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ALLGEMEINER STAND DER
TECHNIK
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft
im Allgemeinen Rekonditionierungssysteme zum Entfernen von Öl aus ölhaltigen
Flüssigkeiten
und insbesondere Rekonditionierungssysteme zum Entfernen von abriebhaltigem Öl aus Kältemitteln,
welche in Bearbeitungszentren verwendet werden.
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BESCHREIBUNG
DES STANDES DER TECHNIK
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Bearbeitungszentren oder Werkzeugmaschinen
haben für
gewöhnlich
Probleme in Verbindung mit abriebhaltigem Öl, wie beispielsweise Mühlenöl, Schmiermittel
oder Hydraulikflüssigkeit,
welches sich im Kältemittel
ansammelt. Das abriebhaltige Öl
reduziert die Schneid- und Kühlqualitäten des
Kältemittels und
wird normalerweise nach einer begrenzten Anzahl von Stunden entsorgt.
Da jedoch das Kältemittel als
gefährlicher
Abfall gilt, ist seine Handhabung und Entsorgung sehr teuer.
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Eine Alternative ist, das abriebhaltige Öl mit einem Ölskimmer
aus dem Kältemittel
zu entfernen, so dass die Lebensdauer des Kältemittels verlängert werden
kann. Allerdings sind alle vier Arten von Ölskimmern (Scheibenskimmer,
Riemenskimmer, Schwimmrohr- oder Wischseilskimmer und Wehrskimmer)
beim Entfernen von abriebhaltigem Öl aus dem Kältemittel unwirksam. Die Scheibenskimmer
benötigen
eine verhältnismäßig ruhige
Oberfläche
und einen konstanten Flüssigkeitsstand.
Die Riemenskimmer sind normalerweise wenigstens drei Fuß groß und zur
Verwendung bei herkömmlichen Werkzeugmaschinen
nicht akzeptabel. Die Schwimmrohrskimmer funktionieren gut in großen Kältemittelsystemen,
Teichen, Seen, Flüssen
oder Meeren, ihre Größe verbietet
aber die Verwendung bei herkömmlichen
Werkzeugmaschinen. Außerdem entfernen
die herkömmlichen
Schwimm rohrskimmer viel zu viel Kältemittel zusammen mit dem
abriebhaltigen Öl.
Die Wehrskimmer entfernen genauso viel Kältemittel wie abriebhaltiges Öl.
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Außerdem haben die Werkzeugmaschinen für gewöhnlich Probleme
mit Bakterien und Pilzen, welche im Kältemittel wachsen. Die Bakterien
verursachen ranzige Gerüche
und Bedingungen, welche bewirken können, dass die Maschinenarbeiter
eine Hautentzündung
entwickeln. Normalerweise werden Zusatzstoffe verwendet, um die
Bakterien zu kontrollieren. Herkömmliche
Zusatzstoffe, wie beispielsweise Biozide, können jedoch chemische und/oder ph-Änderungen
im Kältemittel
hervorrufen, welche die Leistung des Kältemittels verschlechtern können.
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Demgemäß besteht auf dem Fachgebiet
ein Bedarf an einem System zur Rekonditionierung von Kältemittel,
welches abriebhaltiges Öl
wirksam entfernt, bakterielles Wachstum reduziert, keine ph- oder
chemische Änderungen
im Kältemittel
verursacht, bei herkömmlichen
Werkzeugmaschinen praktisch zu verwenden ist, die Geräte nicht
beschädigt, fahrbar
ist, beständige
Kältemittelqualität bereitstellt und
wenig oder keine Verbrauchsmaterialien benötigt.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung stellt
ein Rekonditionierungssystem bereit, welches wenigstens einige der
zuvor erwähnten
Probleme des Standes der Technik überwindet. Das Rekonditionierungssystem umfasst
einen Abscheidetank, welcher zum Aufnehmen von ölhaltiger Flüssigkeit
geeignet ist, eine Sammelbehälterabsaugvorrichtung
mit einem Einlaufschlauch, welcher mit dem Abscheidetank verbunden
ist und durch welchen ölhaltige
Flüssigkeit
aus einem Sammelbehälter
zum Abscheidetank fließt, und
einen Ablaufschlauch, welcher mit dem Abscheidetank verbunden ist
und durch welchen rekonditionierte Flüssigkeit vom Abscheide tank
zum Sammelbehälter
fließt.
Eine Pumpe presst ölhaltige
Flüssigkeit
durch den Einlaufschlauch aus dem Sammelbehälter zum Abscheidetank und
presst rekonditionierte Flüssigkeit
durch den Ablaufschlauch aus dem Abscheidetank zum Sammelbehälter. Eine
Skimmeranordnung, welche im Abscheidetank angeordnet ist, entfernt
das Öl.
Die Skimmeranordnung umfasst eine zylinderförmige Skimmerrolle, welche
an der Oberfläche
der ölhaltigen
Flüssigkeit
im Abscheidetank angeordnet ist und um eine im Wesentlichen horizontale
Achse drehbar ist, einen Speichertank, ein Antriebselement, welches
die Skimmerrolle abwechselnd in jeder Richtung um die Achse dreht,
und ein Wischblatt, welches gegen die Skimmerrolle drückt, um Öl von der
Skimmerrolle abzustreichen und Öl
von der Skimmerrolle in den Speichertank zu lenken.
