich am Boden absetzenden Produktionsrückstände zuverlässig mit
abzutransportieren. Bspw. ist auf die
DE 10 219 454 C1 zu verweisen.
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Die
bekannten Einrichtungen sind mechanisch aufwendig. Wegen der abrasiv
wirkenden Produktionsrückstände sind
entsprechend solche mechanischen, bewegten Komponenten auch verschleißanfällig.
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Die
Erfindung beschäftigt
sich mit der Aufgabe, ein vorteilhaftes Flüssigkeits-Sammelbecken für Produktionsrückstände, wie
insbesondere Späne, enthaltende
Flüssigkeit
anzugeben.
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Diese
Aufgabe ist zunächst
und im Wesentlichen beim Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst, wobei
darauf abgestellt ist, dass das Sammelbecken bodensei tig Fluiddüsen aufweist
zur Unterstützung
der Förderung
der Produktionsrückstände in die
Absaugpumpe. Erfindungsgemäß ist das
mechanische System jedenfalls in einer wesentlichen Komponente durch
ein strömungstechnisches
System ersetzt worden. Dadurch, dass aus den Fluiddüsen Fluid,
wie insbesondere die Flüssigkeit
selbst, welche die Produktionsrückstände transportiert,
strahlförmig
austritt, ist eine treibende Strömung
erzeugt, die bodenseitig abgesetzte Produktionsrückstände in dem Sammelbecken zu
der Absaugpumpe hin treibt. Wenn auch grundsätzlich die Fluiddüsen bspw.
auch mit Luft beschickt werden können,
ist es eben bevorzugt, wie schon angesprochen, dass sie durch Flüssigkeit
beschickt werden, insbesondere durch die Flüssigkeit, um welche es hier
geht, die gegebenenfalls sogar auch Produktionsrückstände enthalten kann. Der Fluiddüsenkanal
der Fluiddüsen
ist so „groß" dimensioniert, dass
die Produktionsrückstände den
Fluiddüsenkanal
nicht verstopfen können, aber
dennoch so „klein" dimensioniert, dass
genug Druck in der Zweigleitung aufgebaut und aufrechterhalten werden
kann. Die Fluiddüsen
können
kontinuierlich oder auch in einem bestimmten Intervall mit Flüssigkeit
beschickt werden, um für
einen entsprechenden Transport bzw. Aufwirbelung der sich am Boden
absetzenden Produktionsrückstände zu sorgen.
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In
bevorzugter Ausbildung ist vorgesehen, dass die Fluiddüsen zumindest
teilweise randseitig des Bodens des Sammelbeckens angeordnet sind. Somit
ist es möglich
die Produktionsrückstände ausgehend
vom Rand des Sammelbeckens in Richtung der Saugleitung zu befördern. Der
gesamte Boden kann somit von Produktionsrückständen freigehalten werden. Die
Fluiddüsen
weisen bevorzugt einen rechten Winkel zu der jeweilig zugeordneten
Wandung des Sammelbeckens auf, d.h., dass die Fluidstrahlen aus
den Fluiddüsen
ebenfalls in einem rechten Winkel von der jeweiligen Wandung abstrahlen. Um
die Fluidstrahlen der Fluiddüsen
gezielt in Richtung der Saugleitung der Absaugpumpe zu lenken, können am
Boden des Sammelbeckens zu der Absaugpumpe hin gerichtete Kanäle ausgebildet
sein, in einfachster Weise durch auf dem Boden aufstehende Leitbleche.
Die Leitbleche weisen hierbei eine geringe vertikale Höhe, bspw.
20–70
mm, vorzugsweise etwa 50 mm auf. Durch die gezielte Lenkung der
Fluidstrahlen in Richtung der Saugleitung werden auch die von den
Fluidstrahlen mitgerissenen Produktionsrückstände in Richtung der Saugleitung
gelenkt. Die Kanäle
können
aber auch, oder ergänzend, durch
eine Strukturierung des Bodens selbst gebildet sein. Die Kanäle können sich
auch zu der Absaugpumpe hin verjüngen.
