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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Reinigung von Bearbeitungsflüssigkeiten und insbesondere ein Schneidflüssigkeitsversorgungssystem.
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Stand der Technik
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Es wird auf 2 Bezug genommen. Während des Schneidvorgangs wirkt die Bearbeitungsmaschine P mit der Schneidflüssigkeit zusammen, um Schneidwerkzeuge und Werkstücke zu kühlen und in der Bearbeitungsmaschine P befindliche Schneidspäne auszuspülen.
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Das Schneidflüssigkeitsversorgungssystem einer gewöhnlichen Bearbeitungsmaschine P umfasst einen primären Flüssigkeitssammelbehälter 91, einen sekundären Flüssigkeitssammelbehälter 92, einen primären Filtermechanismus 93, einen Sekundärfilter 94, eine Späneentfernungspumpe 95, eine Transferpumpe 96 und einen Kühlpumpenmechanismus 97.
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Der primäre Flüssigkeitssammelbehälter 91 und der sekundäre Flüssigkeitssammelbehälter 92 sind unabhängige Flüssigkeitsspeicherbehälter und können je nach Bedarf einstückig oder separat voneinander ausgebildet sein, wobei aus dem sekundären Flüssigkeitssammelbehälter 92 überlaufende Schneidflüssigkeit durch den Höhenunterschied oder ein Verbindungsrohr zurück zum primären Flüssigkeitssammelbehälter 91 fließt.
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Der primäre Filtermechanismus 93 ist im primären Flüssigkeitssammelbehälter 91 angeordnet und wirkt mit diesem zusammen und umfasst einen Trommelfilter 931 und einen Späneförderer 932.
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Der Trommelfilter 931 dient zur Aufnahme der aus dem Inneren der Bearbeitungsmaschine P abgelassenen Schneidflüssigkeit (einschließlich Schneidspäne). Durch den Trommelfilter 931 gefilterte Schneidflüssigkeit wird im primären Flüssigkeitssammelbehälter 91 gesammelt.
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Durch den Späneförderer 932 werden am Boden des primären Flüssigkeitssammelbehälters 91 befindliche Sedimente entfernt.
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Die Späneentfernungspumpe 95 ist jeweils mit der Bearbeitungsmaschine P und dem primären Flüssigkeitssammelbehälter 91 verbunden und fördert die durch den Trommelfilter 931 gefilterte Schneidflüssigkeit aus dem primären Flüssigkeitssammelbehälter 91 zur Bearbeitungsmaschine P, um in der Bearbeitungsmaschine P befindliche Schneidspäne auszuspülen.
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Der Sekundärfilter 94 kann Partikel filtern, die kleiner als die Porengröße der Trommelfilter 931 sind, und wirkt mit der Transferpumpe 96 zusammen, um den primären Flüssigkeitssammelbehälter 91 mit dem sekundären Flüssigkeitssammelbehälter 92 zu verbinden. Die Transferpumpe 96 saugt die durch den Trommelfilter 931 gefilterte Schneidflüssigkeit aus dem primären Flüssigkeitssammelbehälter 91 an, anschließend wird diese erneut durch den Sekundärfilter 94 gefiltert und dann im sekundären Flüssigkeitssammelbehälter 92 gesammelt.
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Der Kühlpumpenmechanismus 97 ist jeweils mit der Bearbeitungsmaschine P und dem sekundären Flüssigkeitssammelbehälter 92 verbunden und saugt die durch den Sekundärfilter 94 gefilterte Schneidflüssigkeit aus dem sekundären Flüssigkeitssammelbehälter 92 zur Bearbeitungsmaschine P, wodurch die Bearbeitungsmaschine P Schneidflüssigkeit erhält, um ein Werkstück (nicht gezeigt) und ein Schneidwerkzeug (nicht gezeigt) damit zu besprühen und dadurch abzukühlen.
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Der Kühlpumpenmechanismus 97 umfasst eine mit dem sekundären Flüssigkeitssammelbehälter 92 und der Bearbeitungsmaschine P verbundene Kühlpumpe 971 und ein zwischen der Bearbeitungsmaschine P und der Kühlpumpe 971 angeschlossenes Überdruckventil 972.