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Vorzugsweise ist der Einlaufschlauch
ein biegsamer Schlauch und umfasst die Sammelbehälterabsaugvorrichtung auch
ein steifes Rohr, welches an einem Einlassende des Einlaufschlauchs
befestigt ist, und einen ringförmigen
Schwimmkörper,
welcher das steife Rohr umgibt. Das steife Rohr weist ein abgewinkeltes
oder ausgekehltes Einlassende auf. Der Schwimmkörper ist so angeordnet, dass
er die Schwimmfähigkeit
bereitstellt, welche notwendig ist, damit das steife Rohr auf ölhaltiger
Flüssigkeit
in einer Stellung zum Entfernen von ölhaltiger Flüssigkeit schwimmt.
Die Sammelbehälterabsaugvorrichtung arbeitet
vorzugsweise an der Seite des Kältemitteltanks
oder -sammelbehälters
einer Werkzeugmaschine, um Öl
vor der Restflüssigkeit
im Sammelbehälter
schnell und vollständig
zu entfernen, und ist verhältnismäßig preisgünstig herzustellen.
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Eine bevorzugte Ausführungsform
des Rekonditionierungssystems umfasst einen Ozongenerator, welcher
mit dem Abscheidetank verbunden ist, um Ozon in ölhaltige Flüssigkeit im Abscheidetank aufzulösen. Das
Ozon, welches manchmal aktiver Sauerstoff genannt wird, tötet Bakterien,
Hefe und Pilze, welche in der Sammelbehälteratmosphäre wachsen. Der Ozongenerator
umfasst vorzugsweise ein Ultraviolettlicht, welches das Ozon erzeugt.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Diese und weitere Merkmale der vorliegenden
Erfindung werden unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung
und Zeichnungen klar verständlich,
wobei:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines fahrbaren Systems zur Rekonditionierung
von Kältemittel
ist, welches die vorliegende Erfindung verkörpert;
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2 eine
rechte Seitenansicht des Systems zur Rekonditionierung von Kältemittel
von 1 ist;
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3 eine
Draufsicht des Systems zur Rekonditionierung von Kältemittel
von 1 ist;
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4 eine
Vorderansicht des Systems zur Rekonditionierung von Kältemittel
von 1 ist;
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5 eine
Rückansicht
des Systems zur Rekonditionierung von Kältemittel von 1 ist;
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6 eine
Bodendraufsicht des Systems zur Rekonditionierung von Kältemittel
von 1 ist;
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7 eine
schematische Darstellung des Kältemittelrekonditionierungskreises
des Systems zur Rekonditionierung von Kältemittel von 1 ist;
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8 eine
vergrößerte Längsansicht
einer Sammelbehälterabsaugvorrichtung
des Systems zur Rekonditionierung von Kältemittel von 1 ist;
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8a eine
vergrößerte Teillängsansicht ähnlich 8 einer alternativen Sammelbehälterabsaugvorrichtung
ist;
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9 eine
Endansicht der Sammelbehälterabsaugvorrichtung
von 9 ist;
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10 eine
Draufsicht ähnlich 2 ist, wobei aber der Deckel
entfernt ist;
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11 eine
vergrößerte Ansicht
eines Skimmers für
abriebhaltiges Öl
von 10 ist; und
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12 eine
Querschnittansicht entlang Linie 12-12 in 11 ist.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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1 bis 7 veranschaulichen ein fahrbares System 10 zur
Rekonditionierung von Kältemittel
gemäß der vorliegenden
Erfindung. Ein Wagen 12 trägt einen Kältemittelrekonditionierungskreis 14,
welcher Kältemittel
aus einem Tank oder Sammelbehälter 16, wie
zum Beispiel einem Wergzeugmaschinensammelbehälter, entnimmt, das entnommene
Kältemittel rekonditioniert
und das rekonditionierte Kältemittel wieder
in den Sammelbehälter 16 zurückführt. Wie
in 7 am besten zu erkennen,
umfasst der Kältemittelrekonditionierungskreis 14 eine
Sammelbehälterabsaugvorrichtung 18,
ein Eingangsfilter 20, eine Luftpumpe 22, einen
Abscheidetank 24, eine Skimmeranordnung 26 für abriebhaltiges Öl, ein Ausgangsfilter 28,
einen Ablaufschlauch 30 und einen Ozongenerator 32.
Die verschiedenen Bauteile des Rekonditionierungskreises 14 sind
durch Rohrmaterial, welches aus einem widerstandsfähigen Material gebildet
ist, welches biegsam und sowohl gegen Schaden durch Öl als auch
durch Ozon beständig
ist, zum Beispiel tygonverstärktes
Rohrmaterial.
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Der Wagen 12 umfasst ein
geschlossenes Gehäuse 34,
eine Mehrzahl von Rädern 36,
welche das Gehäuse 34 tragen,
und zwei Griffe 38, um den Wagen 12 an eine gewünschte Stelle
zu manövrieren.
Der Abscheidetank 24 bildet den oberen Teil des Gehäuses 34.
Ein Deckel 40 ist vorgesehen, um zu verhindern, dass Abriebteilchen
von außen
in den Wagen 12 gelangen, und den Lärm zu dämpfen, welcher innerhalb des
Wagens 12 erzeugt wird. Der Deckel 40 weist zwei
sich nach oben erstreckende Schlauchzylinder 42 auf, welche
an einem vorderen Ende des Deckels 40 angeordnet sind.
Die Schlauchzylinder 42 sind so bemessen und angeordnet,
dass die Sammelbehälterabsaugvorrichtung 18 und
der Ablaufschlauch 30 am Wagen 12 gesichert werden können. Die
Sammelbehälterabsaugvorrichtung 18 und
der Ablaufschlauch 30 erstrecken sich jeweils entlang eines
hinteren Endes des Wagens 12 nach oben, über die
Oberseite des Deckels 40 nach vorne, um die Schlauchzylinder 42 herum, über den
Deckel 40 nach hinten und entlang des hinteren Endes des Wagens 12 nach
unten. Die Enden der Sammelbehälterabsaugvorrichtung 18 und
des Ablaufschlauchs 30 sind am hinteren Ende des Wagens 12 mit Schlauchklemmen 44 gesichert.
