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Abscheideanlage
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Die Erfindung betrifft eine Abscheideanlage für die Trennung eines
flüssigen Kühlmittels von einem darin mitgeführten Abrieb in Form von festen Partikeln.
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Beim spanenden Bearbeiten von Gegenständen aus Glas oder Stein, beispielsweise
beim Kantenschleifen, Bohren und Sägen von Glas mit Diamantwerkzeugen, werden Kühlmittel
eingesetzt, die überwiegend aus Wasser bestehen. Diese spülen gleichzeitig mit der
Ausübung ihrer Funktion als Kühlmittel die beim Schleife anfallenden Späne, also
die Abriebpartikel,
von der Bearbeitungsstelle fort. Um den Kühlmittelbedarf
in Grenzen zu halten, wird der mit dem Abrieb angereicherte Flüssigkeitsstrom beispielsweise
in Filteranlagen von dem Abrieb getrennt. Diese Vorgehensweise hat den Nachteil,
daß Filter erforderlich sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst einfach aufgebaute
Abscheideanlage zu schaffen, die es ermöglicht, den gesammelten Abrieb periodisch
zu entfernen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsge;r#ß durch eine Anlage gelöst, die
mehrere hintereinander angeordnete, an der Oberseite offene und durch Überlaufrinnen
miteinander verbundende Absetzbehälter aufweist, welche jeweils eine von unten nach
oben stetig sich vergrößernde Querschnittsfläche aufweisen, und deren Boden als
lose eingelegte Bodenschalen ausgebildet sind. Bei dieser Abscheideanlage wird der
von der Bearbeitungszone kommende Flüssigkeitsstrom in den ersten Abscheidebehälter
geleitet. Dort setzt sich im unteren Teil ein Teil des Abriebs aus der Flüssigkeit
ab. Die hiervon teilweise befreite Kühlflüssigkeit fließt über die Überlaufrinne
in den nächsten Behälter, wo sich wieder ein großer Teil des noch verbliebenen Abriebs
aus der Flüssigkeit absetzt. Das aus dem zweiten Behälter ausströmende Kühlmittel
kann ggf. nun schon wieder verwendet werden, oder aber nach weiteren Trennungsvorgängen
in weiteren Absetzbehältern für die erneute Kühlung und Abführung von Abrieb zur
Verfügung stehen.
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Der Abrieb hat infolge der Form seiner Partikel die Neigung, am Boden
des Absetzbehälters zu verbacken. Dieser Vorgang wird von der darüber stehenden
Wassersäule gefördert. Eine Möglichkeit der Entfernung derartiger verbackter Abriebschichten
aus dem Absetzbehälter ist die Zerstörung dieser Schicht mit Preßlufthämmzrn und
das Herausheben und Abtransportieren dieses Abriebs. Mit der vorliegenden Erfindung
soll eine solche umständliche Vorgehensweise vermieden werden.
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Die Maßnahme, dem Kühlmittel chemische Zusätze beizugeben, die ein
Verbacken des Abriebs verhindern, kann deshalb nicht durchgeführt werden, weil flüssiger
Abrieb-Schlamm wegen des Umweltschutzes nicht in die Umgebung abgeleitet werden
soll.
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Dadurch, daß die Absetzbehälter jeweils eine von unten nach oben stetig
sich vergrößernde Querschnittsfläche aufweisen und daß deren Boden als lose eingelegte
Bodenschalen ausgebildet sind, ergibt sich die Möglichkeit, die gesamte zusammenbackende
Schicht von Abrieb, die etwa im unteren Drittel oder in der unteren Hälfte des Behälters
liegt, durch Anheben der Bodenschale nach oben aus dem Behälter heraus zu fördern.
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Bevorzugt ist in jedem Absetzbehälter eine zentrale senkrechte Zugstange
angcordnet, die an der Bodenschale lösbar befestigt ist. Durch diese Maßnahme läßt
sich beispielsweise mit einem Kran die Bodenschale mit dem darauf ruhenden Abricb
hochziehen und
abtransportieren.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Schutzansprfichen
enthalten. Der Schutzumfang erstreckt sich nicht nur auf die beanspruchten Einze1merkmale1
sondern auch auf deren Kombination.
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Ein Ausführungsbeispiel ir Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 eine aus drei hintereinander
angeordneten Absetzbehältern bestehende Abscheideanlage in einem senkrechten Schnitt;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Abscheideanlage gemäß Fig. 1; Fig. 3 eine vergrößerte
Darstellung des unteren Bereichs eines Abscheidebehälters gemäß Fig. 1 im senkrechten
Schnitt.
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Die Abscheideanlage enthält drei glerh große Außenbehälter 1o aus
Stahlblech, die hintereinander in einer Reihe angeordnet sind. In jedem Außenbehälter
1o ist ein innerer Absetzbehälter befestigt, wobei zwei benachbarte Absetzbehälter
durch eine überlaufrinne 11 miteinander verbunden sind. Infolge dieser zwischen
zwei Absetzbehältern 10 am oberen Rand jeweils befindlichen Überlaufrinne 11 ergibt
sich eine unterschiedliche Höhe, so daß der erste Absetzbehälter 12
eine
größere Höhe hat, als der zweite Absetzbehälter 13 und dieser wiederum eine größere
Höhe hat, als der dritte Absetzbehälter 14.
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Die Absetzbehälter 12 bis 14 sind im Ausführungsbeispiel als Stahlblechbehälter
mit kreisringförmigem Querschnitt ausgeführt, wobei sie eine geringe Konizität aufweisen.
