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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, die mit einer Schneideflüssigkeits-Filtriervorrichtung ausgestattet ist, die eine Filterreinigungsfunktion aufweist, bei der ein Filter rückgespült wird, das dazu dient, Späne und Schlamm zu entfernen, die der Schneideflüssigkeit bei der Bearbeitung mit einer Werkzeugmaschine beigemischt werden.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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In Werkzeugmaschinen werden der Schneideflüssigkeit durch die Bearbeitung Verunreinigungen beigemischt, beispielsweise Späne und Schlamm, die die Leistung und Zuverlässigkeit der Werkzeugmaschine beeinträchtigen. Daher verwendet man Filter zum Entfernen der Verunreinigungen. Um das Reinigungsvermögen der Filter zu erhalten und die Filterlebensdauer zu verlängern, werden die Filter gesäubert. Beim Reinigen des Filters wird ein Vorgang ausgeführt, bei dem die Schneideflüssigkeit in einer Richtung entgegengesetzt zur Fließrichtung der Schneideflüssigkeit bewegt wird, die für den Normalbetrieb gilt, damit Späne und Schlämme, die am Filter haften, aus dem Filter entfernt werden.
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Einen Rückspülvorgang kennt man generell aus den veröffentlichten
japanischen Patentschriften Nr. 2006-272474 , Nr.
2006-255833 und Nr.
2001-252847 . Ein Rückspülvorgang wird nun im Überblick anhand von
8 beschrieben.
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Zuerst werden die Rohre 121 und 122 auf der Zuflussseite und der Abflussseite eines Filterbehälters 113 und eines Filters, das rückgespült werden soll, so verschlossen, dass sich die im Filter und im Filterbehälter 113 verbleibende Schneideflüssigkeit nicht bewegen kann. Danach wird dem Filter Druckluft in einer Richtung entgegengesetzt zu der Fließrichtung der Schneideflüssigkeit im Normalbetrieb zugeführt, und es wird ein Ausstoßventil 115 einer Entleerungsleitung 123 geöffnet, die mit dem Filterbehälter 113 verbunden ist. Die durch die Druckluft unter Druck gesetzte Schneideflüssigkeit durchläuft das Filter und strömt durch das geöffnete Ausstoßventil 115 in die Entleerungsleitung 123. Durch die fließende Schneideflüssigkeit werden am Filter haftende Verunreinigungen wie Späne und Schlamm entfernt.
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Das Bezugszeichen 110 in 8 bezeichnet einen Bearbeitungsflüssigkeits-Tank, das Bezugszeichen 111 eine Filterpumpe, das Bezugszeichen 112 ein einlassseitiges Ventil, das sich in der einlassseitigen Leitung 121 befindet, das Bezugszeichen 118 ein Ventil auf der Abflussseite, das sich in der auslassseitigen Leitung 122 befindet, das Bezugszeichen 113 einen Filterbehälter, das Bezugszeichen 114 einen Differenzdruckschalter, das Bezugszeichen 116 eine Luftquelle, das Bezugszeichen 117 ein Luftzufuhrventil, das Bezugszeichen 119 Schneideflüssigkeit, die Späne enthält und im Bearbeitungsflüssigkeits-Tank 110 gelagert ist, und das Bezugszeichen 120 eine Leitung. Zudem bezeichnet das Bezugszeichen 170 einen Werkzeugmaschinenkörper.
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Eine Schneideflüssigkeits-Filtriervorrichtung, die von einem Controller (nicht dargestellt) gesteuert wird, wird betätigt, die Filterpumpe 111 wird angesteuert, damit sie die Schneideflüssigkeit 119, die Späne enthält, über die Leitung 120 pumpt. Die vom Filter gefilterte Schneideflüssigkeit wird dem Werkzeugmaschinenkörper 170 über den Filterbehälter 113 zugeführt. Ein (nicht dargestelltes) Filter, das die Späne aus der spanhaltigen Schneideflüssigkeit herausfiltert, ist im Filterbehälter 113 untergebracht.
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Wird die Reinigung der spanhaltigen Schneideflüssigkeit 119, die im Bearbeitungsflüssigkeits-Tank 110 gelagert ist, kontinuierlich ausgeführt, so nimmt die Menge der Späne, die am Filter im Filterbehälter 113 haften, allmählich zu. Dadurch nimmt die Druckdifferenz zwischen der Leitung 121 auf der Zuflussseite und der Leitung 122 auf der Abflussseite zu. Erreicht die Druckdifferenz zwischen der Leitung 121 auf der Zuflussseite und der Leitung 122 auf der Abflussseite einen vorbestimmten Wert oder mehr, so wird der Differenzdruckschalter 114 betätigt, und die Rückspülung beginnt.
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Bei der Rückspülung wird zunächst die Ansteuerung der Filterpumpe 111 beendet. Das Pumpen der spanhaltigen Schneideflüssigkeit 119, die im Bearbeitungsflüssigkeits-Tank 110 gelagert ist, wird unterbrochen, und die Leitung 121 auf der Zuflussseite und die Leitung 122 auf der Abflussseite des Filterbehälters 113 werden mit Hilfe des Zuflussseitenventils 112 und des Abflussseitenventils 118 verschlossen. Dadurch kann die im Filterbehälter 113 verbleibende Schneideflüssigkeit nicht mehr in den Bearbeitungsflüssigkeits-Tank 110 oder den Werkzeugmaschinenkörper 170 strömen.