Die Rückseite
des Wagens 12 ist auch mit ersten und zweiten Ablassventilen 46, 48 und
einem selbsteinziehenden Netzanschlusskabel 50 versehen.
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Der Zugang ins Innere des Gehäuses wird durch
klappbare linke und rechte Seitentüren 52, 54 und
eine klappbare Vordertür 56 bereitgestellt.
Das Eingangsfilter 20 und das Ausgangsfilter 28 sind durch
die rechte Seitentür 54 zugänglich.
Der Luftmotor 22 und seine zugehörigen Bauteile sind jeweils durch
die linke Seitentür 52 zugänglich.
Der Ozongenerator 32 ist für vollen Zugang auf der Innenseite
der Vordertür 56 angebracht.
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Ein Bedienfeld 58 ist an
der Vorderseite des Wagens 12 vorgesehen. Das Bedienfeld 58 umfasst einen
Netzhauptschalter 60, einen Skimmerleistungsschalter 62,
ein Ein gangsfiltervakuummeter 64, einen Luftpumpendruckmesser 66 und
einen Ausgangsfilterdruckmesser 68. Das Bedienfeld 58 umfasst
auch erste und zweite Leuchtanzeigen 70, 72. Die
erste Leichtanzeige 70 macht den Bediener auf ein Problem
mit dem Ozongenerator 32 aufmerksam. Die zweite Leuchtanzeige 72 zeigt
eine Überlaufsituation
im Abscheidetank 24 an.
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Wie in 9 und 10 am besten zu erkennen, umfasst
die Sammelbehälterabsaugvorrichtung 18 einen
Einlaufschlauch 74, eine Saugdüse 76 und einen Ringschwimmer 78.
Der Einlaufschlauch 74 ist ein verhältnismäßig biegsames Schlauch- oder Rohrmaterialstück mit einem
Einlassende 80 und einem Auslassende 82 und stellt
einen inneren Durchgang 84 vom Einlassende 80 bis
zum Auslassende 82 zum Übertragen
von Kältemittel
vom Sammelbehälter 16 zum
Eingangsfilter 20 (7)
bereit. Der Einlaufschlauch 74 ist vorzugsweise aus einem
widerstandsfähigen
Material gebildet, welches biegsam und sowohl gegen Schaden durch Öl als auch
durch Ozon beständig
ist, wie beispielsweise tygonverstärktes Rohrmaterial.
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Die Saugdüse 76 ist ein verhältnismäßig steifes
Röhren- oder Rohrstück, welches
ein Einlassende 86, ein Auslassende 88 und einen
inneren Durchgang 90 dazwischen aufweist. Das Einlassende 86 der
Saugdüse 76 bildet
einen spitzen Winkel, vorzugsweise 45 Grad, in Bezug auf die Mittelachse
der Saugdüse 76.
Wie in 8a dargestellt,
kann das Einlassende 86 der Saugdüse alternativerweise ausgekehlt
sein.
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Das Auslassende 88 der Saugdüse 76 ist
am Einlassende 80 des Einlaufschlauchs 74 befestigt, um
eine Verbindung zwischen den inneren Durchgängen 90, 84 herzustellen.
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Vorzugsweise weist die Saugdüse 76 einen Außendurchmesser
auf, welcher so bemessen ist, dass er in den Innendurchmesser des
Einlaufschlauchs 74 passt. Ein Klemmenelement 89 umgibt die
Außenfläche des
Einlaufschlauchs 74 benachbart zur Saugdüse 76,
um die Saugdüse 76 fest
mit dem Einlaufschlauch 74 zu verbinden. Die Saugdüse 76 ist
vorzugsweise aus einem widerstandsfähigen Material gebildet, welches
steif und sowohl gegen Schaden durch Öl als auch durch Ozon beständig ist,
wie zum Beispiel ein PVC-Rohr.
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Der Schwimmkörper 78 ist im Allgemeinen ringförmig und
weist einen Innendurchmesser auf, welcher bemessen ist, um die Saugdüse 76 mit
einer Presspassung darin aufzunehmen, um den Schwimmkörper 78 fest
mit der Saugdüse 76 zu
verbinden. Der Schwimmkörper 78 ist
an der Saugdüse 76 benachbart
zum Einlassende 86 der Saugdüse 76 befestigt. Der
Schwimmkörper- 78 ist
aus einem schwimmfähigen
Schaumstoffmaterial, wie zum Beispiel SINTRA, gebildet und angemessenerweise
bemessen, um die Saugdüse 76 an
oder nahe der Oberfläche
der Flüssigkeit
innerhalb des Sammelbehälters 16 schwebend
zu halten (7).
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Für
Einstellzwecke ist auf der Saugdüse 76 benachbart
zu und vor dem Schwimmkörper 78 vorzugsweise
eine Mehrzahl von gewichteten Ringen 91 vorgesehen, wie
in 8a dargestellt.
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Ein Klemmenelement 89 umgibt
die Außenfläche der
Saugdüse 76 benachbart
zu den gewichteten Ringen 91, um die gewichteten Ringe 91 gegen den
Schwimmkörper 78 und
auf der Saugdüse 76 zu halten.
Die gewichteten Ringe 91 können der Saugdüse 76 hinzugefügt oder
davon entfernt werden, um die Einstellung der Arbeitstiefe der Absaugvorrichtung 18 in
verschiedenen Flüssigkeiten
zu berücksichtigen.