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Die Kühlpumpe 971 saugt die im sekundären Flüssigkeitssammelbehälter 92 befindliche Schneidflüssigkeit an und fördert diese entsprechend einem vorgegebenen Druck und einer vorgegebenen Durchflussmenge zur Bearbeitungsmaschine P. Wenn der Druck und die Durchflussmenge der durch die Kühlpumpe 971 geförderten Schneidflüssigkeit größer als der Bedarf der Bearbeitungsmaschine P sind, strömt die Schneidflüssigkeit aus dem Überdruckventil 972 aus und kehrt zum sekundären Flüssigkeitssammelbehälter 92 zurück.
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Wie oben erwähnt, weist das herkömmliche Zirkulationssystem für Schneidflüssigkeit einige Mängel auf, wie zum Beispiel:
- 1. Der Sekundärfilter 94 führt unter Verwendung von Filtermaterial einen Filtervorgang durch. Während des Vorgangs werden Verbrauchsmaterialien verwendet, die manuell ausgetauscht werden müssen.
- 2. Während des Austauschvorgangs des Sekundärfilters 94 muss die Bearbeitungsmaschine P aufgrund des Zusammenwirkens heruntergefahren werden, was durch den Standby-Betrieb zu einer Verschwendung von Arbeitsstunden führt.
- 3. Die Strömungsgeschwindigkeit der im primären Flüssigkeitssammelbehälter 91 befindlichen Schneidflüssigkeit ist gering, sodass sich leicht Sedimente am Boden des primären Flüssigkeitssammelbehälters 91 ablagern und außerdem Verunreinigungen an den Wänden des Behälters haften bleiben.
- 4. Das herkömmliche Schneidflüssigkeitsversorgungssystem ist passend zum primären Flüssigkeitssammelbehälter 91 und dem sekundären Flüssigkeitssammelbehälter 92 konfiguriert, was zu einer Belegung einer großen Fläche im Fabrikgebäude führt.
- 5. Bei den herkömmlichen Schneidflüssigkeitsversorgungssystemen wird eine Konstruktion verwendet, bei der für eine unabhängige Flüssigkeitsversorgung mehrere Pumpen zum Einsatz kommen, was eine Verschwendung von Energie und Baukosten bedeutet.
- 6. Die Kühlpumpe 971 arbeitet mit einer festgelegten Leistung und kann nicht auf die Bedürfnisse der Bearbeitungsmaschine P reagieren, was zu Energieverschwendung und Blindleistung führt.
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Um den Wartungszyklus zu verlängern und den Verbrauch von Verbrauchsmaterialien, die manuelle Arbeit, den Energieverbrauch und die belegte Fläche usw. zu reduzieren, ist eine Verbesserung der herkömmlichen Schneidflüssigkeitsversorgungssysteme erforderlich.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Schneidflüssigkeitsversorgungssystem bereitzustellen, mit dem die oben genannten Probleme und Mängel des Standes der Technik beseitigt werden.
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Zur Lösung der obigen Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung ein Schneidflüssigkeitsversorgungssystem bereit, das zum Filtern und Zirkulieren einer Schneidflüssigkeit zwischen einer Bearbeitungsmaschine und einem Flüssigkeitssammelbehälter dient und eine Abwasserpumpe, eine zentrifugale Entfernungseinrichtung und eine Hochdruckpumpe umfasst, wobei die Abwasserpumpe im Flüssigkeitssammelbehälter angeordnet und durch eine erste Rohrleitung mit der Bearbeitungsmaschine durchgängig verbunden ist, die zentrifugale Entfernungseinrichtung durch eine dritte Rohrleitung seitlich an die erste Rohrleitung angeschlossen ist und durch eine vierte und eine fünfte Rohrleitung jeweils mit dem Flüssigkeitssammelbehälter und der Bearbeitungsmaschine durchgängig verbunden ist und die Hochdruckpumpe mit der fünften Rohrleitung in Reihe verbunden ist und mit der Abwasserpumpe zusammenwirkt. Durch Zusammensetzung der oben genannten Komponenten wird erreicht, dass die Abwasserpumpe und die Hochdruckpumpe gleichzeitig die Schneidflüssigkeit aus dem Flüssigkeitssammelbehälter ansaugen. Nach dem Filtern mittels der zentrifugalen Entfernungseinrichtung fließt ein Teil der Schneidflüssigkeit in den Flüssigkeitssammelbehälter zurück, wodurch eine Rührkraft erzeugt wird.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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- 1 zeigt eine schematische Darstellung des Systems eines Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 2 zeigt eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Schneidflüssigkeitsversorgungssystems.
