DE19645945A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten von bei der Metallbearbeitung eingesetzten Bearbeitungsölen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten von bei der Metallbearbeitung eingesetzten BearbeitungsölenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich einerseits auf ein Verfahren
zum Aufbereiten von bei der Metallbearbeitung eingesetz
ten Bearbeitungsölen und andererseits auf eine Vorrich
tung zur Durchführung des Verfahrens.
Bearbeitungsöle werden in der Metall-Umformtechnik auf
grund ihrer Eigenschaften, wie einer hohen Tragfähigkeit
bei der Umformung, einer einfachen Entfettung der Fertig
teile sowie einer besseren Umweltverträglichkeit bevor
zugt gegenüber Öl-in-Wasser-Emulsionen eingesetzt, wobei
die Bearbeitungsöle üblicherweise aktive Leistungsträger
(Additive) für den Korrosions-, Verschleiß- und den Alte
rungsschutz enthalten.
Aus der Metallbearbeitung sind Pflegemaßnahmen zur Stand
zeitverlängerung von Öl-in-Wasser-Emulsionsbädern und
Entfettungsbädern bekannt.
Die Emulsionen der Emulsionsbäder werden durch Abtrennen
von fremden Feststoffen und Fremdölen gereinigt und er
neut in den Bearbeitungsprozeß zurückgeführt. Ihre Quali
tät nimmt mit der Einsatzdauer ständig ab, da die aktiven
Leistungsträger verbraucht werden. Weiterhin sind Emul
sionen anfällig gegenüber mikrobiellen Abbauvorgängen,
die sich zusätzlich auch negativ auf den gesamten Betrieb
der Bearbeitungsanlagen auswirken. Beispielsweise tritt
verstärkt Korrosion an Werkzeugen oder Maschinenteilen
auf. Um den Befall mit Mikroorganismen in Grenzen zu hal
ten, müssen den Emulsionen Bakterizide zugesetzt werden.
Oft werden diese Bakterizide nicht den unterschiedlichen
Anforderungen an die Umweltverträglichkeit und hoher
mikrobieller Wirkung gerecht, da die systembedingten Zu
sammenhänge äußerst komplex sind.
Bei der Badpflege von Entfettungsanlagen liegt der
Schwerpunkt momentan auf einer Rückgewinnung der Wasch
flüssigkeit, um die Wasserkosten zu senken. Die Wasch
flüssigkeit wird mittels Abscheider gereinigt und die ab
getrennten Öl-Bestandteile werden als Abfall teuer ent
sorgt.
Weiterhin sind zur Aufbereitung von Altöl thermische,
chemische und mikrobiologische Verfahren, wie Destilla
tion oder Neutralisation, bekannt. Ziel einer thermischen
Verwertung ist es, den Energiegehalt des Altöls bei einer
Verbrennung zu nutzen oder durch Destillation einzelner
Fraktionen für eine weitere Nutzung zu gewinnen. Bei der
chemischen oder biologischen Verwertung wird das Altöl
als Rohstoff eingesetzt.
Nachteilig ist, daß diese Verfahren aufwendig und teuer
sind. Außerdem erlaubt keines der angesprochenen Verfah
ren eine Rückführung des Altöls als Recyclingstoff in den
Ausgangsprozeß.
Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die
Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Aufbereiten von bei der Metallbearbeitung eingesetzten
Bearbeitungsölen aufzuzeigen, mit welchen diese Bearbei
tungsöle umweltfreundlich sowie mittels einfacher Appara
turen zu quasi neuwertigen Bearbeitungsölen wirtschaft
lich aufbereitet werden können.
Hinsichtlich des Verfahrensteils wird die Aufgabe erfin
dungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprü
che 1 oder 2 gelöst.
Bezüglich des gegenständlichen Teils der Aufgabe besteht
die Lösung in den Merkmalen der Ansprüche 25 und 33.
Die in den Ansprüchen 3 bis 24, 26 bis 32 und 34 aufge
führten Merkmale stellen vorteilhafte Weiterbildungen der
diversen verfahrenstechnischen und gegenständlichen Auf
gabenlösungen dar.
Das grundsätzliche erfindungsgemäße Verfahren besteht aus
einer ein- oder mehrstufigen Abtrennung, einer Qualitäts
kontrolle und gegebenenfalls einer Nachadditivierung.
Hierbei wird ein vor oder während der Bearbeitung eines
Werkstücks überschüssig aufgebrachtes oder verdrängtes
Bearbeitungsöl im Anschluß an den Metallbearbeitungspro
zeß in mindestens einem Auffangbehälter gesammelt. Bei
der Bearbeitung werden verschiedene Bearbeitungsöle mit
speziellen Eigenschaften, wie Reibungs-, Verschleiß-,
Korrosions- und Alterungsschutz gezielt eingesetzt. Die
Anzahl der verwendeten Bearbeitungsöle wird möglichst ge
ring gehalten, da bei der Aufbereitung die Bearbeitungs
öle miteinander vermischt werden und aus ökonomischer
Sicht eine Trennung in Einzelfraktionen nicht sinnvoll
ist.
Das überwiegend aus Bearbeitungsölen bestehende ge
sammelte und verunreinigte Öl-Gemisch, welches außerdem
Fremdöle, wie Maschinenöle oder hydraulische Öle und
feste Fremdstoffe, insbesondere Schmutz und Metallabrieb
enthält, wird zuerst gereinigt. Die Feststoffe werden in
einer Abtrennvorrichtung bevorzugt mechanisch, alternativ
mit einem Elektroabscheider oder Magnetabscheider ent
fernt. Als mechanische Abtrennvorrichtungen können z. B.
Zentrifugen, Filter oder Absetzbecken Verwendung finden.
Eine besonders vorteilhafte Abtrennvorrichtung ist ein
Separator, da neben einer Fest-Flüssig-Abscheidung auch
parallel auftretende Flüssigphasen voneinander getrennt
werden.
In einer Qualitätskontrolle wird das derart aufbereitete
Öl-Gemisch auf seine Verwendungsfähigkeit für einen er
neuten Einsatz in einem Metallbearbeitungsprozeß geprüft.
Eine Sichtkontrolle, entweder manuell oder automatisiert,
gibt aufgrund der Farbänderung und der Trübung des aufbe
reiteten Öl-Gemisches Aufschluß über den Anteil der
Fremdstoffe bzw. den Reinheitsgrad.
Weiterhin wird in mindestens einem tribologischen Quali
tätstest das tribologische Verhalten des aufbereiteten
Öl-Gemisches untersucht. Hierbei wird es als Trenn
schmierschicht zwischen zwei sich relativ zueinander be
wegenden Kontaktflächen der Prüfkörper eingebracht.