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Wie in 7 am
besten zu erkennen, ist das Auslassende 82 des Einlaufschlauchs 74 in
Flüssigkeitsverbindung
mit dem Einlass des Eingangsfilters 20. Das Eingangsfilter 20 weist
ein Filterelement auf, welches zum Entfernen von großen Partikeln
und Abriebteilchen aus dem Kältemittel
bemessen ist. Vorzugsweise weist das Filterelement eine Größe von etwa
200 Mikrometern auf. Das Filterelement kann entweder ein Einweg-Sackfilter
oder ein bleibendes Filtersieb sein. Das Vakuummeter 64 ist
mit dem Eingangsfilter 20 zur Anzeige des Vakuums an der Stromaufwärtsseite
des Filterelements verbunden, um dem Maschinenarbeiter zu signalisieren,
wann das Filterelement ausgewechselt oder gereinigt werden sollte.
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Die Luftpumpe 22 ist eine
Spaltmembranluftpumpe, welche zwei Flüssigkeiten gleichzeitig pumpt.
Da die Pumpe 22 das Kältemittel
sowohl in den Abscheidetank 24 zieht als auch das Kältemittel aus
dem Abscheidetank 24 presst, bleibt der Füllstand
des Kältemittels
innerhalb des Abscheidetanks auf gleicher Höhe. Die Spaltmembranluftpumpe
ist auch wünschenswert,
weil sie das Kältemittel
schonend bewegt, ohne das Öl
und das Kältemittel
zu emulgieren oder zu homogenisieren.
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Die Luftpumpe 22 weist erste
und zweite Einlässe 92, 94 und
erste und zweite Auslässe 96, 98 auf.
Der erste Einlass 92 ist mit dem Auslass des Eingangsfilters 20 verbunden,
und der erste Auslass 96 ist mit einem Einlass des Abscheidetanks 24 verbunden.
Die Luftpumpe 22 ist so bemessen, dass sie eine Durchflussmenge
im Bereich von etwa 18,93 Liter (5 US-Gallonen) bis etwa 22,71 Liter
(6 US-Gallonen) pro Minute bereitstellt. Eine geeignete Luftpumpe 22 ist
von der ARO Corporation, Bryon, Ohio, erhältlich.
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Die Luftpumpe 22 wird durch
einen Druckluftkreis 100 gesteuert, welche einen Einlassstecker 102,
ein Magnetventil 104, einen Luftdruckregler 106 und
ein Durchflussmengensteuerventil 108 umfasst. Der Einlassstecker 102 ist
zur Aufnahme einer Standardkupplung eines Luftschlauchs für die Versorgung der
Luftpumpe 22 mit Druckluft oder „Betriebsluft" geeignet. Ein Auslass
des Luftsteckers 102 ist mit einem Einlass des Magnetventils 104 verbunden.
Das Magnet ventil 104 wird elektrisch betätigt und öffnet sich,
um die Luftpumpe 22 mit Druckluft zu versorgen, nur wenn
das System zur Rekonditionierung des Kältemittels „angetrieben" wird, das heißt, elektrisch mit
Leistung versorgt wird. Ein Auslass des Magnetventils 104 ist
mit einem Einlass des Druckreglers 106 verbunden. Der Luftdruckregler 106 wird
manuell eingestellt, um Druckluft für die Luftpumpe 22 bei
einem gewünschten
Druck, normalerweise zwischen etwa 50 psi und etwa 80 psi, bereitzustellen.
Der Druckmesser 66 ist vorgesehen, um den Luftdruck, welcher
durch den Druckregler 106 geliefert wird, zu überwachen.
Ein Auslass des Druckreglers 106 ist mit einem Einlass
des pneumatischen Durchflussmengensteuerventils 108 verbunden.
Ein Auslass des pneumatischen Durchflussmengensteuerventils 108 ist
mit einem Lufteinlass 110 der Luftpumpe 22 verbunden.
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Der Abscheidetank 24 ist
im Allgemeinen rechteckig geformt, weist eine offene Oberseite auf und
ist bemessen, eine geeignete Menge von Kältemittel, wie zum Beispiel
etwa 113,55 Liter (30 US-Gallonen), aufzunehmen. Der Abscheidetank 24 ist
aus einem geeigneten Material gebildet, welches sowohl gegen Schaden
durch Öl
als auch durch Ozon beständig
ist, wie zum Beispiel Edelstahl. Der Abscheidetank 24 ist
mit einem Kältemitteleinlass 112 und
einem Ozoneinlass 114, welche jeweils am Boden des Abscheidetanks 24 und
nahe einem hinteren Ende des Abscheidetanks 24 angeordnet
sind, und einem Kältemittelauslass,
welcher am Boden des Abscheidetanks 24 und nahe einem hinteren Ende
des Abscheidetanks 24 angeordnet ist, versehen. Der Abscheidetank 24 ist
auch mit einem Kältemittelablass 118,
welcher am Boden des Abscheidetanks 24 und nahe dem vorderen
Ende des Abscheidetanks 24 angeordnet ist, versehen. Der
Kältemittelablass 118 ist
in Flüssigkeitsverbindung
mit dem zweiten Ablassventil 48. Bei dieser Bauform bleibt
die Oberfläche
des Kältemittels
verhältnismäßig ruhig.
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Wie in 7, 10 und 12 am besten dargestellt, umfasst die
Skimmeranordnung 26 für
abriebhaltiges Öl
ein Motorengehäuse 120,
einen Motor 122, eine Skimmerrolle 124, zwei Muffen 126,
einen Speichertank 128 und ein Wischblatt 130.