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Detaillierte Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Schneidflüssigkeitsversorgungssystem anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figuren detailliert beschrieben. Die Bestandteile der vorliegenden Erfindung, die in diesem Ausführungsbeispiel erwähnt werden, sind hinsichtlich ihrer Proportionen, ihrer Abmessungen und ihres Verformungs- sowie Verschiebungsbetrags nicht notwendigerweise maßstabsgerecht, sondern nur schematisch dargestellt. Im Ausführungsbeispiel werden gleiche und symmetrische Bauteile mit denselben Bezugszeichen dargestellt. Die nachstehenden Richtungsbegriffe wie „vorne, hinten, links, rechts, oben, unten, innen und außen“ in der Beschreibung des Ausführungsbeispiels werden gemäß der angegebenen Richtung in der Figur dargestellt und sollen nicht als Einschränkung der vorliegenden Erfindung ausgelegt werden.
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Es wird auf 1 Bezug genommen. Das erfindungsgemäße Schneidflüssigkeitsversorgungssystem dient zum Filtern und Zirkulieren einer Schneidflüssigkeit zwischen einer Bearbeitungsmaschine P und einem Flüssigkeitssammelbehälter W und umfasst eine Abwasserpumpe 10, eine zentrifugale Entfernungseinrichtung 20, eine Hochdruckpumpe 30, ein Sicherheitsregelventil 40, einen Partikelfilter 50, ein erstes Wasserregelventil S1, ein zweites Wasserregelventil S2, ein drittes Wasserregelventil S3, ein viertes Wasserregelventil S4, ein fünftes Wasserregelventil S5, ein sechstes Wasserregelventil S6 und einen Ablassbecher B.
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Der Flüssigkeitssammelbehälter W ist ein Flüssigkeitsspeicherbehälter mit einer vorgegebenen Kapazität und dient zur Aufnahme der von der Bearbeitungsmaschine P abgelassenen Schneidflüssigkeit und Schneidspäne. Bei der Umsetzung wirkt der Flüssigkeitssammelbehälter W ferner mit einem Trommelfilter 931 zusammen, um die in den Flüssigkeitssammelbehälter W eingeführte Schneidflüssigkeit zu filtern.
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Die Abwasserpumpe 10 ist im Flüssigkeitssammelbehälter W angeordnet und ihr Ausgangsende ist durch eine erste Rohrleitung L1 mit der Bearbeitungsmaschine P in Reihe verbunden, um die Schneidflüssigkeit aus dem Flüssigkeitssammelbehälter W anzusaugen und über die erste Rohrleitung L1 zur Bearbeitungsmaschine P zu fördern.
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Das erste Wasserregelventil S1 ist mit der ersten Rohrleitung L1 in Reihe verbunden, um die Querschnittsgröße der ersten Rohrleitung L1 selektiv anzupassen, wenn sie mit der Abwasserpumpe 10 und der Bearbeitungsmaschine P durchgängig verbunden ist. Das erste Wasserregelventil S1 kann so implementiert sein, dass es mechanisch oder elektronisch funktioniert.