Bei Einhaltung von vorgegebenen Qualitätskriterien, d. h.
innerbetrieblichen Werksnormen oder nationalen bzw.
internationalen Standards, wird das aufbereitete Öl-Ge
misch als sogenanntes Recycling-Öl direkt in den Aus
gangsprozeß der Metallbearbeitung zurückgeführt.
Negative Abweichungen von derartigen Qualitätskriterien
können z. B. durch Fremdöl hervorgerufen werden. Dieses
kann dann durch eine Zugabe von Leistungsträgern in einer
sich der Qualitätskontrolle anschließenden Nachadditivie
rung beseitigt oder zumindest reduziert werden. Das der
art additivierte Öl-Gemisch kann jetzt ebenfalls als
Recycling-Öl in dem Metallbearbeitungsprozeß wieder ver
wendet werden.
Ist jedoch der Anteil an Fremdölen zu hoch, muß das auf
bereitete Öl-Gemisch auf herkömmlichem Weg entsorgt wer
den.
Gemäß einem weiteren, dem Metallbearbeitungsprozeß nach
geschalteten Recycling-Verfahren mit einer sich an die
Metallbearbeitung anschließenden Entfettungsanlage werden
die in einem Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch aus der Entfet
tungsanlage enthaltenen, teilweise in der Flüssigkeit ge
lösten diversen Bearbeitungsöle aufbereitet.
In der Entfettungsanlage werden an der Oberfläche des
Werkstücks anhaftende Bearbeitungsöle mittels entspre
chend angepaßter Reiniger abgelöst, um das Werkstück für
eine Weiterbearbeitung, wie z. B. einer Lackierung, wel
ches eine schmierstofffreie Werkstoffoberfläche erfor
dert, vorzubereiten. Neben den Bearbeitungsölen enthält
das aufzubereitende Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch feste
und flüssige Fremdstoffe, wie Schmutz, Metallabrieb,
Fremdöl oder Reinigerrückstände und evtl. auch Ausfäl
lungen, wie Ölharz, Ölschlamm oder Asphalt, die durch
Alterungsprozesse der Bearbeitungsöle entstehen.
Die Bearbeitungsöle werden in einer ein- oder mehrstufi
gen Abtrennvorrichtung von der Waschflüssigkeit und den
Feststoffen getrennt.
Eine einstufige Abtrennung erfordert den Einsatz einer
Vorrichtung mit einer scharfen Trenngrenze, um die vorge
gebenen Qualitätskriterien einzuhalten. Hierfür eignen
sich besonders Separatoren.
Bei einer zweistufigen Abtrennung wird in der ersten
Trennstufe aus dem Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch ein hoch
konzentriertes Öl-Gemisch mit geringen Restanteilen an
Waschflüssigkeit und Reinigern abgeschieden. Die zweite
Trennstufe, bevorzugt ein Separator, dient zur Reduzie
rung dieser Restanteile. Die erste Trennstufe kann durch
einen Schwerkraft- oder Fliehkraftabscheider, einen Ölab
streifer, einen Koaleszenzabscheider, einen Membranfilter
oder einer thermischen Abtrennvorrichtung gebildet sein.
Eine mehrstufige Abtrennung erlaubt eine differenziertere
Abtrennung der Einzelkomponenten. In der ersten Trenn
stufe liegt der Schwerpunkt der Abtrennung auf einer öl
freien Waschflüssigkeits-Abscheidung und in der zweiten
Trennstufe auf einer Senkung des Restanteils der Fremd
stoffe im aufbereiteten Öl-Gemisch. Geringe Anteile von
Reinigern in diesem Öl-Gemisch haben eine positive Wir
kung, da sie aufgrund ihrer Grenzflächenaktivität die
Entfettung des mit dem Recycling-Öl behandelten Werk
stücks in der Entfettungsanlage erleichtern.
In einer Nachadditivierung werden dem aufbereiteten Öl-
Gemisch bei der Metallbearbeitung verbrauchte oder in der
Entfettung entzogene Leistungsträger wieder zugegeben, um
die tribologischen Eigenschaften des aufbereiteten Öl-Ge
misches zu verbessern. Die Qualitätskriterien, wie Rei
bung und Verschleiß, werden in einer Qualitätskontrolle
in mindestens einem tribologischen Qualitätstest über
prüft. Bei Einhaltung der vorgegebenen Qualitätskriterien
wird das aufbereitete Öl-Gemisch als Recycling-Öl direkt
in den Metallbearbeitungsprozeß zurückgeführt.
Im Falle einer Nichterfüllung der Qualitätskriterien wer
den in einer weiteren Nachadditivierung erneut die tribo
logischen Eigenschaften verbessernde Leistungsträger zu
dosiert oder es wird bei einem sehr schlechten Ergebnis
des Qualitätstestes das aufbereitete Öl-Gemisch einer
Entsorgung zugeführt.
Im Rahmen einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfin
dung werden die vorstehend beschriebenen Verfahren mit
einander kombiniert. Die aufbereiteten Öl-Gemische werden
vor oder nach der Nachadditivierung miteinander ver
mischt. Sie fallen in unterschiedlichen Mengen an. Ein
hoher Anteil der verdrängten oder überschüssig aufgetra
genen Bearbeitungsöle im aufbereiteten Öl-Gemisch wirkt
sich positiv auf die tribologischen Eigenschaften der Ge
samtmischung aus, da dieses Öl-Gemisch aufgrund geringer
mechanischer und chemischer Veränderungen Qualitätseigen
schaften von neuwertigem Bearbeitungsöl aufweist. Weiter
hin wird dadurch der prozentuale Bedarf der Leistungsträ
ger in der Nachadditivierung gesenkt.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann abhängig von den
anfallenden verunreinigten Ölmengen und vom Bedarf an
Recycling-Öl intermittierend oder kontinuierlich gearbei
tet werden. Verlustmengen an Bearbeitungsöl im Metallbe
arbeitungsprozeß und in der Aufbereitung werden durch
Zugabe von frischem Bearbeitungsöl bei der Metallbearbei
tung ausgeglichen.
Die im Rahmen der Qualitätskontrolle des erfindungsgemä
ßen Aufbereitungs-Verfahrens entwickelte Systematik in
der Vorgehensweise zur Prüfung der Verwendungsfähigkeit
des aufbereiteten Öl-Gemisches für einen erneuten Einsatz
im Metallbearbeitungsprozeß stellt einen eigenständigen
Erfindungsgedanken dar.
Um die Pufferzeit für das aufbereitete oder gegebenen
falls additivierte Öl-Gemisch bis zur Entscheidung über
seine Verwendbarkeit zu minimieren, können in einer Qua
litätskontrolle tribologische Schnelltests und/oder che
mische und/oder physikalische Schnellanalysen mit kurzen
Prüfzeiten zur Bestimmung der Öl-Gemisch-Eigenschaften
eingesetzt werden. Weiterhin können die Tests und Analy
sen mit einfachen Apparaturen durchgeführt werden, da die
Störanfälligkeit abnimmt und kein Fachpersonal für die
Durchführung der Qualitätskontrolle erforderlich ist.
