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Einrichtunx zur Aurbereituna von Kühl- und Schneidflüssizkeiten für
Werkzeugmaschinen.
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Aufbereitung von Kühl-
und Schneidfliissigkeiten für Werkzeugmaschinen, insbesondere fur Schleifmaschinen,
bei der die von der Arbeitsstelle zurückkehrende Flüssigkeit über ein Absetzgefäß
und ein Filter geleitet und danach wieder der Arbeitsstelle zugeleitet wird.
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Aufbereitungseinrichtungen dieser Art haben eine mit der zunehmenden
Zerspanungsleistung von Werkzeugmaschinen zunehmende Bedeutung, vor allem für Schleifmaschinen
und hier wieder besonders für mit hoher Scheibenumfangsgeschwindigkeit arbeitende
Rundschleifmaschinen. Der hohe Anfall von mit Spänen, Abrieb vom Schleifwerkzeug
bzw. Korntrümmern beladener Kühl-und Schneidfld'ssigkeit führt zu entsprechend hohen
Anforderungen an die Aufbereitung und insbesondere zu erhöhten Anforderungen hinsichtlich
des Reinigungs- bzw. Filtergrades. Demgemäß besteht die Aufgabe der Erfindung darin,
eine Aufbereitungseinrichtung der vorgenannten Art zu schaffen , die mit vergleichsweise
mäßigem Aufwand an Bau- und Betriebsmitteln einen hohen Reinigungsgrad auch bei
großen Durchsatzmengen der aufzubereitenden Fltlssigkeit ermöglicht.
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Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich bei einer
Aufbereitungseinrichtung der eingangs erwähnten Art hauptsächlich dadurch, daß im
Strömungsweg der Flüssigkeit ein Sammelgefäß und ein Filter sowie ein Absetzgefäß
hintereinander angeoridnet sind und daß ein Aufbereitungskreislauf über einen zwischen
dem Absetzgefäß und dem Sammelgefäß angeordneten RUckflußkanal sowie über das Filter
vorgesehen ist.
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Durch eine solche Anordnung eines besonderen, d.h. vom Umlauf der
Flüssigkeit über die Arbeitsstelle bzw. die Arbeitsstellen
der Werkzeugmaschine
unabhängig geschlossenen Aufbereitungskreislaufes wird erreicht, daß die vorhandene
FlUssigkeitsmenge wesentlich intensiver über Filter und Absetzgefäß wngewälzt und
somit gereinigt werden kann, und zwar ohne beträchtliche Vergrößerung der Gefäße
und Kanäle, weil die verfügbar zu haltende Flüssigkeitsmenge nicht vergrößert zu
werden braucht.
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Auch ist für die zusätzliche Umwälzung keine ins Gewicht fallende
zusätzliche Umwälz-Antriebsleistung bzw. Pumpenkapazität erforderlich, weil diese
Umwälzung auf vergleichsweise kurzen Leitungen und über ohne großen Aufwand ausreichend
zu dimensionierende Leitungs- und Kanalquerschnitte innerhalb der Aufbereitungseinrichtung
erfolgen kann.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Aufbereitungseinrichtung
sieht vor, daß der Aufbereitungskreislauf als Zwangsumlauf mit einer Pumpe zwischen
Sammelgefäß und Filter ausgebildet ist und daß in dem Rückflußkanal ein Regelvenw
til zur Aufrechterhaltung des Umlaufes im Aufbereitungskreislauf unabhängig von
der Flüssigkeitsentnahme aus dem Absetzgefäß zur Versorgung der Arbeitsstelle bzw.
der Arbeitsstellen angeordnet ist. Dabei wird das im Rückflußkan-l angeordnete Regelventil
zweckmäßig als Stellglied einer Flussigkeitsstandregelung im Sammelgefäß ausgebildet.
Auf diese Weise wird erreicht, daß der Aufbereitungskreislauf ständig mit der vorgesehenen
vollen Umlaufleistung unter maximaler Ausnutzung der Filterkapazität betrieben werden
kann.