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Nachfolgend wird das Luftzufuhrventil 117 geöffnet, das mit der Luftquelle 116 verbunden ist, und dem Filterbehälter 113 wird Druckluft in einer Richtung entgegengesetzt zur Fließrichtung der Schneideflüssigkeit 119 im Normalbetrieb zugeführt. Nun wird das mit der Luftquelle 116 verbundene Luftzufuhrventil 117 geschlossen und das Ausstoßventil 115, das mit dem Filterbehälter 113 verbunden ist, wird geöffnet, so dass die durch die Druckluft aus der Luftquelle 116 unter Druck gesetzte Schneideflüssigkeit 119 durch das Filter im Filterbehälter 113 läuft, und zwar in der Richtung entgegengesetzt zur Strömungsrichtung der Schneideflüssigkeit 119 im Normalbetrieb, und die Schneideflüssigkeit wird durch das Ausstoßventil 115 in der Leitung 123 in den Bearbeitungsflüssigkeits-Tank 110 zurückgeführt. Durch die fließende Schneideflüssigkeit 119 werden Späne und Schlamm, die am Filter haften, entfernt.
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Bei der anhand von 8 beschriebenen herkömmlichen Rückspülung wird ein Differenzdruckschalter 114 eingesetzt, der an dem Filterbehälter 113 angebracht ist, der das Filter aufnimmt, durch das die Späne entfernt werden, wobei der Differenzdruckschalter so betrieben wird, dass er ein Signal ausgibt, wenn ein vorbestimmter Druck oder mehr erfasst wird. Die Rückspülung erfolgt, wenn das Signal vom Differenzdruckschalter 114 ausgegeben wird. Zudem ist beschrieben, dass anstelle des Differenzdruckschalters 114 ein Drucksensor verwendet werden kann. Keines der Dokumente zum Stand der Technik offenbart jedoch ein Verfahren, mit dem die Wirksamkeit der Spanentfernung während des Rückspülvorgangs verbessert wird.
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Als Verfahren, mit dem die Wirksamkeit der Spanentfernung während des Rückspülvorgangs verbessert wird, offenbart die veröffentlichte
japanische Gebrauchsmusterschrift Nr. 60-104212 eine Filtervorrichtung, in der während des Rückspülvorgangs ein gleichförmiger Druck auf die gesamte Peripherie eines Filters ausgeübt wird, damit Fremdmaterial wirksam von der gesamten Oberfläche des Filters entfernt wird. Dieses Dokument zum Stand der Technik offenbart jedoch ein Verfahren zum Verbessern der Wirksamkeit der Spanentfernung während des Rückspülvorgangs. Es offenbart jedoch kein Verfahren zum Ändern der Betätigungszeiten entsprechender Einheiten während des Rückspülvorgangs.
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Zudem offenbart die veröffentlichte
japanische Patentschrift Nr. 62-201620 eine Vorgehensweise zum Kontrollieren des Druckluftzustroms mit Hilfe eines Öffnungs- und Schließventils in einer Rückspülvorrichtung einer Filtereinrichtung. Dieses Dokument zum Stand der Technik offenbart jedoch nur, dass die Zeit des Öffnens und Schließens eines Öffnungs- und Schließventils, das sich in einer Wasserzufuhrleitung befindet, und die Zeit des Öffnens und Schließens eines Öffnungs- und Schließventils, das sich in einer Luftzufuhrleitung befindet, von einem Controller eingestellt werden kann. Genauer gesagt offenbart es nur, dass das Öffnungs- und Schließventil in der Wasserzufuhrleitung und das Öffnungs- und Schließventil in der Luftzufuhrleitung zur gleichen Zeit geöffnet und geschlossen werden.
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In allen beschriebenen Dokumenten zum Stand der Technik wird die Öffnungszeit der Entleerungsleitung nach der Zufuhr der Druckluft zum Filter, damit der Rückspülvorgang erfolgt, nicht betrachtet. Aus diesem Grund wird kein Verfahren offenbart, das den Druck der Druckluft wirksam ausnutzt. Insbesondere ist die Entfernungswirkung auf Späne, die sich im Filter gesammelt haben, nicht ausreichend.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Werkzeugmaschine bereitzustellen, die mit einer Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung ausgestattet ist, die eine Filterreinigungsfunktion aufweist, bei der die Wirkung des Rückspulens eines Filters durch ein Rückspülverfahren für ein Filter verbessert wird, das zum Entfernen von Spänen und Schlamm in einer Werkzeugmaschine verwendet wird.
