DE19911292A1 - Elektronisches Kühlschmiermittel-Konzentrations-Meßgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Damit metallbearbeitende Maschinen wie Dreh- und Fräsmaschinen schnell und effizient arbeiten können, muß das Schnittwerkzeug ständig gekühlt werden. Dieser Kühlschmierstoff ist eine Emulsion aus Wasser, Öl und Zusätzen. Um das Werkzeug optimal zu kühlen, und gleichzeitig eine Gesundheitsgefährdung der Arbeiter und Umweltverschmutzung zu vermeiden, sollte der Ölgehalt zwischen fünf und zehn Prozent gehalten werden. Es ist üblich, den Ölgehalt über die Lichtbrechung mit Hilfe eines Refraktometers zu bestimmen. Dieses Gerät ist sehr empfindlich und kann sehr leicht durch unsachgemäße Handhabung zerstört werden. Des weiteren muß das Gerät nach jeder Messung sehr gründlich gereinigt werden, wobei Kratzer auf der Trägerplatte entstehen können.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Meßvorgang schneller und einfacher durchzuführen. Dabei wird besonderen Wert auf die Flexibilität des Gerätes gelegt, die es ermöglicht, den Meßvorgang vollständig zu automatisieren. Des weiteren soll das Gerät unempfindlich sein, damit es für den alltäglichen Einsatz in der Werkstatt besser geeignet ist.

Diese Aufgaben werden durch eine Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Der elektrische Leitwert der Emulsion ändert sich bei einer Änderung des Ölgehaltes ebenfalls. Dieser Leitwert kann Mithilfe einer Wechselspannung sehr einfach und effizient bestimmt werden, da sich bei einer Konzentrationsänderung des Kühlmittels der Strom ändert, der durch die Emulsion fließt.

Die Elektroden, die zur Messung in den Kühlschmierstoff eingebracht werden, sind einfach zu reinigen und gegen Erschütterung unempfindlich. Die Elektronik selbst ist ebenfalls sehr unempfindlich und läuft nahezu wartungsfrei. Die Elektroden können auf verschiedenste Arten angebracht werden, was den Einsatz in einer automatisierten Anlage ermöglicht. Es ist weiterhin von Vorteil, die Elektroden in ein tragbares Gehäuse zu integrieren, um eine Messung direkt an einer einzelnen Maschine durchzuführen zu können. Dies ist vor allem für kleinere und mittelständische Betriebe vorteilhaft, die über mehrere einzelne Maschinen verfügen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben:

Es zeigen:

Fig. 1 Den Schaltplan der verwendeten Elektronik, der, um eine bessere Übersicht zu erzielen, in sechs Abschnitte unterteilt ist.

Fig. 2 den möglichen Einsatz in einer automatisierten Anlage.

Der Taktgeber 1.1 ist eine handelsüblicher Operationsverstärker, der so rückgekoppelt ist, daß er zu schwingen beginnt, und an seinen Ausgang eine Rechteck-Wechselspannung zur Verfügung stellt. Diese rechteckförmige Wechselspannung bewirkt einen Stromfluß über die Elektroden 1.2, die sich in der Emulsion befinden, und den Brückengleichrichter 1.3. Dieser gleichgerichtete Strom wiederum verursacht einen Spannungsabfall von U = R.I am Meßwiderstand 1.4. Diese Spannung ist ein Maß für die Konzentration der Emulsion. Um die Änderung deutlicher anzeigen zu können, wird von dieser Spannung der Teil abgeschnitten, der mindestens anliegt, so daß nur noch der Spannungsbereich hinter der Z-Diode 1.5 anliegt, in dem sich die Änderung abspielt. Dieser Spannungsbereich wird nun über einen nichtinvertierenden Operationsverstärker 1.6 verstärkt und die Spannungsänderung damit aufgeweitet. Dies bewirkt, daß man auch schon bei kleinen Konzentrations- und Leitwertänderungen eine deutliche Änderung des Anzeigewertes erhält.

Um eine automatische Messung nach Fig. 2 zu erreichen, werden einfach die Elektroden 1.2 im Innern eines Rohres befestigt, welches sich im Kühlschmierkreislauf einer arbeitenden Maschine befindet. Die Elektronik bleibt dabei die gleiche.

Die Meßergebnisse können über einen hier dargestellten A/D-Wandler einem Rechner zugeführt werden, der, über die automatische Zufuhr von Wasser oder Öl die Konzentration auf einem bestimmten Wert halten kann.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Bestimmen des Ölgehaltes von Kühlschmierstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung auf einer Leitwertänderung der Emulsion basiert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitwert mit Hilfe einer Wechselspannung bestimmt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ausgegebene Signal über einen A/D-Wandler einem Computer zugeführt werden kann, um die Meßwerte weiter auszuwerten.

4. Vorrichtung nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß für eine automatische Messung nach Anspruch 3 eine Erweiterung vorgesehen ist, die die Konzentration automatisch korrigiert.