DE4312101A1 - Verfahren zum Transportieren verschmutzter Kühlschmierstoffe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Transportieren von an verschiedenen Anfallsorten gesammelten verschmutzten Kühlschmierstoffen über in den Kühlschmierstoff eintauchende Steigleitungen zu einer gemeinsamen obenliegenden Sammelleitung, die zu einem tiefer angeordneten Sammelbehälter führt, von wo aus der Kühlschmierstoff, ggfs. nach vorheriger Reinigung, über Versorgungsleitungen zurück zu den verschiedenen Anfallsorten transportierbar ist.

Die Erfindung ist vorzugsweise anwendbar in Produktionsanlagen, in denen Schleif-, Bohr- und Schneidemulsionen verwendet werden, also beispielsweise in Bearbeitungszentren oder Transferstraßen. Die verwendeten Kühlschmierstoffe müssen nach ihrem Einsatz entsorgt oder gereinigt werden, wobei die enthaltenen Feststoffe wie Späne, Schleifschlämme usw. entfernt werden müssen. Gewöhnlich werden die aufbereiteten Kühlschmierstoffe im Kreislauf zurück zu den Maschinen geleitet, um erneut eingesetzt zu werden.

Ein bekanntes Verfahren und eine Vorrichtung zum Entsorgen von flüssigen Medien mit Produktionsrückständen aus der Industrie ist aus der DE-A1-39 26 700 bekannt. Die flüssigen Medien werden dort vom Anfallsort aus mittels in Sammelbehältern angeordneter Pumpen zu hochliegenden Einlaufhochbehältern gepumpt, von wo aus sie kontinuierlich oder diskontinuierlich zu einem tieferliegenden Sammelbehälter geleitet werden. Ähnlich dem Prinzip einer Toilettenspülung werden die Einlaufhochbehälter verwendet, um eine bestimmte Flüssigkeitsmenge zu sammeln und diese mit entsprechendem Flüssigkeitsdruck und hoher Strömungsgeschwindigkeit periodisch durch die Rohrleitungen zu spülen. In einer Ausgestaltung wird das gereinigte Medium zurück zu den Anfallsorten gepumpt.

Andere gattungsgemäße Einrichtungen bestehen aus offenen Entsorgungsrinnen oder geschlossenen Entsorgungsleitungen, die mit Gefälle verlegt zu einem ebenfalls tieferliegenden Sammeltank führen. Als nachteilig ist der für derartige Einrichtungen hohe Platzbedarf bekannt sowie die Verlegearbeiten von Leitungen oder Rinnen im Boden mit geringem Gefälle oder geringer Fließgeschwindigkeit.

Die gattungsbildende Einrichtung und das entsprechende Verfahren benötigt zum Pumpen des zu entsorgenden Mediums an jedem Anfallsort Flüssigkeitspumpen, um das Medium in die Einlaufhochbehälter zu pumpen. Insbesondere bei diskontinuierlichem Betrieb besteht darüber hinaus die Gefahr, daß sich Feststoffe in den Einlaufhochbehältern absetzen und den Auslauf der Flüssigkeit behindern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend von dem bekannten Stand der Technik, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Transportieren verschmutzter Kühlschmierstoffe zu schaffen, das mit funktionssicheren und wenig störanfälligen Bauteilen ein günstiges Transportieren der mit Produktionsrückständen belasteten Kühlschmierstoffe ermöglicht, wobei ein günstiges Durchspülen der Rohrleitungen gewährleistet ist.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß nach vorherigem Auffüllen der Sammelleitung und der Steigleitungen mit Kühlschmierstoff die in den tiefer als die Anfallsorte angeordneten Sammelbehälter mündende Sammelleitung geöffnet wird, so daß der auslaufende Kühlschmierstoff nach dem Saugheberprinzip über die Steigleitungen Kühlschmierstoff von den Anfallsorten absaugt, während gleichzeitig neuer Kühlschmierstoff über die Versorgungsleitung zu den Anfallsorten gepumpt wird.