Bei jedem Absetzbehälter 12 bis 14 wird die Querschnittsfläche von unten nach oben
größer, so daß sich ein Kegelstumpfmantel ergibt. Am unteren Ende dieses Mantels
schließt sich eine kegelstumpfförmige Stützfläche 15 an, auf welcher eine in dem
Absetzbehälter 12 bis 14 lose angeordnete Bodenschale 16 ruht.
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In der Mitte der Bodenschale 16 ist eine Muffe 17 befestigt, in welcher
das untere Ende einer senkrechten Zugstange 18 eingeschraubt ist, die sich über
die Länge des Absetzbehälters 12 bis 14 hinaus in diesem erstreckt. Am oberen Ende
der Zugstange 18 befindet sich eine Greiibse 19.
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Jeder Außenbehälter 1o weist eine waagerechte Bodenplatte 20 auf,
auf welcher eine untere Zylinderplatte 21 eines Balgzylinders22 abgestützt ist.
Innerhalb des gummielastischen Balgs 23 des Balgzylinders 22 befindet sich eine
Führung der unteren Zylinderplatte 21 für eine obere Zylinderplatte 24 des Balgzylinders
22. Auf dieser stützt sich eine waagerechte Druckplatte 25 ab, die als Auflagefläche
für die Bodenschale 16 dient.
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Untcrhalb der Bodenplatte 20 ist eine Druckmittelleitung 26 angeordnet,
von welcher aus ein Stutzen in jeden Balgzylinder 22 führt. Durch Einführen von
Druckmittel, beispielsweise Druckluft oder Druckflüssigkeit, über die Druckmittelleitung
26 in den Balgzylinder 22 kann die Druckplatte 25 und damit die Bodenschale 16 gegenüber
dem festen Absetzbehälter 12 bis 14 angehoben werden.
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Diese Ausbildung dient dazu, um den in dem Absetzbehälter 12 bis 14
auf der Bodenschale 16 ruhenden Abrieb von den Innenwänden des Absetzbehälters 12
bis 14 loszubrechen. Der Balgzylinder 22 braucht daher keinen großen Hub erzeugen
zu können.
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Die senkrechte Zugstange 18 ist von einem senkrechten Schutzrohr 27
umgeben, welches mit seinem unteren Ende die Muffe 17 umgibt und mit seinem oberen
Ende aus dem Absetzbehälter 12 bis 14 herrausragt, so daß die in den Absetzbehälter
12 in Richtung des Pfeiles 28 eintretende Flüssigkeit nicht in den Innenraum des
Schutzrohrs 27 gelangen kann. Daher kann sich auch kein Abrieb im Bereich der Gewindeverbindung
zwischen dem unteren Ende der Zugstange 18 und der Muffe 17 absetzen, so daß die
Zugstange 18 jederzeit aus der Muffe 17 herausgeschraubt werden kann.
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Die erfindungsgemäße Abscheideanlage arbeitet wie folgt: Von der Bearbeitungsstelle
wird das mit dem Abrieb angereicherte Kühlmittel in Richtung des Pfeiles 28 in den
größten Absetzbehälter 12 eingeleitet. In dem großen Volumen des Absetzbehälters
12 kommt das Kühlmittel nahezu vollständig zur Ruhe, so daß sich infolge
der
Schwerkraft die gegenüber der Kühlflüssigkeit schwereren Partikel des Abriebs auf
der Bodenschale 16 absetzen, während von den Partikeln getrennte Kühlflüssigkeit
über die Überlaufrinne 11 am oberen Ende des Absetzbehälters 12 in den benachbarten
Absetzbehälter 13 strömt. Die Vorgänge wiederholen sich, bis das weitgehend vollstandig
von Partikeln befreite Kühlmittel aus dem Absetzbehälter 14 in Richtung des Pfeiles
29 herausgefördert wird.
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Wenn sich während dieses Abscheidevorganges der Abrieb in den Absetzbehältern
12 bis 14 bis auf etwa 1/3 bis 1/2 Behälterhöhe auf der Bodenschale 16 abgesetzt
hat, muß der Absetzbehäler 12 bis 14 von dem Abrieb befreit werden. Zu diesem Zweck
wird zunächst mit Hilfe des Balgzylinders 22 der Abrieb von der inneren Oberfläche
losgebrochen und anschließend durch Anheben der Bodenschale 16 über die Zugstange
18 aus dem Absetzbehälter 12 bis 14 entfernt. Während das Schutzrohr 27 in der Abriebschicht
verbleibt, kann die Zugstange 18 aus der Muffe 17 herausgeschraubt werden und die
Zugstange 18 kann durch das Schutzrchr 27 hindurch aus der Abriebschicht entfernt
werden. Auch die Bodenschale 15 kann von dem Abrieb nach dem Herausnehmen der Zugstange
18 abgelöst werden, so daß die Bodenschale 16 und die Zugstange 18 gemeinsam mit
einem neuen Schutzrohr 27 wieder in den Absetzbehälter 12 bis 14 eingesetzt werden
können. Als Werkstoff für das Schutzrohr 27 kommt ein preiswerter Kunststoff in
Betracht.
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Die Absetzbehälter 12 bis 14 können auch aus einem anderen Werkstoff,
als Stahlblech hergestellt sein.
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Wenn die Anlage im Erdreich angeordnet werden soll, können die Behälter
auch beispielsweise aus Beton gegossen werden.
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