Durch die Verjüngung
der Kanäle
in Richtung der Absaugpumpe (bzw. der Saugleitung) wird ausgehend
von der Fluiddüse
bis zum Kanalende die Durchflussgeschwindigkeit des Fluides erhöht. Die
ansteigende Durchflussgeschwindigkeit in Richtung des Kanalendes
hat zur Folge, dass die Produktionsrückstände durch eine zur Saugleitung
hin höher
werdende Durchflussgeschwindigkeit schneller in Richtung der Saugleitung
transportiert werden und dass auch evtl. stark anhaftende Produktionsrückstände (nach
einer Stillstandzeit des Flüssigkeits-Sammelbeckens)
von der stärker
werdenden Strömung
mitgerissen werden.
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Weitere
Merkmale der Erfindung sind nachstehend, auch in der Figurenbeschreibung,
oftmals in ihrer bevorzugten Zuordnung zum Gegenstand des Anspruchs
1 erläutert.
Sie können
aber auch in einer Zuordnung zu nur einzelnen Merkmalen des Anspruchs
1 oder jeweils unabhängig
von Bedeutung sein.
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Besonders
bevorzugt ist, dass die Fluiddüsen
von mindestens einer auf der Druckseite der Absaugpumpe angeordneten
Zweigleitung beschickt werden. Es kann aber auch vorgesehen sein,
dass beispielsweise nur ein paar Fluiddüsen von einer Zweigleitung
beschickt und die restlichen von einer weiteren Zweigleitung beschickt
werden.
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Auch
ist bevorzugt, dass die Beschickung einer, mehrerer oder aller Fluiddüsen absperrbar
oder regelbar ist. So kann beispielsweise ein Schieber für die gesamte
Zweigleitung vorgesehen sein oder auch für jede einzelne Fluiddüse.
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Hinsichtlich
der Absaugpumpe wird eine Auslegung vorgenommen, die deutlich über der
für das
Abpumpen der üblicherweise
anfallenden Flüssigkeitsmenge
ausgelegt ist. Während
gewöhnlich die
Auslegung dem 1,1- bis 1,2-fachen
der zu erwartenden (Höchst-)Flüssigkeitsmenge
entspricht, ist hier bevorzugt, eine wesentlich höhere Auslegung vorzunehmen,
also auf das 1,3-fache
oder höher,
insbesondere auf das 1,4-fache. So kann bspw. das 0,3-fache der
Auslegungsmenge zur Beschickung der Fluiddüsen abgezweigt werden, also
gleichsam im Kreislauf gepumpt werden. Andererseits kann durch eine
mögliche
Absperrung der Fluiddüsen
in Zeiträumen,
in denen eine die erwartete Höchstbelastung übersteigende
Belastung auftritt, auch die somit ohne weiteres gegebene höhere Auslastungskapazität der Absaugpumpe
ausgenutzt werden.
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Das
Sammelbecken kann, insbesondere in seinem Bodenbereich, eine kreisförmige, rechteckige oder
sonstige vieleckige Grundfläche
aufweisen. Der Boden kann auch mit einem Gefälle zu dem Absaugquerschnitt
der Absaugpumpe hin ausgebildet sein. Es ist aber gerade auch aufgrund
der genannten Fluiddüsen
möglich,
hier einen ebenflächigen
Boden vorzusehen.
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Alternativ
ist es auch möglich,
dass die Fluiddüsen
jeweils in Richtung der Saugleitung weisen. Auch bei dieser Ausgestaltung
können
Leitbleche oder die eingearbeiteten Kanäle in dem Boden vorgesehen
sein um die Durchflussgeschwindigkeit in Richtung der Saugleitung
zu erhöhen.
Es wäre
aber auch denkbar auf die Leitbleche bzw. die eingearbeitete Kanäle in dem
Boden zu verzichten.