Mit der Anwendung des Heberprinzips läßt sich die zum Transportieren der Kühlschmierstoffe erforderliche Flüssigkeitsmenge reduzieren, so daß insgesamt die Umlaufmenge geringer gehalten werden kann. Durch Einsparung der bisher an jedem Anfallsort vorzusehenden Pumpe werden die Investitionskosten vermindert und darüber hinaus Pumpenenergie gespart, ohne daß es zu Ablagerungen in den Rohrleitungen kommen kann. Das einmal "gestartete" Saugsystem läuft selbsttätig, wenn nur dafür gesorgt wird, daß über die Versorgungsleitung stets genug Kühlschmierstoffe an den Anfallsorten vorhanden sind. Die Erfindung spart also Energie, vermindert Verschleiß von verschleißanfälligen Bauteilen, erspart Investitionskosten und benötigt nur geringe Wartung.

Besonders wichtig ist es, daß die Absaugmenge des Kühlschmierstoffes in jeder Steigleitung über die am Anfallsort anstehende Kühlschmierstoffmenge geregelt wird. Das Saugheberprinzip funktioniert bekannterweise nur so lange, wie Flüssigkeit von der Steigleitung angesaugt und über die Sammelleitung abtransportiert werden kann. Deshalb muß die Kühlschmierstoffmenge am Anfallsort stets ausreichend sein, was beispielsweise mittels einer Niveauregelung sichergestellt werden kann. Sobald das Niveau unter einen bestimmten Pegel sinkt, wird die Steigleitung mit der darin enthaltenen Flüssigkeitssäule gesperrt, bis wieder eine ausreichende Kühlschmierstoffmenge angesammelt ist, die abgesaugt werden kann.

Es ist darauf zu achten, daß die Absaugmenge des Kühlschmierstoffes in jeder Steigleitung gleich oder geringfügig größer als die Zulaufmenge an dem jeweiligen Anfallsort eingestellt ist, damit die Steigleitung keine Luft ansaugt.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelleitungen mit den Steigleitungen, den Versorgungsleitungen und dem Sammelbehälter ein geschlossenes Rohrsystem bilden und die Versorgungsleitung mit den einzelnen Anfallsorten sowie absperrbar mit den Sammelleitungen verbunden sind, daß die Steigleitungen im Bereich der Sammelleitungen mit über die an den Anfallsorten anfallende Kühlschmierstoffmenge steuerbaren Absperrventilen verbunden sind und daß der Sammelbehälter 2 bis 10 Meter tiefer als das Kühlschmierstoffniveau in den Anfallsorten angeordnet ist.

Mit Ausnahme des Befüllvorganges der einzelnen Leitungen muß das gesamte System luftdicht abgeschlossen sein, um die nötige Saugwirkung in den Steigleitungen hervorrufen zu können. Zum Befüllen der Sammelleitungen müssen diese mit den Versorgungsleitungen kurzfristig kurzschließbar sein, während die Steigleitungen im Bereich der Sammelleitungen absperrbar sind, um die Absaugmenge zu regeln und um einzelne Maschinen abschalten zu können. Die Steigleitungen bleiben dabei mit Kühlschmierstoff gefüllt und können jederzeit wieder an den Saugkreislauf angeschlossen werden.