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Eine Werkzeugmaschine der Erfindung ist mit einer Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung ausgestattet, wobei die Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung einen Filterbehälter enthält, der mit einem Einlass, einer Öffnung und einem Auslass versehen ist und in sich ein Filter enthält, und die Vorrichtung die verunreinigte Schneideflüssigkeit über den Einlass in den Filterbehälter führt und sie aus der Öffnung abfließen lässt, damit die Verunreinigungen vom Filter herausgefiltert werden, wobei die Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung eine Filterreinigungsfunktion aufweist, bei der am Filter haftende Verunreinigungen vom Filter entfernt werden, und zwar so, dass Druckluft oder Schneideflüssigkeit von der Öffnung in den Filterbehälter geliefert wird und ein im Auslass vorhandenes Ventil geöffnet wird, damit die in den Filterbehälter gelieferte Druckluft oder Schneideflüssigkeit über den Auslass austritt.
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Die Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung einer ersten Ausführungsform enthält:
eine Einstelleinheit, die eine Zeit einstellt, die verstreicht, bis das im Auslass des Filterbehälters vorhandene Ventil geöffnet wird, nachdem die Zufuhr der Druckluft bzw. der Schneideflüssigkeit zu dem Filterbehälter begonnen hat,
eine Zeitmesseinheit, die die Zeitspanne ab dem Beginn der Zufuhr der Druckluft bzw. der Schneideflüssigkeit zu dem Filterbehälter feststellt, und
eine Verunreinigungs-Ausstoßeinheit, die das im Auslass des Filterbehälters vorhandene Ventil öffnet, nachdem die von der Einstelleinheit eingestellte Einstellzeit von der Zeitmesseinheit festgestellt wurde.
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Da in der Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung der ersten Ausführungsform die Öffnungszeit des im Behälter vorhandenen Ventils nach dem Beginn der Zufuhr der Druckluft bzw. der Schneideflüssigkeit so eingestellt ist, dass das Ventil erst geöffnet wird, nachdem die eingestellte Zeitspanne verstrichen ist, kann der Druck der Druckluft bzw. der Schneideflüssigkeit ausreichend auf das Filter einwirken, und zwar verglichen mit dem Fall, dass das im Behälter vorhandene Ventil früher geöffnet wird, und im Filter angesammelte Späne und Schlamm können wirksam entfernt werden.
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Die Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung einer zweiten Ausführungsform enthält eine Druckerfassungsvorrichtung, die den Druck innerhalb des Filters oder den Druck innerhalb des Filterbehälters erfasst und den Druck auf einen Controller zurückführt, und eine Verunreinigungs-Ausstoßeinheit, die das Ventil öffnet, das sich im Auslass des Filterbehälters befindet, wenn der von der Druckerfassungsvorrichtung erfasste Druck im Wesentlichen gleich dem Zufuhrdruck der Druckluft oder der Schneideflüssigkeit wird.
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Da in der Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung der zweiten Ausführungsform die Druckerfassungsvorrichtung bereitgestellt ist, die den Druck innerhalb des Filters oder den Druck innerhalb des Filterbehälters erfasst und den Druck auf den Controller zurückführt, und das im Behälter vorhandene Ventil geöffnet wird, wenn der von der Druckerfassungsvorrichtung erfasste Druck im Wesentlichen gleich dem Zufuhrdruck der Druckluft oder der Schneideflüssigkeit ist, so wird das im Behälter vorhandene Ventil erst dann geöffnet, wenn der Druck im Filter bzw. der Druck im Behälter ausreichend angestiegen ist. Damit wirkt der Druck der Druckluft oder der Schneideflüssigkeit ausreichend auf das Filter ein, und Späne und Schlamm, die sich im Filter angesammelt haben, können ebenfalls wirksam entfernt werden.
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Mit der Erfindung ist es möglich, eine Werkzeugmaschine bereitzustellen, die eine Filterreinigungsfunktion aufweist, bei der die Wirkung des Rückspulens eines Filters durch ein Rückspülverfahren für ein Filter verbessert wird, das zum Entfernen von Spänen und Schlamm in einer Werkzeugmaschine verwendet wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Aufgabe und die Merkmale der Erfindung gehen aus den folgenden Ausführungsformen und den beiliegenden Zeichnungen deutlich hervor.
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Es zeigt:
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1 eine Skizze einer ersten Ausführungsform einer Schneideflüssigkeits-Filtriervorrichtung der Erfindung;
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2 ein Flussdiagramm eines Beispiels eines Rückspülvorgangs mit der Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung in 1;
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3 eine Darstellung der zeitlichen Abläufe im Betrieb der Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung in 1;
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4 eine Skizze einer zweiten Ausführungsform einer Schneideflüssigkeits-Filtriervorrichtung der Erfindung;
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5 ein Flussdiagramm eines Beispiels eines Rückspülvorgangs mit der Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung in 4;
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6 eine Skizze einer dritten Ausführungsform einer Schneideflüssigkeits-Filtriervorrichtung der Erfindung;
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7 ein Flussdiagramm eines Beispiels (eines Teils) eines Rückspülvorgangs mit der Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung in 6; und
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8 eine Skizze einer herkömmlichen Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Anhand von 1 wird nun zunächst eine erste Ausführungsform einer Schneideflüssigkeits-Filtriervorrichtung der Erfindung beschrieben.