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Im Interesse eines schonenden Betriebes für das an sich durch die
aggressive Flüssigkeit stark verschleißbelasteten Regelventils wird die Flüssigkeitsstandregelung
im Sammelgefäß zweckmäßig mit einem stetig wirkenden Regelkreis versehen, so daß
die Anzahl der fur den Ventilverschleiß hauptsächlich maßgebenden Schließ- und Aufsetzvorgänge
des Ventilkörpers im laufenden Betrieb vergleichsweise gering bleibt.
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Der Rückflußkanal läßt sich dann ohne Beeinträchtigung der Betriebssicherheit
und Lebetlsdauer vor allem des Regelventils
als Schlammabzug ausbilden
und an den Sohlenbereich des Absetzgefäßes anschließen. Das Absetzgefäß erhält somit
eine besonders intensive Wirkung und kann praktisch alle restlichen Verunreinigungen,
die nach dem - im Mittel mehrfachen - Durchlaufen des Filters noch verblieben sind,
aus der den Arbeitsstellen angebotenen Flüssigkeit entfernen.
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Ferner läßt sich eine besonders wirksame Kühlung der umlaufenden Flüssigkeit
dadurch erreichen, daß innerhalb des Aufbereitungskreislaufes, vorzugsweise zwischen
dem Filter und dem Absetzgefäß, ein Kühler z.B. in Form eines Wärmetauschers angeordnet
wird. Es ergibt sich so nicht nur eine im Mittel mehrfach wiederholte KUhleinwirkung
auf die im Aufbereitungskreislauf umgewälzte FlUssigkeit, sondern auch eine wirksame
Fernhaltung der bereits im Filter ausgeschiedenen Fremdstoffmasse von der Kühlung.
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Flüssigkeitsverluste lassen sich weiterhin dadurch vermindern, daß
ein aktives Filter, vorzugsweise ein an sich übliches Magnetfilter mit angetriebenem
Rotor, mit Abscheidungsauswurf und nachge ordnetem Flüssigkeits-Abscheidungsbehälter
verwendet wird, wobei dieser Behälter über einen Rücklauf an das Sammelgefäß anzuschließen
ist. Es ergibt sich so ein weiterer Unterkreislauf innerhalb der Aufbereitungse#nrichtung,
-über den die einer abgeschiedenen Fremdstoffmasse enthaltene Flüssigkeit in den
Hauptkreislauf zurückgelangt.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. hierin zeigt Fig.1
eine schematische Seitenansicht einer erfindlulgsgemäßen Aufbereitungseinrichtung,
mit Teilschnitt gemäß Ebene I-I in Fig.2, Fig.2 einen scilematischen Schnitt der
Einrichtung gemäß der abgesetzten Schnittfläche II-II in Fig.1,
Fig.3
eine schematische Darstellung der Flüssigkeits-Unterkreisläufe in der Aufbereitungseinrichtung
und Fig.4 das in der Beispielsausführung verwendete Regelventil in einer Seitenansicht
in größerem Maßstab.
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Das von einer nicht dar#gestellten Werkzeugmaschine zur.ückströmende
Schneid- und Kühlmittel, welches die aufzubereitende FlUssigkeit darstellt, gelangt
über einen Anschluß 10 in das Sammelgefäß 1 und von hier über eine Pumpe 5 zu einem
an sich üblichen und daher nicht näher zu erläuternden Magnetfilter 2 mit nachgeordnetem
Wabenkühler 9. Der Auslaß 11 des letzteren fUhrt die im Filter gereinigte Flüssigkeit
mit geringer Strömungsgeschwindigkeit und beruhigt dem Absetzgefäß 3 zu, das mit
nach unten konvergierend geneigten Seitenwänden pyramidenartig ausgebildet und durch
eine senkrechte Trennwand 12 bis nahe über den Sohlenbereich in einen Zufluß- und
einen Abf lußbereich aufgeteilt ist. Im Sohlenbereich des Absetzgefäßes ist ein
RUckflußkanal 4 mit Regelventil 6 angeschlossen. Hierüber gelangt die übiersehUssige,
d.h. vom Filter 2 zuströmende, aber für die Versorgung der Arbeitsstellen nicht
benötigte Flüssigkeit mit dem im Sohlenbereich des Absetzgefäßes angesammelten Restschlamm
zurück in den Sammelbehälter 1, womit der innere Aufbereitungskre is lauf geschlossen
ist.