Welche Tiefe unterhalb des Kühlschmierstoffniveaus an den Anfallsorten für den Sammelbehälter gewählt wird, ist abhängig davon, wie hoch die aufzubringende Saugleistung sein muß bzw. wie viele Anfallsorte an die Sammelleitung angeschlossen sind.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Sammelleitung mit einem oberhalb dieser angeordneten Befüllbehälter in Verbindung steht, der mit der Versorgungsleitung absperrbar verbunden und mit einer Niveauregelung versehen ist. Dieser Befüllbehälter dient vor allem der Belüftung des Leitungssystems während des Befüllens mit Kühlschmierstoff und kann ggfs. auch zum Durchspülen der Leitung verwendet werden. In den Befüllbehälter wird stets sauberer Kühlschmierstoff eingeleitet, und zwar über die Verbindung mit der Versorgungsleitung. Die Niveauregelung verhindert ein Überfüllen des Behälters bzw. ein Luftziehen beim Befüllen der Leitungen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben:

Mit 1 bis 4 sind Werkzeugmaschinen bezeichnet, die über die Versorgungsleitung 5 und davon abgezweigten Zuführleitungen 5 mit Kühlschmiermittel versorgt werden. Der verbrauchte Kühlschmierstoff gelangt in jeder Maschine zugeordnete Sammelbehälter 7, in die jeweils eine Steigleitung 8 eintaucht. Jede der Steigleitungen 8 ist bei 9 mit der obenliegenden Sammelleitung 10 verbunden und kann mit Hilfe gesteuerter Absperrventile 11 einzeln gesperrt werden. Die Sammelleitung 10 ist Teil des geschlossenen Rohrkreislaufes aus Versorgungsleitung 5, Zuführleitungen 6, Steigleitungen 8 und Sammelleitung 10, wobei letztere in den Sammelbehälter 12 mündet, der im Ausführungsbeispiel im Abstand H von 5 Metern unterhalb der Sammelbehälter 7 angeordnet ist. Die Sammelleitung 10 ist oberhalb des Sammelbehälters 12 mit einem Absperrventil 13 verschließbar. Ein weiteres Absperrventil 21 trennt die Sammelleitung 10 von der Versorgungsleitung 5 bzw. schließt die Versorgungsleitung 5 an die Sammelleitung 10 an. Ebenfalls an die Versorgungsleitung 5 angeschlossen ist der Befüllbehälter 14 oberhalb der Sammelleitung 10, der mit letzterer bei 15 mit dem Ventil 16 absperrbar verbunden ist. In der Zuleitung zur Versorgungsleitung 5 ist ebenfalls ein Absperrventil 17 eingesetzt. Sowohl die Sammelbehälter 7 wie auch der Befüllbehälter 14 sind mit Niveauschaltern 18, wie angedeutet, versehen.

Die erfindungsgemäße Anlage arbeitet wie folgt:

Bei geschlossenem Ventil 13 in der Sammelleitung 10 und geöffnetem Ventil 21 wird das gesamte Rohrleitungssystem über die Versorgungsleitung 5 mittels der Pumpe 18 aus dem Kühlschmierstoffbehälter 14 mit sauberem Kühlschmierstoff gefüllt, bis in allen Rohren Kühlschmierstoff steht. Die erforderliche Entlüftung der Leitungen geschieht über den Befüllbehälter 14. Sobald alle Leitungen gefüllt sind, wird bei geöffneten Ventilen 11 in den Steigleitungen 8 das in der Sammelleitung kurz oberhalb des Sammelbehälters 12 vorgesehene Ventil 13 geöffnet, so daß der in der Sammelleitung befindliche Kühlschmierstoff in den Sammelbehälter 12 läuft. Bei geschlossenen Ventilen 21 und 16 kann kein Kühlschmierstoff und vor allem keine Luft in das System eindringen, so daß der aus der Sammelleitung 10 auslaufende Kühlschmierstoff wie ein Saugheber die in den Sammelbehältern 7 befindlichen Kühlschmierstoffe über die Steigleitungen 8 heraussaugt, während über die Pumpe 19 gereinigter Kühlschmierstoff aus dem Behälter 20 über die Versorgungsleitung 5 und die Zuleitung 6 zu den Maschinen 1 bis 4 und von dort in die Sammelbehälter 7 zurückgepumpt wird. Der in dem Sammelbehälter 12 gesammelte Kühlschmierstoff wurde einer (nicht dargestellten) Filtration unterzogen und in den Behälter 20 zurückgeleitet, so daß im ständigen Kreislauf verschmutzter Kühlschmierstoff herausgesaugt und sauberer Kühlschmierstoff zurückgepumpt wird.