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Das Bezugszeichen 1 bezeichnet einen Werkzeugmaschinenkörper, der einen Controller enthält. Das Bezugszeichen 2 bezeichnet einen Schmutztank. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet einen Frischwassertank. Das Bezugszeichen 4 bezeichnet eine Filterpumpe. Das Bezugszeichen 5 bezeichnet ein Rückschlagventil, das sich an der rückwärtigen Seite der Filterpumpe befindet, und zwar gesehen bezüglich der Strömung der Schneideflüssigkeit. Das Bezugszeichen 6 bezeichnet einen Filterbehälter. Der Filterbehälter 6 ist mit einem Einlass 6a versehen, in den Schneideflüssigkeit von der Filterpumpe 4 fließt, mit einer Öffnung 6b, durch die die Schneideflüssigkeit während des Filtervorgangs nach außen fließt und durch die Luft während des Rückspülvorgangs von außen zufließt, und einem Auslass 6c, durch den Luft oder Schneideflüssigkeit während eines Rückspülvorgangs abgeführt wird. In dem Filterbehälter 6 befindet sich ein Filter 7. Das Bezugszeichen 8 bezeichnet ein Rückspülungs-Ausstoßventil. Das Bezugszeichen 11 bezeichnet ein Frischwassertank-Ventil. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet eine Luftquelle. Das Bezugszeichen 13 bezeichnet ein Luftzufuhrventil. Das Bezugszeichen 14 bezeichnet ein Rückschlagventil, das sich an der stromabwärtigen Seite des Luftzufuhrventils 13 befindet, und zwar gesehen bezüglich der Strömung der Luft von der Luftquelle. Das Bezugszeichen 15 bezeichnet eine Schneideflüssigkeits-Zufuhrpumpe.
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Ein Controller der Werkzeugmaschine (nicht dargestellt) steuert den Werkzeugmaschinenkörper 1, und ein Werkstück (nicht dargestellt) wird bearbeitet. Der Controller steuert auch die Schneideflüssigkeits-Zufuhrpumpe 15, damit die Schneideflüssigkeits-Zufuhrpumpe 15 Schneideflüssigkeit, die gefiltert wurde und im Frischwassertank 3 lagert, an den Werkzeugmaschinenkörper 1 liefert. Die Schneideflüssigkeit dient dem Bearbeiten des Werkstücks und wird über eine Leitung 17 im Schmutztank 2 gesammelt.
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Der Controller im Werkzeugmaschinenkörper 1 steuert auch die Filterpumpe 4 und die Luftquelle 12 an, und er steuert das Öffnen und Schließen des Rückspülungs-Ausstoßventils 8, des Frischwassertank-Ventils 11 und des Luftzufuhrventils 13, siehe die gestrichelten Linien in 1, und zwar zusätzlich zur Steuerung des Werkzeugmaschinenkörpers 1 und der Schneideflüssigkeits-Zufuhrpumpe 15.
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Zunächst wird nun das Filtern der Schneideflüssigkeit beschrieben, die Verunreinigungen enthält, die durch die Bearbeitung mit der Werkzeugmaschine entstehen.
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Der Schneideflüssigkeitstank enthält den Schmutztank 2 und den Frischwassertank 3. Im Schmutztank 2 lagert die Schneideflüssigkeit, die vom Werkzeugmaschinenkörper 1 gesammelt wird. Der Schneideflüssigkeit sind Verunreinigungen beigemischt, beispielsweise Späne und Schlamm. Die Filterpumpe 4 pumpt die im Schmutztank 2 gelagerte Schneideflüssigkeit, die Verunreinigungen enthält, und führt die Schneideflüssigkeit über den Einlass 6a in den Filterbehälter 6. Im Inneren des Filterbehälters 6 befindet sich das Filter 7, das die Verunreinigungen entfernt, beispielsweise Späne und Schlamm, die der Schneideflüssigkeit beigemischt sind. Zwischen der Filterpumpe 4 und dem Filterbehälter 6 befindet sich das Rückschlagventil 5, das eine rückwärts laufende Strömung der Schneideflüssigkeit vom Filterbehälter 6 und der Druckluft (wird später beschrieben) zur Filterpumpe 4 verhindert. Zudem befindet sich das Rückspülungs-Ausstoßventil 8 zwischen dem Auslass 6c des Filterbehälters 6 und dem Schmutztank 2. Das Frischwassertank-Ventil 11 befindet sich zwischen der Öffnung 6b des Filterbehälters 6 und dem Frischwassertank 3.
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Wird die Verunreinigungen enthaltende Schneideflüssigkeit gefiltert, so führt der Controller eine Steuerung aus, bei der das Frischwassertank-Ventil 11 geöffnet wird, das Rückspülungs-Ausstoßventil 8 geschlossen ist und das Luftzufuhrventil 13 geschlossen ist. Nun wird die Schneideflüssigkeit durch die Filterpumpe 4 aus dem Schmutztank 2 gepumpt, über den Einlass 6a und das Rückschlagventil 5 an den Filterbehälter 6 (Filter 7) geliefert, damit das Filter 7 Verunreinigungen wie Späne und Schlamm entfernt, und über die Öffnung 6b und das Frischwassertank-Ventil 11 in den Frischwassertank 3 abgegeben. Da sich der Fluss der Schneideflüssigkeit durch das Filter 7 im Filterbehälter 6 nicht von herkömmlichen Anordnungen unterscheidet, wird die Beschreibung nicht wiederholt.