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Das zweite Wasserregelventil S2 wirkt mit einer zweiten Rohrleitung L2 zusammen und ist zwischen der ersten Rohrleitung L1 und dem Flüssigkeitssammelbehälter W angeschlossen, um die Querschnittsgröße der zweiten Rohrleitung L2 selektiv anzupassen, wenn sie mit der ersten Rohrleitung L1 und dem Flüssigkeitssammelbehälter W durchgängig verbunden ist. Bei der Umsetzung wird die im Flüssigkeitssammelbehälter W befindliche Schneidflüssigkeit durch die Flüssigkeit aus dem Wasserauslassende der zweiten Rohrleitung L2 umgerührt. Darüber hinaus kann das zweite Wasserregelventil S2 so implementiert sein, dass es mechanisch oder elektronisch funktioniert. Darüber hinaus wird das Ausgangsende der zweiten Rohrleitung L2 wahlweise mit einer ersten Düse A1 in Reihe verbunden, um die Rührleistung zu erhöhen.
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Die zentrifugale Entfernungseinrichtung 20 ist ein Zentrifugalfilter, der durch eine dritte Rohrleitung L3 mit dem dritten Wasserregelventil S3 in Reihe verbunden und an die erste Rohrleitung L1 angeschlossen ist und zur Aufnahme der durch die erste Rohrleitung L1 geförderten Schneidflüssigkeit dient. Das Ausgabeende der zentrifugalen Entfernungseinrichtung 20 ist jeweils durch eine vierte Rohrleitung L4 und eine fünfte Rohrleitung L5 mit dem Flüssigkeitssammelbehälter W bzw. der Bearbeitungsmaschine P durchgängig verbunden. Das vierte Wasserregelventil S4, der Ablassbecher B und das fünfte Wasserregelventil S5 sind nacheinander mit dem Ablassende der zentrifugalen Entfernungseinrichtung 20 in Reihe verbunden.
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Das dritte Wasserregelventil S3 dient zur Steuerung der Querschnittsgröße der dritten Rohrleitung L3 und des Ausgabeendes der zentrifugalen Entfernungseinrichtung 20. Das dritte Wasserregelventil S3 kann so implementiert sein, dass es mechanisch oder elektronisch funktioniert.
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Das vierte Wasserregelventil S4 dient zur Steuerung der durchgängigen Verbindung zwischen dem Ablassende der zentrifugalen Entfernungseinrichtung 20 und dem Ablassbecher B. Das vierte Wasserregelventil S4 kann so implementiert sein, dass es mechanisch oder elektronisch funktioniert.
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Der Ablassbecher B dient zur Aufnahme der durch die zentrifugale Entfernungseinrichtung 20 herausgefilterten Fremdkörper.
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Das fünfte Wasserregelventil S5 dient zur Steuerung der durchgängigen Verbindung zwischen dem Ausgabeende des Ablassbechers B und der Außenseite, damit der Ablassbecher B gereinigt wird, ohne dafür die Maschine anhalten zu müssen. Das fünfte Wasserregelventil S5 kann so implementiert sein, dass es mechanisch oder elektronisch funktioniert.
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Die durch die zentrifugale Entfernungseinrichtung 20 gefilterte Schneidflüssigkeit wird durch die vierte Rohrleitung L4 zum Flüssigkeitssammelbehälter W gefördert, wobei die im Flüssigkeitssammelbehälter W befindliche Schneidflüssigkeit umgerührt wird. Bei der Umsetzung ist das Ausgabeende der vierten Rohrleitung L4 wahlweise mit einer zweiten Düse A2 in Reihe verbunden, um die Rührleistung der im Flüssigkeitssammelbehälter W befindlichen Schneidflüssigkeit zu verbessern.
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Die Hochdruckpumpe 30 ist mit der fünften Rohrleitung L5 in Reihe verbunden und wird mit der Abwasserpumpe 10 zusammen betätigt. Bei der Umsetzung wird als Hochdruckpumpe 30 eine Pumpe mit variabler Frequenz verwendet, wobei die Hochdruckpumpe mit einem Drehmomentregelkreis (nicht gezeigt) zusammenwirkt, um die Betriebsleistung der Hochdruckpumpe 30 entsprechend dem Druck der fünften Rohrleitung L5 anzupassen und somit eine Blindleistung zu vermeiden, wobei die Leistung der Hochdruckpumpe 30 kleiner als die der Abwasserpumpe 10 ist.