Die Skimmeranordnung 26 ist zur problemlosen Entfernung von
abriebhaltigem Öl
von der Oberfläche
des Kältemittels
im Abscheidetank 24 konstruiert und um eine verhältnismäßig flache
Bauform aufzuweisen. Das Motorengehäuse 120 ist an einer
Innenfläche
einer Seitenwand des Abscheidetanks 24 nahe dem vorderen
Ende des Abscheidetanks 24 in einer Höhe, welche die Skimmerrolle 124 etwas über der
Oberfläche
des Kältemittels
im Abscheidetank 24 positioniert, befestigt. Das Motorengehäuse 120 weist
einen abnehmbaren Deckel auf, um Zugang zum Motor 122 bereitzustellen.
Der Motor 122 wird durch eine abnehmbare Haltevorrichtung 123 im
Motorengehäuse 120 gehalten.
Daher kann der Motor 122 für die Wartung problemlos entfernt
werden. Das Motorengehäuse 120 ist
mit einem Ablass versehen, welcher verhindert, dass das Kältemittel
das Motorengehäuse 120 füllt und
den Motor 122 kurzschließt.
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Die Skimmerrolle 124 ist
im Allgemeinen zylinderförmig
und weist eine sich der Länge
nach erstreckende Drehmittelachse 132 auf. Die Skimmerrolle 124 ist
vorzugsweise aus einem geeigneten Material gebildet, welches sowohl
gegen Schaden durch Öl
als auch durch Ozon beständig
ist, wie zum Beispiel Polyvinylchlorid (PVC). Die Skimmerrolle 124 ist auch
vorzugsweise aus einer Vollstange von Material gebildet. Jedes Ende
der Skimmerrolle 124 ist mit einer welle 134, 136 versehen.
Die Wellen 134, 136 sind vorzugsweise in Öffnungen
in den Enden der Skimmerrolle 124 pressgepasst. Eine Welle 134 ist mit
einer Ausgangswelle 137 des Motors 122 durch eine
Feder-in-Nut-Verbindung verbunden.
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Die Wellen 134, 136 der
Skimmerrolle 124 werden innerhalb von Muffen 126,
welche die Drehung der Skimmerrolle 124 um die im Wesentlichen horizontale
Drehachse 132 erlauben, drehbar getragen. Eine der Muffen 126 ist
am Motorengehäuse 120 angebracht,
und die andere Muffe ist an der Innenfläche der Tankseitenwand gegenüber dem
Motorengehäuse 120 angebracht.
Die Muffen 126 sind aus einem geeigneten Material mit ausgezeichneten Lagereigenschaften,
wie zum Beispiel Nylatron, gebildet. Die Muffen 126 sind
am oberen Ende vorzugsweise geschlitzt, damit die Skimmerrolle 124 problemlos
in die Muffen 126 eingeführt und vom oberen Ende wieder
daraus herausgezogen werden kann.
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Der Motor 122 ist ein Umkehrelektromotor, welcher
die Skimmerrolle 124 bei etwa 4 rpm dreht. Der Motor 122 dreht
abwechselnd zwischen einer Vorwärtsrichtung
(im Uhrzeigersinn, wie in 7 dargestellt)
und einer Rückwärtsrichtung
(gegen den Uhrzeigersinn, wie in 7 dargestellt).
Die abwechselnde Drehung wird durch ein Zeitverzögerungsrelais, das hinter dem
Bedienfeld 58 angeordnet ist, gesteuert. Der Motor 122 dreht
die Skimmerrolle 124 während
eines Abziehintervalls in der Vorwärtsrichtung, um abriebhaltiges Öl von der
Oberfläche
aufzunehmen und es zum Wischblatt 130 hochzutragen. Der
Motor 122 dreht die Skimmerrolle 124 in einem Nichtabziehintervall,
welches abriebhaltiges Öl
auf der Oberfläche
unter und zur vorderen Seite der Skimmerrolle 124 zieht,
in der Rückwärtsrichtung. Durch
das Ziehen des abriebhaltigen Öls
um die Skimmerrolle 124 herum ist das Abziehintervall wirksamer,
da es mehr abriebhaltiges Öl
gibt, das durch die Skimmerrolle 124 aufzunehmen ist.
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Der Speichertank 128 für das abriebhaltige Öl ist im
Allgemeinen rechteckig geformt, weist eine offene Oberseite auf
und ist innerhalb des Abscheidetanks 24 an der vorderen
Seite der Skimmerrolle 124 angeordnet. Der Speichertank 128 erstreckt
sich zwischen den gegenüberliegenden
Seitenwänden des
Abscheidetanks 24 und ist an denselben befestigt. Der Speichertank 128 ist
so bemessen, dass das Kältemittel
innerhalb des Abscheidetanks 24 unter dem Speichertank 128 vom
Kältemitteleinlass 112 zum
Kältemittelauslass 116 fließen kann.
Ein Ablass 138 für
das abriebhaltige Öl
ist am Boden des Abscheidetanks 24 und nahe dem vorderen
Ende des Abscheidetanks 24 angeordnet. Der Ablass 136 für das abriebhaltige Öl ist in
Flüssigkeitsverbindung
mit dem Boden des Speichertanks 128. Der Ablass 136 für das abriebhaltige Öl ist auch
in Flüssigkeitsverbindung
mit dem ersten Ablassventil 46. Der Speichertank 128 ist
aus einem geeigneten Material gebildet, welches gegen Schaden durch Öl beständig ist,
wie zum Beispiel Edelstahl.
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Das Wischblatt 130 ist an
einer hinteren Wand des Speichertanks 128 am oberen Ende
der hinteren Wand befestigt. Das Wischblatt 130 ist ein im
Allgemeinen flacher länglicher
Streifen, welcher sich seitlich quer durch den Speichertank 128 erstreckt
und in die äußere Umfangsfläche der
Skimmerrolle 124 eingreift, um abriebhaltiges Öl von der Umfangsfläche der
Skimmerrolle 124 abzustreifen, wenn sich die Umfangsfläche am Wischblatt 130 vorbeidreht.