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Der Frischwassertank 3 ist mit einem Flüssigkeitspegel-Erfassungssensor (nicht dargestellt) ausgestattet. Nimmt die Höhe des Flüssigkeitspegels ab, so wird die Filterpumpe 4 in Gang gesetzt, damit Schneideflüssigkeit im Filter gefiltert wird, und die Schneideflüssigkeit wird dem Frischwassertank 3 zugeführt.
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Das Filter 7, das sich im Filterbehälter 6 befindet und Verunreinigungen wie Späne und Schlamm entfernt, kann einem Reinigungsvorgang unterzogen werden, bei dem Späne und Schlamm entfernt werden, die am Filter 7 haften, damit die Leistungsfähigkeit des Filters erhalten bleibt oder seine Lebensdauer erhöht wird. Als Beispiel für einen Reinigungsvorgang des Filters 7 ist ein Rückspülvorgang bekannt. Daher wird nun der Rückspülvorgang mit Hilfe von 1 beschrieben.
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Das Frischwassertank-Ventil 11, das sich an der Auslassseite des Filterbehälters 6 mit dem Filter 7 befindet, das zurückzuspulen ist, wird geschlossen, damit sich die im Filterbehälter 6 verbleibende Schneideflüssigkeit nicht bewegt. Die Strömung vom Filterbehälter 6 zur Filterpumpe 4 durch dem Einlass 6a wird von dem Rückschlagventil 5 unterbrochen. Das mit der Luftquelle 12 verbundene Luftzufuhrventil 13 wird geöffnet, damit die Druckluft über die Öffnung 6b in den Filterbehälter 6 gelangt und dabei das Rückschlagventil 14 in einer Richtung entgegengesetzt zur normalen Schneideflüssigkeits-Fließrichtung durchläuft. Das Rückspülungs-Ausstoßventil 8 wird geöffnet. Dadurch bewegt sich die von der Druckluft aus der Luftquelle 12 unter Druck gesetzte Schneideflüssigkeit in einer Richtung entgegengesetzt zur normalen Schneideflüssigkeits-Fließrichtung durch den Filterbehälter 6. Nun wird die Schneideflüssigkeit über den Auslass 6c abgegeben und durchläuft das Rückspülungs-Ausstoßventil 8, damit sie in den Schmutztank 2 zurückgeführt wird. Durch die Strömung der Schneideflüssigkeit können am Filter 7 haftende Verunreinigungen wie Späne und Schlamm entfernt werden.
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Führt die Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung in 1 den Rückspülvorgang aus, so führt die Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung einen Vorgang aus, bei dem die Druckluft von der Luftquelle 12 in das Filter 7 geführt wird, und einen Vorgang, bei dem die Entleerungsleitung des Filterbehälters 6 geöffnet wird. Dabei wird eine Steuerung ausgeführt, bei der ein vorbestimmtes Zeitintervall zwischen den beiden Vorgängen eingehalten wird, damit der Druck im Filter 7 (bzw. im Filter 7 und im Filterbehälter 6) gleich dem Versorgungsdruck der Druckluft wird. Anschließend wird die Entleerungsleitung geöffnet. Die detaillierten Vorgänge werden anhand von 2 und 3 beschrieben.
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2 zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels eines Rückspülvorgangs mit der Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung in 1, und 3 zeigt eine Darstellung der zeitlichen Abläufe im Betrieb der Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung in 1.
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Zuerst wird im voraus eine Zeitspanne bestimmt, die benötigt wird, bis der Druck im Filter 7 (bzw. im Filter 7 und im Filterbehälter 6) gleich dem Versorgungsdruck der Druckluft wird, nachdem die Zufuhr der Druckluft von der Luftquelle 12 zum Filter 7 begonnen hat. Die erhaltene Zeitspanne wird als interne Druckanstiegszeit (PRM2) (wird später beschrieben) im Controller im Werkzeugmaschinenkörper 1 eingestellt. Da sich die eingestellte Zeitspanne abhängig von der Aufstellumgebung der Maschine und den Gebrauchsbedingungen unterscheidet, ist es günstig, die eingestellte Zeitspanne als einen Wert festzulegen, der abhängig von der Aufstellumgebung der Maschine oder den Gebrauchsbedingungen verändert werden kann.
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Im Weiteren wird die Verarbeitungsfolge des Rückspülvorgangs, den die Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung in 1 vornimmt, anhand des Flussdiagramms in 2 und der zeitlichen Abläufe in 3 beschrieben.
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[Schritt SA1] Zuerst wird die Filterpumpe 4 abgeschaltet, um die Zufuhr von Schneideflüssigkeit zu beenden, und das Frischwassertank-Ventil 11 wird geschlossen. Dadurch werden der Zufluss und Abfluss der Schneideflüssigkeit in bzw. aus dem Filterbehälter 6 beendet. Dieser Zustand wird beibehalten, bis die Rückspülungsluft geliefert wird. Zudem wird ein Zeitmessvorgang mit einem Zeitgeber (Zeitmesseinheit) begonnen.