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Das Regelventil, dessen Aufbau im einzelnen aus Fig.4 hervorgeht,
ist ueber ein Doppelhebel-Getriebe 8 mit einem Schwimmer-Regler 7 im Sammelgefäß
1 gekuppelt. Der so gebildete, stetigwirkende Regelkreis hält den Flüssigkeitsstand
im Sammelgefäß konstant und schafft so die Voraussetzung dafür, daß der Aufbereitungskreislauf
mit Filter ständig unter voller Ausnutzung betrieben werden kann.
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Der Ventilkörper 14 des Regelventils ist nach Art eines Tellerventils
ausgebildet und wirkt unmittelbar mit einem in der Wand zwischen Absetzgefäß und
Sammelgefäß eingesetzten Sitzring
zusammen, Die Öffnungsbewegung
des Ventilkörpers ist zum Sammelgefäss hin gerichtet und erfolgt gegen die Wirkung
einer Zugfeder 15, die zentrisch am Ventilkörper angreift und koaxial zur Stellbewegung
des Ventilkörpers wirkt. Auf der anderen Seite ist der Ventilkörper unmittelbar
an dem unteren Hebel des Doppelhebel-Getriebes 8 angelenkt und wird somit durch
die entgegengesetzt koaxial wirkenden Kräfte ohne empfindliche Gleitführungen exakt
konzentrisch zum Sitz ring gehalten. Das Doppelhebelgetriebe 8 verbindet den als
Stellmotor wirkenden Schwimmer des Reglers 7 mit dem Regelventil und sorgt für die
im Beispielsfall erforderliche Richtungsumkehr der Stellbewegung. Das Getriebe ist
ferner so ausgebildet, dass im Bereich der Schliessstellung des Ventils im Vergleich
zu dem übrigen Stellbereich ein höheres Verhältnis in der Ubersetzung zwischen Schwimmkörperweg
und Ventilkörperweg verwirklicht wird. Dies hat in vorteilhafter Weise ein besonders
rasches Abheben bzw. Aufsetzen des Ventilkörpers und damit eine rasche Uberwindung
des Reibungsbereiches innerhalb der Stellbewegung zur Folge. Weiterhin bewirkt ein
an der Anströmseite des Ventilkörpers 14 vorgesehener Strömungsleitkegel 16 dafür,
dass ein Flattern und damit ebenfalls ein erhöhter Verschleiss der Sitzflächen vermieden
wird0 Das Filter 2 weist einen Auswurfkanal 17 auf, der in einen Abscheidungsbehälter
18 mit unterem Auslass mündet0 Uber letzteren gelangt die aus der Fremdstoffmasse
absickernde Flüssigkeit durch einen Rücklaufkanal l9 in den Kreislauf zurück, und
zwar in das Sammelgefäss t.
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Die Flüssigkeit zur Versorgung der Arbeitsstellen wird im Beispielsfall
über zwei gesonderte Saugrohre 20 und 21 dem in Bezug auf Fig.l linken bzw. rechten
Bereich des Absetzgefässes 3 entnommen. Damit ist die Möglichkeit dargestellt, Kühl-
und Schneidflüssigkeit unterschiedlicher Qualität für entsprechend verschiedene
Anforderungen aus einer Aufbereitungseinrichtung zu entnehmen. Vor dem Saugrohr
20 ist noch ein der Flüssigkeitsberuhigung und gegebenenfalls der abschliessenden
Reinigung dienendes Sieb 22 angeordnet.