Das Wischblatt 130 greift in die Skimmerrolle 124 vorzugsweise
an einer Stelle über
der Drehachse 132 der Skimmerrolle 124 ein. Das
Wischblatt 130 ist von der Skimmerrolle 124 zum
Speichertank 128 nach unten geneigt, so dass Öl, welches
von der Skimmerrolle 124 abgestreift wird, durch die Schwerkraft
in den Speichertank 128 für das abriebhaltige Öl gelenkt
wird. Das Wischblatt 130 ist aus einem geeigneten Material
gebildet, welches gegen Schaden durch Öl beständig ist, wie zum Beispiel
Edelstahl.
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Wie in 7 und 10 am besten dargestellt, ist
innerhalb des Abscheidetanks 24 eine Flüssigkeitsabscheiderfüllung 139 zwischen
dem Tankeinlass 112 und der Skimmeranordnung 26 vorgesehen. Vorzugsweise
erstreckt sich die Flüssigkeitsabscheiderfüllung 139 von
der Vorderseite des Abscheidetanks 24 zum Tank 128 für das abriebhaltige Öl. Die Flüssigkeitsabscheiderfüllung 139 ruht
vorzugsweise auf dem Boden des Abscheidetanks 24 und wird durch
eine Haltestange
140, welche sich seitlich quer durch die
Oberseite des Abscheidetanks 24 über der Flüssigkeitsabscheiderfüllung 139 erstreckt,
gehalten. Daher kann die Flüssigkeitsabscheiderfüllung 139 durch
Entfernen der Haltestange 140 aus dem Abscheidetank 24 einfach
entfernt werden. Die Flüssigkeitsabscheiderfüllung 139 bildet
ein Zellenlabyrinth, so dass das Kältemittel keinen direkten Weg zwischen
dem Einlass 112 und dem Auslass 116 hat. Das heißt, das
Kältemittel
muss mit mehreren Wänden
in Kontakt treten, um sich vom Einlass 112 zum Auslass 116 zu
bewegen. Vorzugsweise ist die Flüssigkeitsabscheiderfüllung 139 aus
einem Kunststoffmaterial gebildet.
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Der Kältemittelauslass 116 des
Abscheidetanks 24 ist mit dem zweiten Einlass 94 der
Luftpumpe 22 verbunden. Vorzugsweise ist ein Einweg-Rückschlagventil 142 in
der Leitung zwischen dem Tankauslass 116 und dem zweiten
Einlass 94 der Luftpumpe vorgesehen, um den Rückfluss
in den Tank 24 zu verhindern. Der zweite Auslass 98 der
Luftpumpe 22 ist in Flüssigkeitsverbindung
mit dem Einlass des Ausgangsfilters 28.
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Das Ausgangsfilter 28 weist
ein Filterelement auf, welches zum Entfernen von kleinen Feinanteilen
oder Staub aus dem Kältemittel
bemessen ist. Vorzugsweise weist das Filterelement eine Größe im Bereich
von etwa 25 Mikrometer bis etwa 100 Mikrometer auf. Das Filterelement
ist vorzugsweise ein Einweg-Filterelement. Der Druckmesser 68 ist
zur Anzeige des Drucks an der Stromabwärtsseite des Filterelements
mit dem Ausgangsfilter 28 verbunden, um dem Maschinenarbeiter
zu signalisieren, wann das Filterelement ausgewechselt werden sollte.
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Der Ablaufschlauch 30 ist
ein verhältnismäßig biegsames
Schlauch- oder Rohrmaterialstück
mit einem Einlassende 144 und einem Auslassende 146. Das
Einlassende 144 des Ablaufschlauchs 30 ist in Flüssigkeitsverbindung
mit dem Auslass des Ausgangsfilters 28, so dass, wenn das
Auslassende 146 im Sammelbehälter 16 angeordnet
ist, das Kältemittel
vom Ausgangsfilter 28 zurück zum Sammelbehälter 16 übertragen
wird. Der Ablaufschlauch 30 ist vorzugsweise aus einem
widerstandsfähigen
Material gebildet, welches biegsam und sowohl gegen Schaden durch Öl als auch
durch Ozon beständig
ist, wie zum Beispiel tygonverstärktes
Rohrmaterial.
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Der Ozongenerator 32 ist
vorzugsweise von der Art, welche Ozon mit einer Ultraviolettlichtglühbirne erzeugt.
Ein Rohr 148 erstreckt sich vom Ozongenerator 32 zum
Ozoneinlass 114 des Abscheidetanks 24, so dass
das Ozon in den Abscheidetank 24 eintritt und im Kältemittel
aufgelöst
wird. Das Ozon, manchmal auch aktiver Sauerstoff genannt, reinigt das
Kältemittel
durch Töten
von Bakterien, Hefe und Pilzen, welche im Sammelbehälter des
Bearbeitungszentrums wachsen. Das Rohr 148, welches sich
vom Ozongenerator 32 zum Abscheidetank 24 erstreckt,
weist eine Schleife 150 auf, welche sich über den
Flüssigkeitsstand
im Abscheidetank 24 erstreckt. Vorzugsweise ist das Rohr 148 mit
einem Rückschlagventil
versehen, um zu verhindern, dass Flüssigkeit in den Ozongenerator 32 eintritt.
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Der Abscheidetank 24 und
der Speichertank 128 für
das abriebhaltige Öl
sind jeweils mit einem Überlaufsensor 152, 154 versehen.
De Sensoren 152, 154 sind nahe der Oberseite der
Tanks 24, 128 angeordnet, so dass die Sensoren 152, 154 Flüssigkeit
erfühlen,
wenn die Tanks 24, 128 fast voll und dabei sind, überzulaufen.