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[Schritt SA2] Es wird festgestellt, ob eine vorbestimmte Rückspülungs-Vorbereitungszeit (PRM1) verstrichen ist. Ist die Zeit nicht verstrichen (Nein), so kehrt die Verarbeitung zum Schritt SA1 zurück. Ist dagegen die Zeit verstrichen, (Ja), so geht die Verarbeitung zum Schritt SA3 über.
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[Schritt SA3] Das Luftzufuhrventil 13 wird geöffnet, damit Luft von der Luftquelle 12 zum Filter 7 und zum Filterbehälter 6 geliefert wird. Da das Rückschlagventil 5, das Rückspülungs-Ausstoßventil 8 und das Frischwassertank-Ventil 11 alle geschlossen sind, kann der Druck im Filter 7 (bzw. im Filter 7 und im Filterbehälter 6) durch die Luft erhöht werden, die die Luftquelle 12 liefert.
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[Schritt SA4] Es wird festgestellt, ob die interne Druckanstiegszeit (PRM2), die vorab ermittelt und eingestellt wird, verstrichen ist. Ist die Zeit nicht verstrichen (Nein), so kehrt die Verarbeitung zum Schritt SA3 zurück. Ist dagegen die Zeit verstrichen, (Ja), so wird festgestellt, dass der Druck im Filter 7 (bzw. im Filter 7 und im Filterbehälter 6) im Wesentlichen gleich dem Zufuhrdruck der Druckluft ist, und die Verarbeitung geht zum Schritt SA5 über.
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[Schritt SA5] Das Rückspülungs-Ausstoßventil 8 wird geöffnet, damit die Luft fließt. Dadurch wird das Filter 7 durch die von der Luftquelle 12 gelieferte Luft zurückgespült.
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[Schritt SA6] Es wird festgestellt, ob eine vorbestimmte Luft-Rückspülzeit (PRM3) verstrichen ist. Ist die Zeit noch nicht verstrichen (Nein), so kehrt die Verarbeitung zum Schritt SA5 zurück. Ist dagegen die Zeit verstrichen (Ja), so geht die Verarbeitung zum Schritt SA7 über.
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[Schritt SA7] Die Filterpumpe 4 wird eingeschaltet, damit die Zufuhr von Schneideflüssigkeit beginnt. Das Luftzufuhrventil 13 wird geschlossen, damit die Zufuhr von Luft aus der Luftquelle 12 beendet wird. Damit wird das Filter 7 anstelle der Luft von der Schneideflüssigkeit gereinigt, die von der Filterpumpe 4 geliefert wird.
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[Schritt SA8] Es wird festgestellt, ob eine vorbestimmte Schneideflüssigkeits-Rückspülzeit (PRM4) verstrichen ist. Ist die Zeit noch nicht verstrichen (Nein), so kehrt die Verarbeitung zum Schritt SA7 zurück. Ist dagegen die Zeit verstrichen (Ja), so geht die Verarbeitung zum Schritt SA9 über.
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[Schritt SA9] Die Filterpumpe 4 wird ausgeschaltet, damit die Zufuhr von Schneideflüssigkeit beendet wird. Da das Rückspülungs-Ausstoßventil 8 geöffnet ist, obwohl die Zufuhr der Schneideflüssigkeit beendet wird, werden Späne und die Schneideflüssigkeit im Filterbehälter 6 entfernt.
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[Schritt SA10] Es wird festgestellt, ob eine vorbestimmte Verarbeitungs-Vorbereitungszeit (PRM5) verstrichen ist. Ist die Zeit noch nicht verstrichen (Nein), so kehrt die Verarbeitung zum Schritt SA9 zurück. Ist dagegen die Zeit verstrichen (Ja), so geht die Verarbeitung zum Schritt SA11 über.
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[Schritt SA11] Das Rückspülungs-Ausstoßventil 8 wird geschlossen, damit die Luft und die Schneideflüssigkeit nicht mehr fließen. Das Frischwassertank-Ventil 11 wird geöffnet, damit die Schneideflüssigkeit fließt. Diese Verarbeitung endet in einem Status, in dem Schneideflüssigkeit vom Schmutztank 2 an den Frischwassertank 3 geliefert wird.
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In der Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung der ersten Ausführungsform wird die interne Druckanstiegszeit (PRM2) als diejenige Zeitspanne eingestellt, in der der Druck im Filter 7 und im Filterbehälter 6 gleich dem Zufuhrdruck der Druckluft von der Luftquelle 12 wird. Liegt jedoch die Differenz zwischen dem Druck im Filter 7 und im Filterbehälter 6 und dem Zufuhrdruck der Druckluft von der Luftquelle 12 in einem gewissen zulässigen Bereich, in dem die Differenz eine geringe Größe hat, so kann das Rückspülungs-Ausstoßventil 8 geöffnet werden, indem man feststellt, dass die interne Druckanstiegszeit (PRM2) zu diesem Zeitpunkt verstrichen ist.