Werden einige der Maschinen, von denen aus Vereinfachungsgründen nur 4 gezeichnet sind, nicht benötigt, so werden die Ventile 11 vorübergehend geschlossen. Die veränderte Kühlschmierstoffmenge wird über die Niveauschalter 18 berücksichtigt, die dafür sorgen, daß stets eine ausreichende Menge Kühlschmierstoff in das Steigrohr 8 gelangen kann.

Sinkt das Niveau zu tief ab, so werden die Ventile 11 automatisch kurzzeitig geschlossen, bis wieder eine ausreichende Kühlschmierstoffmenge im Behälter 7 vorhanden ist. Auf diese Weise kann das System kontinuierlich arbeiten, wobei gelegentlich saubere Kühlschmierstoffe über den Befüllbehälter 14 zugesetzt werden können, um das System zu spülen oder Kühlschmierstoffverluste auszugleichen.

Claims (5)

1. Verfahren zum Transportieren von an verschiedenen Anfallsorten gesammelten verschmutzten Kühlschmierstoffen über in den Kühlschmierstoff eintauchende Steigleitungen zu einer gemeinsamen obenliegenden Sammelleitung, die zu einem tiefer angeordneten Sammelbehälter führt, von wo aus die Kühlschmierstoffe ggfs. nach vorheriger Reinigung über Versorgungsleitungen zurück zu den verschiedenen Anfallsorten transportierbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß nach vorherigem Auffüllen der Sammelleitung und der Steigleitungen mit Kühlschmierstoff die in den tiefer als die Anfallsorte angeordneten Sammelbehälter mündende Sammelleiter geöffnet wird, so daß der auslaufende Kühlschmierstoff nach dem Saugheberprinzip über die Steigleitungen Kühlschmierstoff von den Anfallsorten absaugt, während gleichzeitig neuer Kühlschmierstoff über die Versorgungsleitung zu den Anfallsorten gepumpt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugmenge des Kühlschmierstoffes in jeder Steigleitung über die am Anfallsort anstehende Kühlschmierstoffmenge geregelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugmenge des Kühlschmierstoffes in jeder Steigleitung gleich oder geringfügig größer als die Zulaufmenge an dem jeweiligen Anfallsort eingestellt ist.

4. Vorrichtung zum Transportieren von an verschiedenen Anfallsorten gesammelten verschmutzten Kühlschmierstoffen über in den Kühlschmierstoff eintauchende Steigleitungen zu einer gemeinsamen obenliegenden Sammelleitung, die zu einem tiefer angeordneten Sammelbehälter führt, von wo aus die Kühlschmierstoffe, ggfs. nach vorheriger Reinigung über Versorgungsleitungen zurück zu den verschiedenen Anfallsorten transportiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelleitungen (10) mit den Steigleitungen (8), den Versorgungsleitungen (5) und dem Sammelbehälter (12) ein geschlossenes Rohrsystem bilden und die Versorgungsleitung (5) mit den einzelnen Anfallsorten (1 bis 4) sowie absperrbar (14) mit der Sammelleitung (10) verbunden ist, daß die Steigleitungen (8) im Bereich der Sammelleitung (10) mit über die an den Anfallsorten anfallende Kühlschmierstoffmenge steuerbaren Absperrventilen (11) verbunden sind und daß der Sammelbehälter (12) 2 bis 10 Meter tiefer als das Kühlschmierstoffniveau an den Anfallsorten angeordnet ist.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelleitung (10) mit einem oberhalb dieser angeordneten Befüllbehälter (11) in Verbindung steht, der mit der Versorgungsleitung (5) absperrbar (16) verbunden und mit einer Niveauregelung (18) versehen ist.