In der Praxis hat sich gezeigt, daß der Brugger-Test (DIN
51 347) zur Untersuchung des tribologischen Verhaltens des
aufbereiteten und gegebenenfalls additivierten Öl-Gemi
sches die zweckmäßigste Testmethode ist. Alternative
Qualitätstests zum Brugger-Test sind teilweise aufwendi
gere Prüfungen, wie der Timken-Test nach ASTM-D-2287 oder
der Verschleißtest mittels Almen-Wielandmaschine,
Verschleißwaage nach Reichert (VKIS-Arbeitsblatt 6),
Shell-Vierkugel-Apparat (DIN 51 350) oder Falex-Prüfma
schine (ASTM-D-2670).
Um für die Zugabe der Leistungsträger in der Nachadditi
vierung die erforderlichen Informationen über die chemi
sche Zusammensetzung des aufbereiteten Öl-Gemisches zu
erhalten, kann eine chemische Qualitätsanalyse durchge
führt werden. Das aufbereitete Öl-Gemisch wird entweder
kontinuierlich während der Aufbereitung öder einmal vor
dem Recycling-Verfahren an einer Probe analysiert. Eine
Gesamtanalyse ist nicht erforderlich, da chemische Verän
derungen während der Metallbearbeitung und Entfettung nur
selektiv auf einige Leistungsträger wirken. Beispiels
weise werden in der Entfettung vor allem wasserlösliche
Leistungsträger, wie Zinkdialkyldithiophosphate oder Na
triumsulfonate ausgewaschen. Daher ist nur eine Analyse
bezüglich dieser Öl-Komponenten notwendig.
Mit der IR-Spektroskopie kann in der Qualitätskontrolle
eine einfache Schnellanalyse zur Ermittlung der chemi
schen Zusammensetzung des aufbereiteten Öl-Gemisches ein
gesetzt werden. Die IR-Spektroskopie erlaubt auch eine
Abschätzung hinsichtlich der Oxidation des aufbereiteten
und gegebenenfalls additivierten Öl-Gemisches. Weitere
Alternativmethoden zur selektiven Additivanalyse sind die
Atomemissionsspektroskopie zur Bestimmung der Natrium
sulfonate oder Zinkdithiophosphate bzw. die kernmagneti
sche Resonanzspektroskopie zur Messung des Anteils der
phosphorhaltigen Zersetzungsprodukte im aufbereiteten Öl-
Gemisch. Gegebenenfalls kann das aufbereitete Öl-Gemisch
weiteren Prüfungen unterzogen werden, in denen andere
chemische und physikalische Stoffeigenschaften untersucht
werden. Geeignete Qualitätsprüfungen sind z. B. die Alte
rungsbeständigkeit nach Baader (DIN 51 554), die Neutrali
sationszahl-Bestimmung (DIN 51 558), die Verseifungszahl-
Bestimmung (DIN 51 559 bzw. DIN 53 401), die Säurezahl-Be
stimmung (DIN 53 402) und die Jodzahl-Bestimmung (DIN
53 241), in denen spezifische Eigenschaften für das aufbe
reitete Öl-Gemisch ermittelt werden können.
In der Nachadditivierung wird dem aufbereiteten Öl-Ge
misch eine jeweils an den Verbrauch der Leistungsträger
angepaßte Zusammensetzung von Leistungsträgern zugesetzt.
Diese Maßnahme beinhaltet ebenfalls einen eigenständigen
Erfindungsgedanken.
Bei einer während der Aufbereitung durchgeführten konti
nuierlichen chemischen Qualitätsanalyse wird in der
Nachadditivierung eine meßwertabhängige Zusammensetzung
bzw. Menge der verbrauchten Leistungsträger zudosiert. Im
Falle einer einmal durchgeführten chemischen Qualitäts
analyse des jeweils in der Metallbearbeitung bei bestimm
ten Prozeßbedingungen eingesetzten Bearbeitungsöls anhand
einer Probe vom aufbereiteten Öl-Gemisch wird in der
Nachadditivierung konstant eine an diese Analyse ange
paßte Leistungsträger-Zusammensetzung dem aufbereiteten
Öl-Gemisch zugegeben.
Diese einfache Qualitätsanalyse bei Einsatz eines einzi
gen Bearbeitungsöls in den Bearbeitungsprozeß führt zu
einer merklichen Kosten- und Zeitersparnis.
Abhängig von dem Ergebnis des tribologischen Qualitäts
tests und/oder der chemischen Qualitätsanalyse können dem
aufbereiteten Öl-Gemisch in der Nachadditivierung Lei
stungsträger wie polare Additive, Hochdruck-Additive (EP-
Additive), Verschleißschutz-Additive (AW-Additive), Kor
rosionsinhibitoren, Oxidationsinhibitoren und Metallkom
plexbildner zugesetzt werden. Polare Leistungsträger, wie
Syntheseester, natürliche Fettöle oder Fettsäuren, dienen
zur Verbesserung des Qualitätskriteriums Reibung. Mit der
Zugabe von EP-Additiven werden die Qualitätskriterien
Reibung, Verschleiß sowie Alterung verbessert. AW-Addi
tive, wie ZnDTP, werden als Verschleißschutz-Verbesserer
eingesetzt. Korrosions- und Oxidationsinhibitoren dienen
als Alterungsschutz zur Standzeitverlängerung der Bear
beitungsöle. Es wird in der Regel eine Mischung dieser
Additivtypen zugegeben, weil sie unterschiedlich und in
verschiedenen Temperaturbereichen wirksam sind.
Die erfindungsgemäße Aufbereitung der Bearbeitungsöle ist
vorteilhaft in einen geschlossenen Öl. Kreislaufprozeß
eingebunden. Da das Verfahren modular aufgebaut ist, kön
nen im Einsatz befindliche Fertigungsanlagen mit den feh
lenden Aufbereitungsvorrichtungen ohne weiteres nachgerü
stet werden.