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Der Controller im Werkzeugmaschinenkörper 1 in 1 enthält eine Einstelleinheit, die die Zeitspanne einstellt, die ablaufen muss, bis das im Auslass 6c des Filterbehälters 6 vorhandene Rückspülungs-Ausstoßventil 8 geöffnet wird, nachdem die Zufuhr der Druckluft oder der Schneideflüssigkeit zum Filterbehälter 6 begonnen hat. Der Controller enthält zudem den Zeitgeber (Zeitmesseinheit), der die Zeit ab dem Beginn der Zufuhr der Druckluft oder der Schneideflüssigkeit zum Filterbehälter 6 misst, und die Verunreinigungs-Ausstoßeinheit, die das Rückspülungs-Ausstoßventil 8 öffnet, das sich im Auslass 6c des Filterbehälters 6 befindet, nachdem der Zeitgeber die eingestellte Zeitspanne erkannt hat, die die Einstelleinheit festlegt.
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Es wird nun eine zweite Ausführungsform der Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung anhand von 4 beschrieben.
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Entsprechende Elemente der Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung der zweiten Ausführungsform werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie in der Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung der ersten Ausführungsform, die anhand von 1 beschrieben wurde. Die Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung der zweiten Ausführungsform, siehe 4, unterscheidet sich von der Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Leitung zwischen dem Filterbehälter 6 und dem Frischwassertank-Ventil 11 mit einer Druckmessvorrichtung 16 versehen ist, die den Druck im Filter 7 bzw. den Druck im Filter 7 und im Filterbehälter 6 erfasst.
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In der Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung der zweiten Ausführungsform erfolgt die Steuerung bei Ausführen des Rückspülvorgangs derart, dass der Druck im Filter 7 bzw. der Druck im Filter 7 und im Filterbehälter 6 von der Druckmessvorrichtung 16 erfasst wird. Die Entleerungsleitung wird geöffnet, nachdem sich der Druck an den Zufuhrdruck der Druckluft von der Luftquelle 12 angeglichen hat. Die Verarbeitungsabfolge des Rückspülvorgangs, den die zweite Ausführungsform der Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung vornimmt, wird nun anhand des Flussdiagramms in 5 beschrieben. Im Weiteren wird jeder Schritt des Flussdiagramms in 5 erklärt.
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[Schritt SB1] Dieser Schritt unterscheidet sich nicht vom Schritt SA1 im Flussdiagramm in 2.
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[Schritt SB2] Dieser Schritt unterscheidet sich nicht vom Schritt SA2 im Flussdiagramm in 2.
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[Schritt SB3] Dieser Schritt unterscheidet sich nicht vom Schritt SA3 im Flussdiagramm in 2.
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[Schritt SB4] Es wird festgestellt, ob der Druck im Filter 7 bzw. der Druck im Filter 7 und im Filterbehälter 6 gleich dem Zufuhrdruck der Druckluft von der Luftquelle 12 ist. Sind die beiden Drücke ungleich (Nein), so kehrt die Verarbeitung zum Schritt SB3 zurück. Sind dagegen die beiden Drücke gleich (Ja), so geht die Verarbeitung auf den Schritt SB5 über.
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[Schritt SB5] Dieser Schritt unterscheidet sich nicht vom Schritt SA5 im Flussdiagramm in 2.
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[Schritt SB6] Dieser Schritt unterscheidet sich nicht vom Schritt SA6 im Flussdiagramm in 2.
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[Schritt SB7] Dieser Schritt unterscheidet sich nicht vom Schritt SA7 im Flussdiagramm in 2.
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[Schritt SB8] Dieser Schritt unterscheidet sich nicht vom Schritt SA8 im Flussdiagramm in 2.
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[Schritt SB9] Dieser Schritt unterscheidet sich nicht vom Schritt SA9 im Flussdiagramm in 2.
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[Schritt SB10] Dieser Schritt unterscheidet sich nicht vom Schritt SA10 im Flussdiagramm in 2.
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[Schritt SB11] Dieser Schritt unterscheidet sich nicht vom Schritt SA11 im Flussdiagramm in 2.
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In der Filterreinigungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform wird im Schritt SB4 festgestellt, ob der Druck im Filter 7 bzw. der Druck im Filter 7 und im Filterbehälter 6 gleich dem Zufuhrdruck der Druckluft von der Luftquelle 12 ist. Liegt jedoch die Differenz zwischen dem Druck im Filter 7 (oder dem Druck im Filter 7 und im Filterbehälter 6) und dem Zufuhrdruck der Druckluft von der Luftquelle 12 in einem gewissen zulässigen Bereich, in dem die Differenz eine geringe Größe hat, so kann das Rückspülungs-Ausstoßventil 8 geöffnet werden, bevor der Druck im Filter 7 (oder dem Druck im Filter 7 und im Filterbehälter 6) gleich dem Zufuhrdruck der Druckluft von der Luftquelle 12 wird.
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Nun wird eine dritte Ausführungsform der Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung mit Hilfe von 6 beschrieben.
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Entsprechende Elemente der Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung der dritten Ausführungsform werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie in der Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung der ersten Ausführungsform, die anhand von 1 beschrieben wurde. Die Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung der dritten Ausführungsform, siehe 6, unterscheidet sich von der Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung der ersten Ausführungsform dadurch, dass sich ein Line-Filterbehälter 9, in dem ein Line-Filter 10 bereitgestellt ist, zwischen dem Filterbehälter 6 und dem Frischwassertank-Ventil 11 befindet.