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Das sechste Wasserregelventil S6 ist mit der fünften Rohrleitung L5 in Reihe verbunden und zwischen der Hochdruckpumpe 30 und der Bearbeitungsmaschine P angeordnet. Das sechste Wasserregelventil S6 kann so implementiert sein, dass es mechanisch oder elektronisch funktioniert.
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Das Sicherheitsregelventil 40 wirkt mit der sechsten Rohrleitung L6 zusammen und ist zwischen der fünften Rohrleitung L5 und dem Flüssigkeitssammelbehälter W angeschlossen. Wenn der Innendruck der fünften Rohrleitung L5 größer als der vorgegebene Wert ist, fließt in der fünften Rohrleitung L5 befindliche Schneidflüssigkeit über das Sicherheitsregelventil 40 zurück zum Flüssigkeitssammelbehälter W.
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Der Partikelfilter 50 ist mit der fünften Rohrleitung L5 in Reihe verbunden und zwischen der Hochdruckpumpe 30 und der zentrifugalen Entfernungseinrichtung 20 angeordnet. Entsprechend dem Filtermaterial mit vorgegebener Porengröße wird die durch die zentrifugale Entfernungseinrichtung 20 gefilterte Schneidflüssigkeit durch den Partikelfilter 50 gefiltert, um den Anforderungen verschiedener Bearbeitungsmaschinen P an die Sauberkeit der Schneidflüssigkeit gerecht zu werden.
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Bei der Umsetzung kann der Partikelfilter 50 wahlweise weggelassen werden.
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Das oben Gesagte ist eine Einführung in die verschiedenen Komponenten und Montagemethoden des Schneidflüssigkeitsversorgungssystems gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Folgenden werden die Betriebseigenschaften des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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<Flüssigkeitssammelbehälter (1)>
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Die Abwasserpumpe 10 wird betätigt, um die Schneidflüssigkeit aus dem Flüssigkeitssammelbehälter W anzusaugen und zur ersten Rohrleitung L1 zu fördern, wobei die Abwasserpumpe mit dem zweiten Wasserregelventil S2 zusammenwirkt, um einen Teil der in der ersten Rohrleitung L1 befindlichen Flüssigkeit so zu steuern, dass sie durch die zweite Rohrleitung L2 zum Flüssigkeitssammelbehälter W zurückfließt, wodurch die im Flüssigkeitssammelbehälter W gespeicherte Schneidflüssigkeit umgerührt wird. Durch ein solches Umrühren wird verhindert, dass sich Fremdkörper auf dem Boden des Flüssigkeitssammelbehälters W ablagern, und können ferner die Wände des Flüssigkeitssammelbehälters W gereinigt werden, um ein Anhaften von Fremdkörpern zu vermeiden.
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<Reinigung der Bearbeitungsmaschine P>
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Die Abwasserpumpe 10 wird betätigt, um die Schneidflüssigkeit aus dem Flüssigkeitssammelbehälter W anzusaugen und zur ersten Rohrleitung L1 zu fördern, wobei die Abwasserpumpe mit dem ersten Wasserregelventil S1 zusammenwirkt, um die in der ersten Rohrleitung L1 befindliche Flüssigkeit so zu steuern, dass sie in die Bearbeitungsmaschine P eingeführt wird, wobei in der Bearbeitungsmaschine P befindliche Schneidspäne zum Flüssigkeitssammelbehälter W gefördert und durch den im Flüssigkeitssammelbehälter W befindlichen Trommelfilter 931 gefiltert werden.
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Da während des obigen Prozesses die im Flüssigkeitssammelbehälter W befindliche Schneidflüssigkeit umgerührt wird, werden die im Flüssigkeitssammelbehälter W befindlichen Fremdkörper (einschließlich Sedimente) aufgeschwemmt und können durch die Abwasserpumpe 10 zur Bearbeitungsmaschine P und dann zum Filtern zum primären Filtermechanismus 93 gefördert werden, um somit die Sauberkeit des Flüssigkeitssammelbehälters W zu verbessern.