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Beispielsweise
bei einem Sammelbecken mit einer runden Grundfläche kann die Saugleitung zentrisch
in dem Sammelbecken angeordnet sein. Dies ist aber auch bei den
anderen zuvor erwähnten Grundflächen möglich. Es
ist aber auch denkbar die Saugleitung einer Wandung oder einer Ecke
des Sammelbeckens zuzuordnen. In diesen Fällen kann der Fluidstrom durch
die Leitbleche bzw. die in den Boden eingearbeiteten Kanäle in Richtung
der Saugleitung gelenkt werden.
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Durch
eine Zuleitung wird die Flüssigkeit
mit Produktionsrückständen dem
Sammelbecken zugeführt.
Die Zuleitung, mit welcher die bspw. mit Späne belastete Flüssigkeit
in das Sammelbecken zunächst einläuft, kann
bodennah münden.
Es kann aber auch ein Einlauf von oben vorgesehen sein.
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Nachstehend
ist die Erfindung weiter anhand der beigefügten Zeichnung, die jedoch
lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellt, näher
erläutert.
Hierbei zeigt:
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1 eine
schematische perspektivische Ansicht eines Flüssigkeits-Sammelbeckens mit Absaugpumpe und Zweigleitungen
zu den Fluiddüsen;
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2 eine
Draufsicht des Flüssigkeits-Sammelbeckens
entsprechend der Blickrichtung II aus 1;
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3 eine
schematische aufgeschnittene Darstellung des Flüssigkeits-Sammelbeckens gemäß 1 und
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4 einen
Schnitt entlang der Linie IV-IV aus 2.
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In
den 1–4 ist
schematisch ein mögliches
Ausführungsbeispiel
eines Flüssigkeits-Sammelbeckens 1 dargestellt.
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Das
Flüssigkeits-Sammelbecken 1 weist
ein Sammelbecken 2 mit einer rechteckigen Grundfläche und
eine Absaugpumpe 3 auf. Diese ist einer Schmalseite des
Sammelbeckens 2 zugeordnet und ist an dieser in geeigneter
Weise befestigt. Die Absaugpumpe 3 weist wiederum eine
Saugleitung 4, die bis hin nahe über den Boden 5 (siehe 4)
des Sammelbeckens 2 reicht, auf. Die Saugleitung 4 ist ebenfalls
der Schmalseite zugeordnet, an welcher auch die Absaugpumpe 3 befestigt
ist. Der Boden 5 des Sammelbeckens 2 ist in dem
Ausführungsbeispiel
ebenerdig gestaltet. Des Weiteren geht von der Absaugpumpe 3 eine
Druckleitung 6 aus.
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Von
der Druckleitung 6 geht eine Zweigleitung 7 aus,
die insgesamt, aber gegebenenfalls für eine gewünschte Drosselung auch nur
teilweise, wie hier schematisch angedeutet, durch einen Schieber 8 absperrbar
ist. Die Zweigleitung 7 läuft ausgehend von der Absaugpumpe 3 im
Bodenbereich des Sammelbeckens 2 um dieses herum. Somit
können
einzelne in den Wandungen des Sammelbeckens 2 in der Nähe des Bodens 5 angeordnete
Fluiddüsen 9 von
der Zeigleitung 7 mit Flüssigkeit beschickt werden.
In dem Ausführungsbeispiel
weisen jeweils nur die beiden Breitseiten und die der Absaugpumpe 3 gegenüberliegende
Schmalseite Fluiddüsen 9 auf. Bei
einer zentrischen Anordnung der Saugleitung 4 im Bezug
zum Mittelpunkt des Sammelbeckens 2 ist es sinnvoll, in
jeder der Wandungen des Sammelbeckens 2 Fluiddüsen 9 vorzusehen.
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Durch
die Fluiddüsen
werden sich auf den Boden 5 des Sammelbeckens 2 absetzende
Produktionsrückstände zu einem
Ansaugquerschnitt 10 der Saugleitung 4 hin aufgewirbelt
und gefördert.
