DE29616893U1

DE29616893U1 - Pumpstation für Späne enthaltende Kühl- und Schmierstoffe

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Publication number: DE29616893U1
Application number: DE29616893U
Authority: DE
Original assignee: Beyss & Co KG Maschinen U GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH; Adam Opel GmbH
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 1997-02-27
Anticipated expiration: 2006-09-28
Also published as: EP0832714B1; EP0832714A1; US6126099A; BR9704905A; ES2164973T3; DE59705518D1; ATE209554T1

Description

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Vertreter: Patentanwalt Dipl.-Ing. Hube*rtT?aifer, Am KeilbtiSch 4,3208t* Aachen (VNR 100 307)

B/Zr/26.08.96 (Akte 4331)

Die Erfindung betrifft eine Pumpstation für Späne enthaltende Kühl- und Schmierstoffe mit mindestens einer Zuführleitung. Diese mündet in einen Sammelbehälter, dem mindestens eine Pumpe zugeordnet ist. Die Druckseite der Pumpe steht mit einer Abführieitung in Verbindung.

Derartige, allgemein bekannte Pumpstationen dienen dazu, bei der späneabhebenden Bearbeitung von Werkstücken anfallende Späne zusammen mit Kühl- und Schmierstoffen von den Bearbeitungsmaschinen, beispielsweise über Rohrleitungen, abzuführen, so daß anderenorts eine Trennung der Kühl- und Schmierstoffe von den Spänen erfolgen kann.

Aus der EP 0 518 095 ist bereits eine Pumpstation bekannt, bei der zerkleinerte Späne durch die Strömung der Kühl- und Schmierstoffe einem Auffangbehälter zugeleitet werden, dessen Boden eine geringe Neigung aufweist. Die Mischung aus Kühi- und Schmierstoffen sowie Spänen wird auf diese Weise in den tiefsten Behälterbodenbereich befördert, dem eine Pumpe zugeordnet ist.

Um die Späne auch bei einem relativ geringen Anteil an Kühl- und Schmierstoffen sicher in den Saugbereich der Pumpe gelangen zu lassen, ist es auch bekannt, einen trichterförmigen Sammelbehälter mit steilen Wänden zu benutzen, so daß die Späne infolge Schwerkraft in den tief im Behälierinneren mündenden Saugbereich der Pumpe gelangen.

Bei den zuvor erwähnten bekannten Pumpstationen wird es als nachteilig angesehen, daß entweder der Spänetransport nur bei geringen Zulaufvolumenströmen funktioniert oder aber die Behälter eine zu große Bauhöhe aufweisen. Zur Verringerung der Bauhöhe war es bisher üblich, die Pumpstationen in den Boden einzulassen, was jedoch inzwischen wegen Grundwasserschutzbestimmungen doppeiwandige, im Fundament verankerte Behälter erfordert.

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Anm.: Beyss GmbH & Co.KG, Debye^ral^ 17t,' §fi|f § j^ac*ier^ * **

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Vertreter: Patentanwalt Dipl.-Ing. Hub5ft*ßaiJer, Am'KeilÖlTsch 4,*5208iJ Aachen (VNR 100 307)

B/Zr/26.08.96 (Akte 4331)

Um zu einer Pumpstation zu gelangen, die nicht unter Flur angeordnet werden muß und trotzdem einen optimalen Abtransport der Späne mittels einer Pumpe gewährleistet, ist es aus der DE 295 105 14 U1 bekannt, einen Sammelbehälter als zylindrischen Topf mit einem im wesentlichen ebenen Behälterboden auszubilden und einen über den Behälterboden laufenden Räumer vorzusehen, der die auf dem Behälterboden abgelagerten Späne zu der Transportpumpe führt.

Bei dieser bekannten Einrichtung werden die Späne von dem mit einem Antrieb in Drehung versetzten Räumer zwangsweise bis unter die Saugöffnung der Pumpe befördert. Um die Späne zu erfassen und der Pumpe zuzuführen, liegt der Räumermit Räumarmen auf dem Behälterboden auf. Es können aber trotzdem Späne zwischen die Behälterbodenoberseite und die Räumarmunterseite gelangen, so daß die Räumarme mit dem Behälterboden verklemmen. Um dem entgegenzuwirken, sind bei der bekannten Einrichtung zusätzliche Mittel vorgesehen, die ein Anheben des Räumers bzw. ein Abheben der Räumarme von dem Behälterboden ermöglichen sollen.