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<Kühlung der Bearbeitungsmaschine P>
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Die Abwasserpumpe 10 wird betätigt, um die Schneidflüssigkeit aus dem Flüssigkeitssammelbehälter W anzusaugen und zur ersten Rohrleitung L1 zu fördern, wobei die Abwasserpumpe mit dem dritten Wasserregelventil S3, dem sechsten Wasserregelventil S6 und der Hochdruckpumpe 30 zusammenwirkt, wobei die in der ersten Rohrleitung L1 befindliche Flüssigkeit zur Zentrifugalfiltration durch die dritte Rohrleitung L3 in die zentrifugale Entfernungseinrichtung 20 eingeführt und dann herausgeführt und dann durch die fünfte Rohrleitung L5 in die Bearbeitungsmaschine P eingeführt wird, um den Kühlbedarf der Bearbeitungsmaschine P während des Schneidens zu decken.
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Bei der Umsetzung kann ferner ein in Reihe verbundener Partikelfilter 50 verwendet werden, um die von der zentrifugalen Entfernungseinrichtung 20 ausgegebene Schneidflüssigkeit weiter zu filtern und somit den Anforderungen der Bearbeitungsmaschine P an die Sauberkeit der Schneidflüssigkeit gerecht zu werden.
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<Flüssigkeitssammelbehälter (2)>
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Basierend auf dem oben Gesagten fließt die nach der Zentrifugalfilterung durch die zentrifugale Entfernungseinrichtung 20 ausgegebene Schneidflüssigkeit teilweise durch die vierte Rohrleitung L4 zum Flüssigkeitssammelbehälter W zurück, um die im Flüssigkeitssammelbehälter W gespeicherte Schneidflüssigkeit umzurühren.
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<Ablassen mittels der zentrifugalen Entfernungseinrichtung>
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Die durch die zentrifugale Entfernungseinrichtung 20 herauszentrifugierten Fremdkörper fließen vom Ablassende zum Ablassbecher B und sammeln sich im Ablassbecher B an, wenn das vierte Wasserregelventil S4 geöffnet wird. Wenn sich im Ablassbecher B Fremdkörper bis zu einer bestimmten Menge angesammelt haben, können sie durch das fünfte Wasserregelventil S5 ausgestoßen werden.
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Bei der Umsetzung werden das vierte und das fünfte Wasserregelventil S4, S5 manuell gesteuert. Ferner können das vierte und das fünfte Wasserregelventil S4, S5 elektronisch gesteuert werden und in Verbindung mit der Zeitsteuerung automatisch geöffnet und geschlossen werden, um den Effekt eines automatischen Ausstoßens zu erzielen.
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Die vorstehende Beschreibung stellt nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dar und soll nicht die Schutzansprüche beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die gemäß der Beschreibung und den Zeichnungen der Erfindung von einem Fachmann auf diesem Gebiet vorgenommen werden können, fallen in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Abwasserpumpe
- 20
- zentrifugale Entfernungseinrichtung
- 30
- Hochdruckpumpe
- 40
- Sicherheitsregelventil
- 50
- Partikelfilter
- B
- Ablassbecher
- A1
- erste Düse
- A2
- zweite Düse
- S1
- erstes Wasserregelventil
- S2
- zweites Wasserregelventil
- S3
- drittes Wasserregelventil
- S4
- viertes Wasserregelventil
- S5
- fünftes Wasserregelventil
- S6
- sechstes Wasserregelventil
- L1
- erste Rohrleitung
- L2
- zweite Rohrleitung
- L3
- dritte Rohrleitung
- L4
- vierte Rohrleitung
- L5
- fünfte Rohrleitung
- L6
- sechste Rohrleitung
- W
- Flüssigkeitssammelbehälter
<Stand der Technik> - P
- Bearbeitungsmaschine
- 91
- primärer Flüssigkeitssammelbehälter
- 92
- sekundärer Flüssigkeitssammelbehälter
- 93
- primärer Filtermechanismus
- 931
- Trommelfilter
- 932
- Späneförderer
- 94
- Sekundärfilter
- 95
- Späneentfernungspumpe
- 96
- Transferpumpe
- 97
- Kühlpumpenmechanismus