Mit der Nachadditivierung und der Qualitätskontrolle
stellt die Erfindung einfache Verfahrensschritte zur Ver
fügung, welche die Standzeit jedes eingesetzten Bearbei
tungsöls bei nahezu gleichbleibender Qualität kostengün
stig verlängert. Durch den Einsatz von recyceltem Bear
beitungsöl werden die Betriebs- und die Entsorgungskosten
gesenkt.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird den gesetzlichen An
forderungen (Abfallgesetz) mit dem Ziel einer möglichst
hohen stofflichen Wiederverwertung vollauf gerecht.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnun
gen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 in einer schaubildlichen Darstellung ein Ver
fahren zur Aufbereitung von vor oder während
der Umformung eines metallischen Halbzeuges
überschüssig aufgebrachtem oder verdrängtem
Bearbeitungsöl;
Fig. 2 ebenfalls in einer schaubildlichen Darstel
lung ein Verfahren zum Aufbereiten von in ei
nem Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch aus einer
einer Metallumformung nachgeschalteten Ent
fettungsanlage enthaltenen Bearbeitungsölen,
wobei die Aufbereitung in einer einstufigen
Abtrennvorrichtung vorgenommen wird;
Fig. 3 wiederum in schaubildlicher Darstellung ein
Verfahren zum Aufbereiten von in einem Öl-
Waschflüssigkeits-Gemisch aus einer einer Me
tallumformung nachgeschalteten Entfettungsan
lage enthaltenen Bearbeitungsölen, wobei die
Aufbereitung in einer zweistufigen Abtrenn
vorrichtung vorgenommen wird;
Fig. 4 nochmals in schaubildlicher Darstellung ein
Kombinations-Verfahren zum Aufbereiten von
Bearbeitungsölen gemäß den Verfahren der Fig.
1 und 2 und
Fig. 5 gleichfalls in schaubildlicher Darstellung
eine Variante des Verfahrens gemäß Fig. 2,
wobei in einer Qualitätskontrolle das aufbe
reitete Öl-Gemisch in einem tribologischen
Qualitätstest und gegebenenfalls durch eine
chemisch-physikalische Qualitätsanalyse un
tersucht wird.
In der Fig. 1 ist ein Verfahren zur Aufbereitung eines
vor oder während der pressenden Umformung U eines metal
lischen Halbzeugs 10 überschüssig auf gebrachten Bearbei
tungsöls VBÖ oder verdrängten, d. h. verunreinigten Bear
beitungsöls ÜBÖ schematisch dargestellt.
In einer Öl-Gemisch-Aufbereitungseinrichtung R für die
Bearbeitungsöle ÜBÖ und VBÖ sind hinter einer Presse P
ein Auffangbehälter B1 und eine Abtrennvorrichtung A1 zur
Feststoffabtrennung angeordnet. Der Abtrennvorrichtung A1
sind eine Qualitätskontrolle QK1 und eine Nachadditivie
rung NA1 nachgeschaltet.
Zur besseren Bearbeitbarkeit wird vor der Umformung U des
Halbzeugs 10 auf seine Oberfläche in einer Schmierölauf
bringung SA, wie z. B. einem Öltauchbad oder einer Sprüh
anlage, Bearbeitungsöl 11 überschüssig aufgetragen. Das
geölte Halbzeug 12 wird der Presse P zugeführt, in wel
cher während der Umformung U verunreinigtes Bearbei
tungsöl VBÖ verdrängt wird. Das während der Schmierölauf
bringung SA und der Umformung U des geölten Halbzeugs 12
überschüssig aufgebrachte oder verdrängte Bearbeitungsöl
ÜBÖ, VBÖ wird in dem Auffangbehälter B1 unterhalb der
Presse P gesammelt. Dieses hier gesammelte Öl-Gemisch 11a
ist außerdem durch Feststoffe 13, wie Schmutz oder Me
tallabrieb, und Fremdöle 14, insbesondere Hydrauliköl,
verunreinigt. In der einstufig ausgebildeten Abtrennvor
richtung A1, bevorzugt in Form eines Separators oder
eines Filters mit einer Filterfeinheit von 5 bis 50 µm,
insbesondere 40 µm, werden die Feststoffe 13 aus dem ver
unreinigten Öl-Gemisch 11a entfernt.
Das die Abtrennvorrichtung A1 verlassende aufbereitete
Öl-Gemisch 11b wird in der Qualitätskontrolle QK1 auf
seine Verwendungsfähigkeit für einen erneuten Einsatz als
Recyclingöl 15 in dem Metallbearbeitungsprozeß MP ge
prüft. Dazu wird das aufbereitete Öl-Gemisch 11b minde
stens einer Sichtkontrolle unterzogen und/oder in minde
stens einem tribologischen Qualitätstest TQT sein tribo
logisches Verhalten untersucht. Mit Hilfe des Brugger-
Tests (DIN 51 347), bei welchem das aufbereitete Öl-Ge
misch 11b als Schmierölfilm zwischen sich relativ zuein
ander bewegenden Zylindern aufgetragen wird, wird die Be
lastbarkeit nach Brugger als vorgegebenes Reib-Ver
schleiß-Qualitätskriterium ermittelt.
Bei Einhaltung dieses Qualitätskriteriums wird das unter
suchte aufbereitete Öl-Gemisch 11b nunmehr als
Recyclingöl 15 direkt wieder in der Schmierölaufbringung
SA verwendet.
Weichen die Ergebnisse in der Qualitätskontrolle QK1 nur
geringfügig von dem vorgegebenen Wert für das
Qualitätskriterium ab, wird in der Nachadditivierung NA1
dem aufbereiteten Öl-Gemisch 11b eine das tribologische
Verhalten verbessernde Leistungsträger-Mischung 16 zuge
geben. Die Zusammensetzung dieser Leistungsträger-
Mischung 16 ist in Vorprüfungen durch eine chemische Qua
litätsanalyse CQA (siehe auch Fig. 5) einer Standard
probe des aufbereiteten Öl-Gemisches 11b festgelegt wor
den. In der Nachadditivierung NA1 wird dann eine standar
disierte Leistungsträger-Mischung 16 zum aufbereiteten
Öl-Gemisch 11b dosiert, wobei auf die Zugabemenge regu
lierend von außen Einfluß genommen werden kann. Dieses
additivierte Öl-Gemisch 11c kann trotz der durch einen
geringen Anteil an Fremdöl 14 hervorgerufenen Abweichun
gen ebenfalls als Recycling-Öl 15 wieder im
Metallbearbeitungsprozeß MP eingesetzt werden.
Zeigt die Qualitätskontrolle QK1 jedoch, daß eine Wieder
verwendung des aufbereiteten Öl-Gemisches 11b nicht mög
lich ist, wird dieses einer herkömmlichen Entsorgung ES1
zugeführt.
Fig. 2 zeigt im Schema ein Aufbereitungs-Verfahren für
in einem Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch 18 enthaltene,
teilweise darin gelöste Bearbeitungsöle 11. Der Umformung
U eines Halbzeugs 10 in einem Metallbearbeitungsprozeß MP
ist eine Entfettungsanlage EF zum Reinigen von umgeform
ten Halbzeugen 17 nachgeschaltet, deren Abwasser, d. h.
das Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch 18 in einer einstufigen
Abtrennvorrichtung A2 aufbereitet wird.
In diesem Zusammenhang läßt die Fig. 2 erkennen, daß in
einer Öl-Gemisch-Aufbereitungseinrichtung R1 einer Ab
trennvorrichtung A2 eine Nachadditivierung NA2 sowie eine
Qualitätskontrolle QK2 nachgeschaltet sind.