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Als Line-Filter 10 wird ein Filter verwendet, das kleinere Öffnungen hat als das Filter 7. Die Schneideflüssigkeit wird dem Line-Filter zugeführt, damit die vom Filter 7 gefilterte Schneideflüssigkeit vom Line-Filter 10 gefiltert wird, das kleinere Öffnungen hat. Damit kann man die Filterwirkung der Schneideflüssigkeit verbessern, die dem Frischwassertank 3 zugeführt wird.
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Die Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung der dritten Ausführungsform in 6 ist so aufgebaut, dass der Line-Filterbehälter 9 und das Line-Filter 10 zwischen dem Frischwassertank-Ventil 11 und dem Filterbehälter 6 der Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung der ersten Ausführungsform in 1 vorhanden sind. Die Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung der dritten Ausführungsform kann jedoch auch so aufgebaut sein, dass der Line-Filterbehälter 9 und das Line-Filter 10 zwischen dem Frischwassertank-Ventil 11 und dem Filterbehälter 6 der Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung der zweiten Ausführungsform in 4 vorhanden sind.
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Die Verarbeitungsfolge des Rückspülvorgangs, den die dritte Ausführungsform der Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung nach 6 vornimmt, wird nun anhand des Flussdiagramms in 7 beschrieben. Bei der Verarbeitungsfolge des Rückspülvorgangs, den die dritte Ausführungsform der Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung ausführt, wird eine Verarbeitung zum Prüfen der Rückspülungsfunktion oder zum erzwungenen Ausführen der Rückspülungsfunktion zusätzlich bereitgestellt, und zwar vor dem Rückspülvorgang, den die Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung der ersten und der zweiten Ausführungsform vornimmt. Im Weiteren wird jeder Schritt des Flussdiagramms in 7 beschrieben.
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[Schritt SC1] Zuerst wird festgestellt, ob ein vorbestimmtes Rückspül-Zeitintervall ab dem vorhergehenden Rückspülvorgang verstrichen ist. Ist das Zeitintervall verstrichen (Ja), so geht die Verarbeitung zum Schritt SC3 über. Ist das Zeitintervall noch nicht verstrichen (Nein), so geht die Verarbeitung zum Schritt SC2 über.
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[Schritt SC2] Es wird festgestellt, ob ein M-Code gesetzt ist, der einen zwangsweisen Rückspülvorgang befiehlt. Ist der M-Code eingestellt (Ja), so geht die Verarbeitung zum Schritt SC3 über. Ist dagegen der M-Code nicht gesetzt (Nein), so kehrt die Verarbeitung zum Schritt SC1 zurück.
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[Schritt SC3] Es wird festgestellt, ob die Rückspülungsfunktion gültig ist. Ist die Rückspülungsfunktion nicht gültig, so wird dieser Gültigkeitsstatus durch ein Flag oder ein Prüfbit festgelegt. Ist die Rückspülungsfunktion gültig (Ja), so geht die Verarbeitung zum Schritt SC4 über. Ist dagegen die Rückspülungsfunktion nicht gültig (Nein), so kehrt die Verarbeitung zum Schritt SC1 zurück.
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[Schritt SC4] Es wird festgestellt, ob ein Alarm, der Schwierigkeiten bei der Rückspülungsfunktion meldet, erzeugt wird. Wird der Alarm erzeugt (Ja), so kehrt die Verarbeitung zum Schritt SC1 zurück. Wird der Alarm nicht erzeugt (Nein), so geht die Verarbeitung auf den Schritt SA1 des Flussdiagramms in 2 über und führt die Verarbeitung dieses Flussdiagramms aus, oder die Verarbeitung geht auf den Schritt SB1 des Flussdiagramms in 5 über und führt die Verarbeitung dieses Flussdiagramms aus.
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Da in der Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform die Entleerungsleitung geöffnet wird, nachdem der Zufuhrdruck der Druckluft gleich dem Druck im Filter 7 (oder dem Druck im Filter 7 und im Filterbehälter 6) geworden ist, wirkt ein ausreichender Zufuhrdruck der Druckluft auf das Filter 7 ein, so dass durch die einströmende Druckluft Druck auf das Filter ausgeübt wird. Dadurch wird die Fließgeschwindigkeit und der Druck der Schneideflüssigkeit, die vom Inneren des Filters 7 nach außen fließt, so groß wie möglich, und der ablösende Effekt auf Späne, die an der Oberfläche des Filters 7 haften, wird verbessert.
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Zudem wird in der Schneideflüssigkeits-Filtervorrichtung der Ausführungsformen der Rückspülvorgang in der ersten Hälfte des Rückspülvorgangs mit Hilfe der Druckluft von der Luftquelle vorgenommen. In der zweiten Hälfte des Rückspülvorgangs erfolgt der Rückspülvorgang mit der Flüssigkeit. Der Rückspülvorgang kann jedoch auch in der ersten Hälfte des Rückspülvorgangs mit der Flüssigkeit anstelle der Druckluft vorgenommen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2006-272474 [0003]
- JP 2006-255833 [0003]
- JP 2001-252847 [0003]
- JP 60-104212 [0011]
- JP 62-201620 [0012]