Vorzugsweise sind die Sensoren 152, 154 elektrooptische
Füllstandssensoren. Die
Sensoren 152, 154 sind mit der zweiten Leuchtanzeige 72 und
einem akustischen Alarm verbunden und aktivieren diese, um den Maschinenarbeiter
zu warnen, wenn der Flüssigkeitsstand
in einem Tank 24, 128 zu hoch ist. Außerdem deaktivieren
die Sensoren 152, 154 die Pneumatik des Wagens,
um eine Überlaufsituation
zu verhindern.
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Das Rekonditionierungssystem 10 kann
verwendet werden, um Kältemittel
in einem Sammelbehälter 16 einer
aktiven und einer inaktiven Maschine zu rekonditionieren. Um das
Kältemittel
einer aktiven Maschine zu rekonditionieren, muss zuerst der Abscheidetank 24 mit
Kältemittel
derselben Art wie das Kältemittel,
welches sich im Sammelbehälter 16 der Maschine
befindet, gefüllt
oder geladen werden. Sobald der Abscheidetank 24 geladen
ist, wird der Wagen 12 zum Sammelbehälter 16 der Maschine
bewegt. Die Sammelbehälterabsaugvorrichtung 18 und die
Ablaufleitung 30 werden in den Sammelbehälter 16 der
Maschine gesenkt, ein Luftschlauch wird mit dem Lufteinlassstecker 102 verbunden
und das Netzanschlusskabel 50 wird in einen geeigneten elektrischen
Ausgang gesteckt. Falls er noch nicht darauf gelegt ist, wird der
Deckel 40 auf dem Wagen 12 angeordnet, um zu verhindern,
dass Abriebteilchen von außen
in den Wagen 12 eintreten, und den Lärm zu dämpfen, welcher innerhalb des
Wagens 12 erzeugt wird.
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Um den Rekonditionierungsprozess
zu beginnen, betätigt
der Maschinenarbeiter den Netzhauptschalter 60. Sobald
das Rekonditionierungssystem 10 mit Strom versorgt wird, öffnet sich
das Magnetventil 104 und lässt Luft vom Luftschlauch zur Luftpumpe 22 strömen, beginnt
der Ozongenerator 32, Ozon zu erzeugen, und werden die Überlaufsensoren 152, 154 aktiviert.
Der Maschinenarbeiter betätigt
den Leistungsschalter 62 des Skimmers, und die Skimmerrolle 124 beginnt,
sich in abwechselnden Vorwärts-
und Rückwärtsrichtungen
zu drehen. Das Intervall der abwechselnden Drehung wird durch Einstellen
eines Zeitverzögerungsrelais,
welches unter dem Bedienfeld 58 angeordnet ist, eingestellt.
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Kältemittel
aus dem Sammelbehälter 16 der Maschine
wird durch die Luftpumpe 22 in die Sammelbehälterabsaugvorrichtung 18 gezogen.
Die Sammelbehälterabsaugvorrichtung 18 schwimmt
auf der Oberfläche
des Kältemittels
innerhalb des Sammelbehälters 16 der
Maschine, um jegliches abrieb haltige Öl, welches zur Oberfläche der
Flüssigkeit
im Sammelbehälter 16 aufsteigt,
zu entfernen. Das Kältemittel
läuft durch
den Einlaufschlauch 74 zum Eingangsfilter 20,
welches große
Partikel oder Abreibteilchen aus dem Kältemittel entfernt. Das Kältemittel wird
vom Eingangsfilter 20 zur Luftpumpe 22 gezogen
und wird dann in den Kältemitteleinlass 112 am vorderen
Ende des Abscheidetanks 24 gepumpt.
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Das Kältemittel tritt den Abscheidetank 24 unter
der Flüssigkeitsabscheiderfüllung 139 ein
und läuft über den
Druckluftauspuff hindurch, durch welchen Ozon vom Ozongenerator 32 gepumpt
wird. Das Ozon wird in das Kältemittel
aufgelöst
und tötet alle
Bakterien, Hefe und Pilze, welche im Kältemittel vorhanden sind, um
den in unbeständigen
Kältemitteln üblichen
Fäulnisgeruch
zu eliminieren. Das Kältemittel
fließt
in einer Rückwärtsrichtung
durch den Abscheidetank 24 durch das Zellenlabyrinth der
Flüssigkeitsabscheiderfüllung 139.
Kleine Tröpfchen
von abriebhaltigem Öl
treten in Kontakt mit den Wänden der
Flüssigkeitsabscheiderfüllung 139 und
bleiben haften, bis sie beginnen, zur Oberfläche der Flüssigkeit im Abscheidetank 24 aufzusteigen.
Wenn die kleinen Tröpfchen
mit anderen Tröpfchen
abreibhaltigen Öls
in Kontakt treten, vereinigen sie sich und steigen schneller zur
Oberfläche
auf. Die Nettowirkung ist die Abscheidung von homogenisiertem abriebhaltigem Öl vom Kältemittel
innerhalb des Abscheidetanks 24.
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Die Skimmeranordnung 26 für das abriebhaltige Öl entfernt
abriebhaltiges Öl
von der Oberfläche des
Kältemittels
innerhalb des Abscheidetanks 24. Der Flüssigkeitsstand im Tank ist
gerade hoch genug, um mit der Umfangsfläche der Skimmerrolle 124 in Kontakt
zu treten. Die Skimmerrolle 124 dreht sich während eines
Abziehintervalls, welches abriebhaltiges Öl aus dem Abscheidetank 24 entfernt,
in der Vorwärtsrichtung
(im Uhrzeigersinn, wie in 7 zu sehen)
und dreht sich in einem Nichtabziehintervall, welches ab riebhaltiges Öl unter
und zu der vorderen Seite der Skimmerrolle 124 zieht, in
der Rückwärtsrichtung
(gegen den Uhrzeigersinn, wie in 7 zu sehen),
um das Abziehintervall wirksamer zu machen.