Das umzuformende Halbzeug 10 in Form z. B. eines Blechs
oder Coils, wird vor der Umformung U in einer
Schmierölaufbringung SA, wie z. B. einem Öltauchbad oder
einer Sprühanlage, mit Bearbeitungsöl 11 behandelt.
Um die Aufbereitung des während des Metallbearbeitungs
prozesses MP verunreinigten Bearbeitungsöls 11 zu verein
fachen, kann anstelle verschiedener Bearbeitungsöle 11
mit speziellen Reib-, Verschleiß- und Alterungseigen
schaften nur ein - aber dafür aufgrund eines höheren Lei
stungsträgeranteils 19 - höherwertiges Bearbeitungsöl 11,
verwendet werden. Dieses Bearbeitungsöl 11, 19 besteht
aus einem Basis-Öl-Anteil 11 von 54,1% und einem Lei
stungsträgeranteil 19 von 45,9%, wobei auf den Ester,
das Sulfonat und ZnDTP Anteile von 14,7%, 24,6% und 6,6
% entfallen. Das AW-Additiv ZnDTP ist gleichzeitig ein
Korrosions- und Oxidationsinhibitor und beugt daher der
Alterung des eingesetzten Bearbeitungsöls 11 vor.
Das geölte Halbzeug 12 wird in einer Presse P umgeformt.
Hier reagiert das Bearbeitungsöl 11 oder 11, 19 mit der
Metalloberfläche. Unter Umständen treten Veränderungen am
Bearbeitungsöl 11 bzw. 11, 19 aufgrund lokaler Über
hitzung auf. Während der Umformung U durch Pressen nimmt
das Bearbeitungsöl 11 bzw. 11, 19 Feststoffe 13, wie
Schmutz und kleine Späne auf. Weiterhin vermischt es sich
mit auf der Oberfläche des geölten Halbzeugs 12 aufge
brachtem Fremdöl 14. Durch Leckagen in den Schmier- und
Hydraulikölkreisläufen gelangen noch andere Fremdöle 14
in den Metallbearbeitungsprozeß MP. Für die Weiterverar
beitung WA der umgeformten Halbzeuge 17 werden ihre Ober
flächen von daran anhaftendem Bearbeitungsöl 11 bzw. 11,
19 befreit.
Die auf warmer Basis arbeitende Entfettungsanlage EF wird
durch fünf in Reihe geschaltete Tauchbecken gebildet,
welche ein Fassungsvermögen von V = 10 m3 haben.
Jedes umgeformte Halbzeug 17 durchläuft zuerst zwei Ent
fettungsbäder, in denen die oberflächig anhaftenden Bear
beitungsöle 11 bzw. 11, 19 mittels einer Waschflüssigkeit
20 abgelöst werden. Als Waschflüssigkeit 20 wird z. B. ein
an das verwendete Bearbeitungsöl 11 bzw. 11, 19 angepaß
ter Reiniger 21, u. a. bestehend aus Natronlauge und Ten
siden mit einer Konzentration von 4 Gew.-%, verwendet.
Der Reiniger 21 kann folgende Auswirkungen auf ein Bear
beitungsöl 11 bzw. 11, 19 hervorrufen: Einerseits werden
Leistungsträgeranteile 19, insbesondere die wasserlösli
chen Bestandteile, wie beispielsweise ZnDTP, abgegeben
und andererseits nimmt das Bearbeitungsöl 11 Komponenten
des Reinigers 21 auf. Bei bestimmten Prozeßbedingungen in
der Entfettungsanlage EF fallen beispielsweise polare
Leistungsträger aus. Das gereinigte und ölfreie umge
formte Halbzeug 17a wird in zwei weiteren Spülbecken ge
spült. Anschließend wird in einem Konservierungsbad ein
Konservierungsschutz aufgebracht, um das ölfreie Halbzeug
17a bis zur Weiterverarbeitung WA vor Korrosion zu schüt
zen.
Zur Standzeitverlängerung der Entfettungs- und Spülbäder
in der Entfettungsanlage EF wird die Waschflüssigkeit 20
kontinuierlich gereinigt. Bei optimaler Badpflege kann
eine Rückbefettung beim Herausziehen der ölfreien
Halbzeuge 17a aus der Entfettungsanlage EF unterbunden
werden.
Das Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch 18 aus den Entfettungs
bädern wird mittels einer einstufigen Abtrennvorrichtung
A2, insbesondere einem Separator, mit einer Kapazität von
3 m3/h in seine Bestandteile: aufbereitetes Öl-Gemisch
11b, Feststoffe 13 und Waschflüssigkeit 20 getrennt.
Die Spülbäder sind durch 10 bis 25% Verschleppung von
Bearbeitungsöl 11 und Waschflüssigkeit 20 verunreinigt.
Dieses Abwasser wird mittels eines Koalisierplattenklä
rers mit einer Kapazität von 3 m3/h vom Bearbeitungsöl 11
befreit, damit nachfolgend das aufbereitete Öl-Gemisch 11b
und die Waschflüssigkeit 20 wieder verwertet werden
können. Die Feststoffe 13 werden abgeschieden.
Das aufbereitete Öl-Gemisch 11b enthält neben dem einge
setzten Bearbeitungsöl 11 Leistungsträgeranteile 19,
Fremdöle 14 sowie geringe Anteile an Waschflüssigkeit 20,
die beim erneuten Einsatz des aufbereiteten Öl-Gemisches
11b im Metallbearbeitungsprozeß MP die Entfettung in der
Entfettungsanlage EF erleichtern.
Bei einer in einer Voruntersuchung des aufbereiteten Öl-
Gemisches 11b bestimmten Qualitätsanalyse CQA (siehe auch
Fig. 5) wurde folgende chemische Zusammensetzung analy
tisch ermittelt:
Ein Anteil von 83,6% an Basisöl und ein Anteil von 16,4
% an Ester. Die wasserlöslichen Leistungsträger-Anteile
19, wie z. B. ZnDTP und Natriumsulfonat, wurden in der
Entfettungsanlage EF ausgewaschen. Daher geht durch die
Aufbereitung ungefähr 1/3 der ursprünglich eingesetzten
Menge an Bearbeitungsöl 11 verloren.
Dem aufbereiteten Öl-Gemisch 11b werden in der Nachaddi
tivierung NA2 die fehlenden Leistungsträger in einer Mi
schung 16 zugegeben. Diese Leistungsträger-Mischung 16
wird standardmäßig als 10%-ige Mischung ausgeführt. Die
Einmischung erfolgt chargenweise bei einer erhöhten Tem
peratur von 600 bis 65°C mit einem Propellerrührer.