Durch den Räumer und dessen Antrieb sowie insbesondere durch die zusätzlich noch erforderlichen Vorkehrungen, welche ein Verklemmen des Räumers verhindern sollen, ist die bekannte Einrichtung nicht nur aufwendig in der Herstellung, sondern auch störanfällig in der Betriebsweise.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpstation der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß zur Beibehaltung der mit einer Überfluranordnung verbundenen Vorteile ein über dem Behälterboden aktiver Räumer entbehrlich ist, um dennoch die Späne zwangsläufig der Pumpensaugseite zuzuführen.

Ausgehend von einer Pumpstation der im Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 genannten Art, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Schutzanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

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Anm.: Beyss GmbH & Co.KG, DetJye^traßS 17t, 5gg78JAac}Terx ;_##

Bez.: &ldquor;Pumpstation für Späne enthaitenSe KQhI- ulicl^<S$hmiöit{cffe'i

Vertreter: Patentanwalt Dipl.-Ing. Huberf Bauer, AnfReilftlsch 4*52038 "Aachen (VNR 100 307)

B/Zr/26.08.96 (Akte 4331)

Durch die erfindungsgemäße, über zwei Leitungszweige getrennte Zuführung der Kühl- und Schmierstoffe einerseits und der Späne andererseits läßt sich zunächst jeder Leitungszweig optimal dem zu transportierenden Gut anpassen. So genügt für den die Kühl- und Schmierstoffe transportierenden Leitungszweig ein geringes Gefalle in Richtung des Sammelbehälters, das sich über den Behälterboden bis zur Pumpensaugseite fortsetzt. Um die Späne durch den dafür vorgesehenen ansteigenden und oberhalb des Sammelbehälters mündenden Leitungszweig zu transportieren, kann eine konventionell ausgebildete Kratzfördereinrichtung eingesetzt werden. Deren Kratzer sind mit den bei der vorbekannten Einrichtung eingesetzten rotierenden Räumarmen deshalb nicht vergleichbar, weil die linear bewegten Kratzer bei jedem Umlauf am Ende des unteren Vorlauftrums vom Boden der Förderstrecke gänzlich abgehoben werden und spätestens dort eingeklemmte Späne freigeben. Bei rotierenden Räumarmen werden dagegen eingeklemmte Späne unter Umständen über zahlreiche Umdrehungen festgehalten und tragen zu einem schnellen Verschleiß des Behälterbodens erheblich bei.

Ein außerordentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Pumpstation ergibt sich aus der Anordnung der Mündung der Leitungszweige. Dadurch, daß der in den Sammelbehälter fallende Spänestrom auf den in den Sammelbehälter fließenden Kühl- und Schmiermittelstrom trifft, werden die Späne im freien Fall vom Kühl- und Schmierstoff in dessen Fließrichtung mitgerissen. Der Reibungswiderstand zwischen den Spänen und dem Sammelbehälterboden wird auf diese Weise insgesamt minimiert.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist der die Späne zuführende Leitungszweig mit einer Kratzfördereinrichtung ausgestattet, mit der die Späne einem Beschikkungstrichter eines oberhalb des Sammelbehälters angeordneten Spänebrechers zuführbar sind.

Durch den Niveauunterschied der Mündungen beider Leitungszweige läßt sich unterhalb der Mündung des die Späne zuführenden Leitungszweiges ein Spänebre -

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Anm.: Beyss GmbH & Co.KG, Defay^straße 1TJ1,$£07$ Aaph%i·

Bez.: &ldquor;Pumpstation für Späne entbSlteäde Rutil- ^|{^

Vertreter: Patentanwalt Dipl.-ing. HußerfBauer, Arn'Keiftfusch 4*52080 Aachen (VNR 100 307)

B/Zr/26.08.96 (Akte 4331)

eher anordnen, dessen Auslaßöffnung noch oberhalb des Kühl- und Schmiermittelstromes mündet.

Vorzugsweise mündet die Auslaßöffnung des Spänebrechers oberhalb eines in Pumpenrichtung geneigten Bodenteils des Sammelbehälters, wobei der die Kühl- und Schmierstoffe zuführende Leitungszweig mit seiner Sohle in diesen Bodenteil übergeht.

Um bei einem ungünstigen Verhältnis zwischen dem Spänevolumenstrom und dem Kühl- und Schmierstoffvolumenstrom gleichwohl eine sichere Zuführung der Späne zur Pumpstation zu gewährleisten, sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß im Übergangsbereich zwischen der Mündung des Kühl- und Schmierstoffe zuführenden Leitungszweiges und dem sich anschließenden Bodenteil eine mit gereinigten Kühl- und Schmierstoffen beaufschiagbare Spülleitung mündet.