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Das abriebhaltige Öl, welches
auf der Oberfläche
schwimmt, tritt mit der vorwärts
drehenden Skimmerrolle in Kontakt und bleibt an der vorwärts drehenden
Skimmerrolle haften. Das Wischblatt 130 reibt gegen die
vordere Seite der Skimmerrolle 124 und streift das abriebhaltige Öl von der
Skimmerrolle 124 ab. Das abriebhaltige Öl, welches von der Skimmerrolle 124 abgestreift
ist, fällt
in den Speichertank 128 für das abriebhaltige Öl.
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Wenn der Füllstand des abriebhaltigen Öls innerhalb
des Speichertank 128 für
das abriebhaltige Öl
zu hoch ansteigt, löst
der Überlaufsensor 154 einen
Alarm aus, erleuchtet die zweite Leuchtanzeige 72 und/oder
schaltet alle Funktionen des Rekonditionierungssystems 10 mit
Ausnahme des Ozongenerators 32 aus. Der Speichertank 128 für das abriebhaltige Öl wird durch Öffnen des
ersten Ablassventils 46 entleert. Der Maschinenarbeiter
kann die Skimmeranordnung 26 für abriebhaltiges Öl mit dem
Leistungsschalter 62 des Skimmers ausschalten, wenn kein abriebhaltiges Öl im Abscheidetank 24 vorhanden
ist, um zu verhindern, dass Kältemittel
aufgenommen, in den Speichertank 128 für das abriebhaltige Öl abgeschieden
und dann entsorgt wird.
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Das Kältemittel läuft unter dem Speichertank 128 für das abriebhaltige Öl durch
und über
eine Wehr. Wenn der Kühlmittelstand
innerhalb des Abscheidetanks 24 zu hoch ansteigt, löst der Überlaufsensor 152 einen
Alarm aus, erleuchtet die zweite Leuchtanzeige 72 und/oder
schaltet alle Funktionen des Rekonditionierungssystems mit Ausnahme
des Ozongenerators 32 aus.
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Das Kältemittel wird durch die Luftpumpe 22 durch
den Kältemittelauslass 116,
welcher am hinteren Ende des Abscheidetanks 24 angeordnet
ist, aus dem Abscheidetank 24 abgezogen. Das Kältemittel läuft dann
durch die Luftpumpe 22 zum Ausgangsfilter 28,
welches das Kältemittel
durch Entfernen feiner Partikel aus dem Kältemittel, vorzugsweise bis
fünfundzwanzig
Mikrometer, polierfiltriert. Das Kältemittel fließt aus dem
Ausgangsfilter 28 durch die Ablaufleitung 30 zum
Sammelbehälter 16 der
Maschine zurück
und wird nahe dem Boden des Sammelbehälters 16 entladen.
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Alle wichtigen Erscheinungen des
Rekonditionierungssystems 10 können am Bedienfeld 58 überwacht
werden. Die Druckmesser 66, 68 zeigen den Zufuhrluftdruck
und den Druck am Ausgangsfilter 28 an. Das Vakuummeter 64 zeigt
die Vakuummenge am Eingangsfilter 20 an. Die erste Leuchtanzeige 70 macht
den Bediener auf ein Problem mit dem Ozongenerator 32 aufmerksam.
Die zweite Leuchtanzeige 72, vorzugsweise zusammen mit
einem Alarm, zeigt eine Überlaufsituation
in dem Speichertank 128 für das abriebhaltige Öl und dem
Abscheidetank 24 an.
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Wenn die Rekonditionierung des Kältemittels im
Sammelbehälter 16 der
Maschine abgeschlossen ist, wird die Sammelbehälterabsaugvorrichtung 18 vom
Sammelbehälter 16 entfernt.
Der Netzhauptschalter 60 wird dann ausgeschaltet, der Luftschlauch
und das Netzanschlusskabel 50 werden herausgezogen und
die Ablaufleitung 30 wird entfernt und in den Sammelbehälter 16 der
Maschine entleert. Die Schläuche 74, 30 werden
dann auf den Deckel 40 des Wagens 12 gelegt, wobei
die erhöhten Zylinder 42 des
Deckels 40 verwendet werden und die Schläuche 74, 30 in
den Schlauchklemmen 44 befestigt werden. Da das elektrische
Netzanschlusskabel 50 selbsteinziehend ist, gibt es keine
losen Kabel oder Schläuche,
mit welchen hantiert werden muss, wenn der Wagen 12 bewegt
wird.
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Aus der vorstehenden Beschreibung
ist ersichtlich, dass das Rekonditionierungssystem 10 vorteilhafterweise
abriebhaltiges Öl
entfernt, Feststoffe, wie beispielsweise große Abreibteilchen und kleine Feinanteile,
entfernt und Bakterien und Pilze tötet, so dass die Lebensdauer
des Kältemittels
verlängert wird,
um Lagerkosten, Haftung, Entsorgungskosten und Kosten für neues
Kältemittel
zu reduzieren.
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Obwohl konkrete Ausführungsformen
der Erfindung ausführlich
beschrieben wurden, versteht es sich von selbst, dass die Erfindung
nicht dementsprechend im Rahmen beschränkt ist, sondern alle Änderungen
und Modifikationen, welche unter den Geistes und die Bedingungen
der hierzu angehängten
Patentansprüche
fallen, einschließt.