Das derart additivierte Öl-Gemisch 11c wird in der Qua
litätskontrolle QK2 auf seine Verwendungsfähigkeit für
einen erneuten Einsatz als Recycling-Öl 15 in dem Metall
bearbeitungsprozeß MP geprüft. In mindestens einem tribo
logischen Qualitätstest TQT wird das tribologische Ver
halten des additivierten Öl-Gemisches 11d untersucht. Der
Brugger-Test (DIN 51 347) ist wiederum eine geeignete
Schnellprüfung, mit dem der Reibverschleiß ermittelt
wird. Bei Einhaltung dieses Qualitätskriteriums kann das
untersuchte additivierte Öl-Gemisch 11c als Recycling-Öl
15 direkt in die Schmierölaufbringung SA zurückgeführt
werden.
Anderenfalls wird das additivierte Öl-Gemisch 11c einer
erneuten Nachadditivierung NA2 unterzogen, so daß es als
nachadditiviertes Öl-Gemisch 11d dem Metallbearbei
tungsprozeß MP zugeleitet wird, oder es wird das additi
vierte Öl-Gemisch 11c einer Entsorgung ES2 zugeführt,
wenn das Ergebnis der Qualitätskontrolle QK2 sehr
schlecht ist.
Bei dem anhand der Fig. 3 veranschaulichten Verfahren
wird - abweichend zum Verfahren gemäß Fig. 2 - das Öl-
Waschflüssigkeits-Gemisch 18 in einer zweistufigen Aufbe
reitungseinrichtung R2 aufbereitet.
Das Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch 18 aus der Entfettungs
anlage EF wird der ersten Trennstufe A2 in Form eines Öl
abscheiders zugeführt, in welcher aufgrund der Dichteun
terschiede des in dem Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch 18
enthaltenen Bearbeitungsöls 11 und der Waschflüssigkeit
20 eine Phasentrennung stattfindet. Hierbei kann an der
Grenzfläche zwischen der abgesetzten Waschflüssigkeit 20
und dem aus der Trennstufe A2 tretenden behandelten, ge
ringe Restanteile Wasser enthaltenden Öl-Gemisch 11e eine
cremige Zwischenschicht auftreten, da die im Reiniger 21
enthaltenen Tenside wegen ihrer Grenzflächenaktivität
eine homogene Phasenbildung erschweren. Diese Zwischen
schicht wird entweder abgesaugt oder durch einen Skimmer
bzw. ein Förderband abgeschieden. Anschließend wird in
einer zweiten Trennstufe A3 in Form eines Separators das
behandelte Öl-Gemisch 11e auch von Restanteilen der
Waschflüssigkeit 20 und ausgefallenen Reinigern 21 gesäu
bert.
Das derart aufbereitete Öl-Gemisch 11b gelangt dann in
eine Nachadditivierung NA2. Das additivierte Öl-Gemisch
11c wird anschließend in einer Qualitätskontrolle QK2
mittels des Brugger-Testes (DIN 51 347) auf seine Ver
wendung für einen erneuten Einsatz als Recycling-Öl 15
untersucht. Es kann aber auch noch einmal nachadditiviert
und dann als nachadditiviertes Öl-Gemisch 11d dem Metall
bearbeitungsprozeß MP zugeführt werden.
Bei Nichteinhaltung der Qualitätskriterien wird das addi
tivierte Öl-Gemisch 11c der Entsorgung ES2 zugeführt.
In der Fig. 4 ist im Ablaufschema eine Kombination der
anhand der Fig. 1 und 2 veranschaulichten Verfahren
dargestellt.
Bei diesem kombinativen Verfahren werden sowohl das vor
und während der Umformung U überschüssig aufgebrachte
oder verdrängte Bearbeitungsöl ÜBÖ, VBÖ als auch das in
dem Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch 18 aus der Entfettungs
anlage EF enthaltene Bearbeitungsöl 11 recycelt. Anson
sten gelten die Erläuterungen zu den Fig. 1 und 2.
Fig. 5 zeigt anhand eines Ablaufschemas eine Variante
des Verfahrens gemäß Fig. 2 mit einer Qualitätskontrolle
QK2, in der ein tribologischer Qualitätstest TQT und ge
gebenenfalls eine chemische Qualitätsanalyse CQA durchge
führt werden.
10
Halbzeug ungeölt
11
Bearbeitungsöl, sauber
ÜBÖ Bearbeitungsöl, überschüssig
VBÖ Bearbeitungsöl, verunreinigt
ÜBÖ Bearbeitungsöl, überschüssig
VBÖ Bearbeitungsöl, verunreinigt
11
a Öl-Gemisch, verunreinigt
11
b Öl-Gemisch, aufbereitet
11
c Öl-Gemisch, additiviert
11
d Öl-Gemisch, nachadditiviert
11
e Öl-Gemisch mit Restanteilen Wasser
12
Halbzeug beölt
13
Feststoffe
14
Fremdöle
15
Recycling-Öl
16
Leistungsträger-Mischung
17
umgeformte Halbzeuge
17
a ölfreie umgeformte Halbzeuge
18
Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch
19
Leistungsträgeranteil
20
Waschflüssigkeit
21
Reiniger
A1 Abtrennvorrichtung
A2 Abtrennvorrichtung
A3 Abtrennvorrichtung
B1 Auffangbehälter
CQA Qualitätsanalyse
EF Entfettungsanlage
ES1 Entsorgung
ES2 Entsorgung
MP Metallbearbeitungsprozeß
NA1 Nachadditivierung
NA2 Nachadditivierung
P Presse
QK1 Qualitätskontrolle
QK2 Qualitätskontrolle
R Aufbereitungseinrichtung
R1 Aufbereitungseinrichtung
R2 Aufbereitungseinrichtung
SA Schmierölaufbringung
TQT tribologischer Qualitätstest
U Umformung
WA Weiterverarbeitung
A1 Abtrennvorrichtung
A2 Abtrennvorrichtung
A3 Abtrennvorrichtung
B1 Auffangbehälter
CQA Qualitätsanalyse
EF Entfettungsanlage
ES1 Entsorgung
ES2 Entsorgung
MP Metallbearbeitungsprozeß
NA1 Nachadditivierung
NA2 Nachadditivierung
P Presse
QK1 Qualitätskontrolle
QK2 Qualitätskontrolle
R Aufbereitungseinrichtung
R1 Aufbereitungseinrichtung
R2 Aufbereitungseinrichtung
SA Schmierölaufbringung
TQT tribologischer Qualitätstest
U Umformung
WA Weiterverarbeitung
Claims (34)
1. Verfahren zum Aufbereiten von bei der Metallbearbei
tung eingesetzten Bearbeitungsölen (11),
bei welchem vor oder während der Behandlung eines Werkstücks (10) in einem Metallbearbeitungsprozeß (MP) Bearbeitungsöle (11) aufgebracht und die den Me tallbearbeitungsprozeß (MP) verlassenden verunreinig ten Bearbeitungsöle (ÜBÖ, VBÖ) gesammelt werden,
und danach das gesammelte verunreinigte Öl-Gemisch (11a) mindestens einstufig aufbereitet wird,
worauf das aufbereitete Öl-Gemisch (11b) auf seine Verwendungsfähigkeit für einen erneuten Einsatz in dem Metallbearbeitungsprozeß (MP) überprüft wird, in dem das aufbereitete Öl-Gemisch (11b) mindestens ei ner Sichtkontrolle unterzogen wird und/oder in minde stens einem tribologischen Qualitätstest (TQT) die Eigenschaften des aufbereiteten Öl-Gemisches (11b) untersucht werden,
und daß je nach Einhaltung von vorgegebenen tribolo gischen Qualitätskriterien das aufbereitete Öl-Ge misch (11b) direkt oder nach einer Nachadditivierung (NA1), in welcher dem aufbereiteten Öl-Gemisch (11b) Leistungsträger (Additive) (16) zugegeben werden, dieses additivierte Öl-Gemisch (11c) in einer Schmierölaufbringung (SA) des Metallbearbeitungspro zesses (MP) wieder eingesetzt oder einer Entsorgung (ES1) zugeführt werden.