Die Mündung der Spülleitung kann mit einem Ventil ausgestattet sein, mit dem sich der im Kreislauf geführte Kühl- und Schmierstoffvolumenstrom je nach Bedarf zwischen Null und einem Maximum regulieren läßt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind mindestens alle außerhalb des Bereichs der Pumpensaugseite angeordneten Bodenteile zu einem einen Behäitersumpf definierenden horizontalen Bodenteil geneigt ausgerichtet.

Die Neigung der Bodenteile des Sammelbehälters in Richtung auf den Behältersumpf kann so gering ausgeprägt sein, daß eine Überfluranordnung der Pumpstation bei insgesamt geringer Bauhöhe möglich ist und die Behälterbodenausbildung gleichwohl gewährleistet, daß sämtliche, dem Sammelbehälter zugeleitete Bestandteile in den Saugbereich der Pumpe gelangen.

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Anm.: Beyss GmbH & Co.KG, DebyesSraßpi 71;Y^üffe* Aachen; ·**

Bez.: &ldquor;Pumpstation für Späne enthajtencje Kilh| ucfd Seiimieraigifjfe**

Vertreter: Patentanwalt Dipl.-ing. Hube*r!Bau%r, Am KfeilböSch 4, S2086*Äachen (VNR 100 307)

B/Zr/26.08.96 (Akte 4331)

Schließlich sieht eine Ausgestaltung der Erfindung noch vor, daß im Sammelbehälter zwei Pumpen angeordnet sind, deren saugseitige Öffnungen auf unterschiedlichem Niveau liegen.

Die Pumpen sind vorzugsweise so geschaltet, daß die mit ihrer Saugseite tiefer liegende Pumpe für eine Leistung ausgelegt ist, die dem minimalen Volumenstrom an Späne enthaltenden Kühl- und Schmierstoffen entspricht. Vergrößert sich der Volumenstrom und steigt der Inhalt im Sammelbehälter über ein bestimmtes Normainiveau an, iäßt sich automatisch die zweite, mit ihrer Saugseite höher angeordnete Pumpe sicherheitshalber so lange zuschalten, bis sich das Normalniveau wieder· eingestellt hat.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Pumpstation dargestellt. Es zeigt:

Figur 1 eine Längsseitenansicht
Figur 2 eine Querseitenansicht
Figur 3 einen Grundriß

Von einer nicht dargestellten Transferstraße für eine spanabhebende Bearbeitung geht eine Späne sowie Kühl- und Schmierstoffe zu einer Pumpstation 1 transportierende Zuführleitung 2 aus.

In einem Abstand vor der Pumpstation 1 ist an die Zuführleitung 2 koaxial ein Leitungszweig 3 angeschlossen, der wie die Zuführleitung 2 mit geringem Gefälle verläuft. Des weiteren ist an die Zuführleitung 2 gleichfalls in einem Abstand vor der Pumpstation 1 ein Leitungszweig 4 angeschlossen, der in Richtung der Pumpstation 1 ansteigt. Während über den Leitungszweig 3 Kühl- und Schmierstoffe der Pumpstation 1 aufgrund eines natürlichen Gefälles zufließen, werden über den Leitungs-

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Anm.: Beyss GmbH & Co.KG, DebyqstraiSte 1Jt 5?&Z§3^f·

Bez.: &ldquor;Pumpstation für Späne enthaltende KühT-&ldquor; g

Vertreter: Patentanwalt Dipl.-ing. Hubert Bauer, Am Keilbusch 4, 52080 Aachen (VNR 100 307)

B/Zr/26.08.96 (Akte 4331)

zweig 4 zum Beispiel mittels eines konventionellen Kratzförderers Späne der Pumpstation 1 zugeführt.

Die Pumpstation 1 umfaßt im wesentlichen einen Sammelbehälter 5, zwei Pumpen 6 und einen Spänebrecher 7.

Der Sammelbehälter 5 ist mit einem Boden aus unterschiedlich geneigt ausgerichteten Bodenteilen 8, 9, 10 und 11 sowie mit einem horizontalen Bodenbereich 12 versehen. Vom horizontalen Bodenbereich 12 aus steigen die übrigen Bodenteile 8, 9, 10 und 11 leicht an und ermöglichen so die Bildung eines Behältersumpfes 13.

In den Behältersumpf 13 tauchen die auf unterschiedlichem Niveau plazierten Saugseiten der Pumpen 6, von denen in Abhängigkeit der Höhe des Niveaus im Sammelbehälter 5 nur eine oder aber beide eingeschaltet ist bzw. sind.