Wenn man in einem rechten Winkel auf den Ansaugquerschnitt 10 schaut
dann weist dieser den gleichen Querschnitt auf wie die Saugleitung 4.
Entsprechend verläuft
der Ansaugquerschnitt 10 parallel zum Boden 5.
Es wären
aber auch andere Ansaugquerschnitte 10 denkbar die beispielsweise
in einem spitzen Winkel zum Boden 5 verlaufen. In diesem
Fall würde
dann der Ansaugquerschnitt 10 nicht mehr dem Querschnitt
der Saugleitung 4 entsprechen. Der Ansaugquerschnitt 10 würde sich
aufgrund des schrägen
Anschnittes gegenüber
dem Querschnitt der Saugleitung 4 vergrößern.
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Der
Boden 5 ist weiter durch aufgesetzte Leitbleche 11 kanalartig
strukturiert. Die Leitbleche 11 sind jeweils zwischen zwei
Fluiddüsen 9 angeordnet,
die einer Wandung zugeordnet sind. Im Weiteren weisen die Leitbleche 11 eine
Krümmung
auf. Es wäre
aber auch denkbar, dass die Leitbleche 11 anstelle einer
Krümmung
bspw. winklig gestaltet sind. Der Krümmungsverlauf weist in Richtung
der Saugleitung 4 und ist derart gewählt, dass zwei benachbarte
Leitbleche 11 einen Kanal bilden, welcher sich in Richtung
der Saugleitung 4 verjüngt.
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In
das Sammelbecken 2 ragt eine Zuleitung 12 hinein.
Diese Zuleitung 12 kommt beispielsweise von einer Dreh-,
Fräs- oder
Bohrmaschine bzw. fördert
mit entsprechenden Produktionsrückständen versehene
Flüssigkeit
einer Vielzahl solcher Werkzeugmaschinen. Die Zuleitung 12 ist
in dem Ausführungsbeispiel
der Schmalseite des Sammelbeckens 2 zugeordnet, welche
der Absaugpumpe 3 gegenüberliegt.
Die Zuleitung 12 kann aber auch an einer anderen Stelle
vorgesehen sein.
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Es
stellt sich folgende Wirkungsweise ein:
Durch die Zuleitung 12 wird
die Flüssigkeit
mit den Produktionsrückständen in
das Sammelbecken 2 des Flüssigkeits-Sammelbecken 1 geleitet.
Mit Hilfe der Absaugpumpe 3 wird die Flüssigkeit durch den Ansaugquerschnitt 10 aus
dem Sammelbecken 2 gepumpt. Von der Absaugpumpe 3 geht
dann die Drucklei tung 6 ab, welche die Flüssigkeit
beispielsweise einer Aufbereitungsstation zuführt um die Produktionsrückstände aus
der Flüssigkeit
zu entfernen. Jedoch ein Teil der abgepumpten Flüssigkeit wird bei geöffnetem
Schieber 8 durch die Zweigleitung 7 den Fluiddüsen 9 zugeführt. Die
von den Fluiddüsen 9 erzeugten
Fluidstrahlen befördern
die sich an dem Boden 5 ablagernden Produktionsrückstände in Richtung
der Saugleitung 5. Somit können sich bei ständig eingeschalteten
Fluiddüsen 9 nur
geringe bis keine Ablagerungen von Produktionsrückständen am Boden 5 bilden.
Um kurzfristig mehr Pumpleistung zu bekommen, kann die Zweigleitung 7 durch
den Schieber 8 von der Absaugpumpe 3 getrennt
werden. So kann die für
die Zweigleitung 7 und die Fluiddüsen 9 benötigte Pumpleistung
auf die Druckleitung 6 übergehen.
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Alle
offenbarten Merkmale sind (für
sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird
hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen
(Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch
zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender
Anmeldung mit aufzunehmen.