bei welchem vor oder während der Behandlung eines Werkstücks (10) in einem Metallbearbeitungsprozeß (MP) Bearbeitungsöle (11) aufgebracht und die den Me tallbearbeitungsprozeß (MP) verlassenden verunreinig ten Bearbeitungsöle (ÜBÖ, VBÖ) gesammelt werden,
und danach das gesammelte verunreinigte Öl-Gemisch (11a) mindestens einstufig aufbereitet wird,
worauf das aufbereitete Öl-Gemisch (11b) auf seine Verwendungsfähigkeit für einen erneuten Einsatz in dem Metallbearbeitungsprozeß (MP) überprüft wird, in dem das aufbereitete Öl-Gemisch (11b) mindestens ei ner Sichtkontrolle unterzogen wird und/oder in minde stens einem tribologischen Qualitätstest (TQT) die Eigenschaften des aufbereiteten Öl-Gemisches (11b) untersucht werden,
und daß je nach Einhaltung von vorgegebenen tribolo gischen Qualitätskriterien das aufbereitete Öl-Ge misch (11b) direkt oder nach einer Nachadditivierung (NA1), in welcher dem aufbereiteten Öl-Gemisch (11b) Leistungsträger (Additive) (16) zugegeben werden, dieses additivierte Öl-Gemisch (11c) in einer Schmierölaufbringung (SA) des Metallbearbeitungspro zesses (MP) wieder eingesetzt oder einer Entsorgung (ES1) zugeführt werden.
2. Verfahren zum Aufbereiten von bei der Metallbearbei
tung eingesetzten Bearbeitungsölen (11a),
bei welchem zumindest ein eine dem Metallbearbei tungsprozeß (MP) nachgeschaltete Entfettungsanlage (EF) verlassendes Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch (18) mindestens einstufig aufbereitet wird, indem ein in dem Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch (18) enthaltenes Öl- Gemisch (11b) nahezu waschflüssigkeits- und fest stofffrei abgetrennt wird,
und daß dann in einer Nachadditivierung (NA2) dem ab getrennten Öl-Gemisch (11b) bei der Metallbearbeitung verbrauchte oder dem eingesetzten Bearbeitungsöl (11) in der Entfettungsanlage (EF) entzogene Lei stungsträger (Additive) (16) zugegeben werden,
worauf in mindestens einem tribologischen Qualitäts test (TQT) die Eigenschaften des dann additivierten Öl-Gemisches (11c) untersucht werden,
und daß je nach Einhaltung von vorgegebenen tribolo gischen Qualitätskriterien das additivierte Öl-Ge misch (11c) direkt oder nach einer erneuten Nachaddi tivierung (NA2) wieder in einer Schmierölaufbringung (SA) eingesetzt oder einer Entsorgung (ES2) zugeführt wird.
bei welchem zumindest ein eine dem Metallbearbei tungsprozeß (MP) nachgeschaltete Entfettungsanlage (EF) verlassendes Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch (18) mindestens einstufig aufbereitet wird, indem ein in dem Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch (18) enthaltenes Öl- Gemisch (11b) nahezu waschflüssigkeits- und fest stofffrei abgetrennt wird,
und daß dann in einer Nachadditivierung (NA2) dem ab getrennten Öl-Gemisch (11b) bei der Metallbearbeitung verbrauchte oder dem eingesetzten Bearbeitungsöl (11) in der Entfettungsanlage (EF) entzogene Lei stungsträger (Additive) (16) zugegeben werden,
worauf in mindestens einem tribologischen Qualitäts test (TQT) die Eigenschaften des dann additivierten Öl-Gemisches (11c) untersucht werden,
und daß je nach Einhaltung von vorgegebenen tribolo gischen Qualitätskriterien das additivierte Öl-Ge misch (11c) direkt oder nach einer erneuten Nachaddi tivierung (NA2) wieder in einer Schmierölaufbringung (SA) eingesetzt oder einer Entsorgung (ES2) zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß in einer ersten
Trennstufe (A2) aus dem Öl-Waschflüssigkeits-Gemisch
(18) ein hochkonzentriertes Öl-Gemisch (11e) mit ge
ringen Restanteilen an Waschflüssigkeit (20) und Rei
nigern (21) abgeschieden wird und in einer zweiten
Trennstufe (A3) die Restanteile an Waschflüssigkeit
(20) und Reinigern (21) reduziert werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß in der ersten Trenn
stufe (A2) eine Schwerkraftabscheidung des hochkon
zentrierten Öl-Gemisches (11e) vorgenommen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß in der ersten Trenn
stufe (A2) eine Fliehkraftabscheidung des hochkonzen
trierten Öl-Gemisches (11e) vorgenommen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß in der ersten Trenn
stufe (A2) das hochkonzentrierte Öl-Gemisch (11e)
durch Ölabstreifung abgeschieden wird.
7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß in einer ersten
Trennstufe (A2) das hochkonzentrierte Öl-Gemisch
(11e) durch einen Skimmer abgeschieden wird.
8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß in der ersten Trenn
stufe (A2) das hochkonzentrierte Öl-Gemisch (11e)
durch einen Koaleszenzabscheider abgeschieden wird.
9. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß in der ersten Trenn
stufe (A2) eine Filtration des hochkonzentrierten Öl-
Gemisches (11e) vorgenommen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Öl-Waschflüssig
keits-Gemisch (18) in einer Trennstufe (A2) mit einer
scharfen Trenngrenze aufbereitet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß das
aufbereitete Öl-Gemisch (11b) oder das additivierte
Öl-Gemisch (11c) in einer Nachbehandlung durch eine
thermische Trennung weiter aufbereitet und die Ver
wendungsfähigkeit der Einzelfraktionen für einen Ein
satz in dem Metallbearbeitungsprozeß (MP) geprüft
wird, in dem in mindestens einem tribologischen Qua
litätstest (TQT) die Eigenschaften der Einzelfraktio
nen untersucht werden und je nach Einhaltung der vor
gegebenen tribologischen Qualitätskriterien die je
weilige Fraktion als Recycling-Öl (15) wieder dem Me
tallbearbeitungsprozeß (MP) oder einer Entsorgung
(ES1, ES2) zugeführt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß bei
Nichteinhaltung der vorgegebenen tribologischen Qua
litätskriterien das aufbereitete Öl-Gemisch (11b)
oder das additivierte Öl-Gemisch (11c) mindestens
einer chemischen und/oder physikalischen Qualitäts
analyse (CQA) unterzogen wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß in einer chemischen
Qualitätsanalyse (CQA) die Zusammensetzung des aufbe
reiteten Öl-Gemisches (11b) oder des additivierten Öl-
Gemisches (11c) analytisch bestimmt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Qualitätsana
lyse (CQA) das aufbereitete Öl-Gemisch (11b) oder das
additivierte Öl-Gemisch (11c) hinsichtlich vor
gegebener Leistungsträger (Additive) (19) überprüft
werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die
chemische Qualitätsanalyse (CQA) des aufbereiteten
Öl-Gemisches (11b) oder des additivierten Öl-Gemi
sches (11c) kontinuierlich durchgeführt wird und in
einer Nachadditivierung (NA1, NA2) Leistungsträger
(Additive) (16) meßwertabhängig zudosiert werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die
chemische Qualitätsanalyse (CQA) für das in einem
Metallbearbeitungsprozeß (MP) bei bestimmten Prozeß
bedingungen jeweils eingesetzte Bearbeitungsöl (11)
einmalig anhand einer Probe des aufbereiteten Öl-Ge
misches (11b) oder des additivierten Öl-Gemisches
(11c) durchgeführt und in einer Nachadditivierung
(NA1, NA2) konstant eine an dieses Ergebnis angepaßte
Zusammensetzung von Leistungsträgern (Additive) (16)
zugegeben wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß das
aufbereitete Öl-Gemisch (11b) oder das additivierte
Öl-Gemisch (11c) mindestens einem tribologischen
Schnelltest und/oder mindestens einer chemischen
und/oder physikalischen Schnellanalyse unterzogen
wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch
gekennzeichnet, daß als Schnelltest der
Brugger-Test (DIN 51 347) verwendet wird, mit welchem
das das aufbereitete Öl-Gemisch (11b) oder das addi
tivierte Öl-Gemisch (11c) charakterisierende Quali
tätskriterium Verschleiß bestimmt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch
gekennzeichnet, daß bei der Schnellana
lyse die chemische Zusammensetzung des aufbereiteten
Öl-Gemisches (11b) oder des additivierten Öl-Gemi
sches (11c) mittels einer IR-Spektroskopie ermittelt
wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß in
der Nachadditivierung (NA1, NA2) abhängig von dem Er
gebnis des tribologischen Qualitätstestes (TQT)
und/oder der chemischen Qualitätsanalyse (CQA) dem
aufbereiteten Öl-Gemisch (11b) oder dem additivierten
Öl-Gemisch (11c) polare Leistungsträger (Additive)
(16) zur Verbesserung der Qualitätskriterien Reibung
sowie Alterung zudosiert werden.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß in
der Nachadditivierung (NA1, NA2) abhängig von dem Er
gebnis des tribologischen Qualitätstestes (TQT)
und/oder der chemischen Qualitätsanalyse (CQA) dem
aufbereiteten Öl-Gemisch (11b) oder dem additivierten
Öl-Gemisch (11c) Hochdruck-Leistungsträger (EP-Addi
tive) (16) zur Verbesserung der Qualitätskriterien
Reibung, Verschleiß sowie Alterung zudosiert werden.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß in
der Nachadditivierung (NA1, NA2) abhängig von dem Er
gebnis des tribologischen Qualitätstestes (TQT)
und/oder der chemischen Qualitätsanalyse (CQA) dem
aufbereiteten Öl-Gemisch (11b) oder dem additivierten
Öl-Gemisch (11c) Verschleißschutz-Leistungsträger
(AW-Additive) (16) wie ZnDTP zur Verbesserung des
Qualitätskriteriums Verschleiß zudosiert werden.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Aufbereitung des bei der Metallbearbeitung verunrei
nigten Bearbeitungsöls (11a) in einen geschlossenen
Öl-Kreislaufprozeß eingebunden ist.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, daß die
dem Öl-Wassergemisch entzogene Waschflüssigkeit min
destens teilweise als Prozeßwasser in der Entfet
tungsanlage (EF) wiederverwendet wird.
25. Vorrichtung zum Aufbereiten von bei der Metallbear
beitung eingesetzten Bearbeitungsölen (11),
dadurch gekennzeichnet, daß in
einer Öl-Gemisch-Aufbereitungseinrichtung (R) hinter
einer Metallumformung (U) mindestens eine einstufige
Abtrennvorrichtung (A1) zur Feststoffabtrennung ange
ordnet ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abtrennvorrich
tung (A1) eine Zentrifuge ist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abtrennvorrich
tung (A1) ein Separator ist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abtrennvorrich
tung (A1) ein Filter, vorzugsweise mit einer Trenn
grenze von 30 bis 50 µm ist.
29. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abtrennvorrich
tung (A1) ein Absetzbecken ist.
30. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abtrennvorrich
tung (A1) ein Elektroabscheider ist.
31. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abtrennvorrich
tung (A1) ein Magnetabscheider ist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abtrennvorrich
tung (A1) ein Hydrozyklon ist.
33. Vorrichtung zum Aufbereiten von bei der Metallbear
beitung eingesetzten Bearbeitungsölen (11),
dadurch gekennzeichnet, daß hin
ter einer der Metallumformung (U) nachgeschalteten
Entfettungsanlage (EF) in einer Öl-Gemisch-Aufberei
tungseinrichtung (R1, R2) eine ein- oder mehrstufige
Abtrennvorrichtung (A2, A3) zur Feststoff- und Wasch
flüssigkeitsabtrennung vorgesehen ist.
34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Öl-Gemisch-
Aufbereitungseinrichtung (R1, R2) hinter einer Ent
fettungsanlage (EF) ein Ölabscheider (A2) und ein Se
parator (A3) angeordnet sind.
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DE1996145945 DE19645945B4 (de) | 1996-11-07 | 1996-11-07 | Verfahren zum Aufbereiten von bei der Metallbearbeitung eingesetzten Bearbeitungsölen |
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