Der Spänebrecher 7 wird über einen Beschickungstrichter 14 beaufschlagt, der unter einer Austrittsöffnung des Leitungszweiges 4 angeordnet ist. Die Austrittsöffnung des Spänebrechers 7 befindet sich über dem in Richtung der Pumpen 6 geneigten Bodenteil 8.

Der Kühl- und Schmiermittel führende Leitungszweig 3 geht mit seiner Sohle 15 in das Bodenteil 8 über. Aus dem Spänebrecher 7 austretende, zerkleinerte Späne treffen somit auf den Strom der über den Bodenteil 8 fließenden Kühl- und Schmierstoffe. Letztere reißen kontinuierlich die zerkleinerten Späne mit, so daß eine Späneanhäufung auf dem Bodenteil 8 vermieden wird.

Sollte ausnahmsweise das Verhältnis zwischen Spänevolumenstrom einerseits und Kühl- und Schmierstoffvolumenstrom andererseits so ungünstig sein, daß der Spüleffekt der Kühl- und Schmierstoffe nicht ausreicht, eine Späneanhäufung außerhalb des Behältersumpfes 13 zu verhindern, ist höchst vorsorglich eine Spülleitung 16 im

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Anm.: Beyss GmbH & Co.KG, Debye^ra(\e 17

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Vertreter: Patentanwalt Dipl.-Ing. HubSiTBaifer, Am "KeilbUfech 4,^?32O80 Aachen (VNR 100 307)

B/Zr/26.08.96 (Akte 4331)

oberen Bereich des Bodenteils 8 vorgesehen, die mit einem Teilstrom bereits gereinigter Kühl- und Schmierstoffe beaufschlagbar ist und über eine oder mehrere Austrittsdüsen jeweils einen Förderstrahl auf etwaige Spananhäufungen richtet, so daß diese zwangsläufig in den Behältersumpf gespült werden.

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Vertreter: Patentanwalt Dipl.-lng. Hub^rt^BaiTer, AmKeilbtftch 4,'Ä2080^l>Äachen (VNR 100 307)

B/Zr/27.08.96 (Akte 4331)

Schutzansprüche

1. Pumpstation für Späne enthaltende Kühl- und Schmierstoffe mit mindestens einer Zuführleitung, die in einen Sammelbehälter mündet, dem mindestens eine Pumpe zugeordnet ist, deren Druckseite mit einer Abführleitung in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitung (2) zusätzlich zu einem mit Gefälle in den Sammelbehälter (5) mündenden Leitungszweig (3) für die Kühl- und Schmierstoffe einen nach einer Steigung oberhalb des Sammelbehälters (5) mündenden Leitungszweig (4) für die Späne aufweist· und die Mündungen der Leitungszweige (3, 4) so zueinander angeordnet sind, daß äer in den Sammelbehälter (5) fallende Spänestrom auf den in den Sammelbehälter (5) fließenden Kühl- und Schmierstoffstrom trifft.
2. Pumpstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Späne führende Leitungszweig (4) mit einer Kratzfördereinrichtung ausgestattet ist, mit der die Späne einem Beschickungstrichter (14) eines oberhalb des Sammelbehälters (5) angeordneten Spänebrechers (7) zuführbar sind.
3. Pumpstation nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auslaßöffnung des Spänebrechers (7) oberhalb eines in Pumpenrichtung geneigten Bodenteils (8) des Sammeisbehälters (5) mündet und daß der die Kühl- und Schmierstoffe zuführende Leitungszweig (3) mit seiner Sohle (15) in dieses Bodenteil (8) übergeht.
4. Pumpstation nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Übergangsbereich zwischen der Mündung des Kühl- und Schmierstoffe zuführenden Leitungszweiges (3) und dem sich anschließenden Bodenteil (8) eine mit gereinigten Kühl- und Schmierstoffen beaufschlagbare Spülleitung (16) mündet.

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Anm.: Beyss GmbH & Co.KG, DebVestraß#?171; 5£(p Aachen»»"

Bez.: &ldquor;Pumpstation für Späne enthaltende KiIhC- uijd Scjimierstjp^fe⁸ ·

Vertreter: Patentanwalt Dipl.-Ing. Hube^'BaiTer, Am Keilbtfcch 4,«208G·Aachen (VNR 100 307)

B/Zr/27.08.96 (Akte 4331)
5. Pumpstation nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens alle außerhalb des Bereichs der Pumpensaugseite angeordneten Bodenteile (8, 9,10,11) zu einem einen Behäitersumpf (13) definierenden Bodenbereich (12) geneigt ausgerichtet sind.
6. Pumpstation nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Sammelbehälter (5) zwei Pumpen (6) angeordnet sind, deren saugseitige Öffnungen auf unterschiedlichem Niveau liegen.