EP4688203A1 - Vorrichtung zum abscheiden von feststoffpartikeln aus einer flüssigkeit - Google Patents

Vorrichtung zum abscheiden von feststoffpartikeln aus einer flüssigkeit

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EP4688203A1
EP4688203A1 EP24707289.5A EP24707289A EP4688203A1 EP 4688203 A1 EP4688203 A1 EP 4688203A1 EP 24707289 A EP24707289 A EP 24707289A EP 4688203 A1 EP4688203 A1 EP 4688203A1
Authority
EP
European Patent Office
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liquid
solid particles
filtering device
sedimentation
collecting container
Prior art date
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Pending
Application number
EP24707289.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dietmar Wensauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Interlit Filtration GmbH
Original Assignee
Interlit Filtration GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Interlit Filtration GmbH filed Critical Interlit Filtration GmbH
Publication of EP4688203A1 publication Critical patent/EP4688203A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B01D36/00—Filter circuits or combinations of filters with other separating devices
    • B01D36/04—Combinations of filters with settling tanks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/10—Arrangements for cooling or lubricating tools or work
    • B23Q11/1069—Filtration systems specially adapted for cutting liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2221/00—Applications of separation devices
    • B01D2221/14—Separation devices for workshops, car or semiconductor industry, e.g. for separating chips and other machining residues

Definitions

  • the invention relates to a device for separating solid particles from a liquid for cleaning, in particular, circulated cooling and/or lubricating liquid of metal-cutting machine tools, with a filtering device that can be charged with the liquid and with a collecting container for liquid treated by means of the filtering device, wherein at least one sedimentation area is assigned to the collecting container.
  • a device of the type mentioned is known from DE 102004015779 B4.
  • three sedimentation tanks are provided with conveying devices for removing sediment.
  • a pump is used to convey liquid from the first to the second or third sedimentation tank.
  • a separator separates the solids, which are conveyed together with the liquid by the pump, into the second sedimentation tank.
  • Liquid to be filtered is fed to the first sedimentation tank, where larger and heavier solid particles sink to the bottom and form the sediment, which is discharged by the conveying device. Sedimentation of coarse impurities therefore takes place in the first sedimentation tank.
  • the pump conveys the liquid freed of coarse impurities to the separator, which separates solids from the liquid and conveys it to the second sedimentation tank.
  • the separated solids can reach the second sedimentation tank with part of the conveyed liquid quantity. There, solids that can be described as medium-sized impurities sediment and are removed by the conveyor. Solids that are still contained in the liquid despite the separator, which can be described as fine impurities, pass from the separator into the third sedimentation tank, where they sediment and are removed by the conveyor.
  • the third sedimentation container can be used again, in particular in a machine tool associated with the filter device.
  • the known device is complex in its structure.
  • the multi-stage sedimentation provided with it with a total of three sedimentation containers, which are supplied with solids-laden liquid by the pump, makes it necessary to shut down the system at regular intervals and remove solid particles "by hand" which are not removed from the system by the pump and the separator, but instead collect, for example, in corner areas of the sedimentation container and increasingly clog the container. This also regularly involves an interruption in production of the associated machine tool, which is naturally undesirable.
  • the object of the invention is to create a device of the type mentioned at the beginning, with which the solid particles contained in the liquid can be effectively and in any case largely completely removed from the liquid circuit, whereby the device can be operated essentially without interruptions for cleaning purposes.
  • the sedimentation area is formed by an essentially conical funnel base arranged in a lower part of the collecting container with a liquid drain arranged in the area of the cone tip located below.
  • the design according to the invention with the sedimentation area delimited at the bottom by a funnel base has the advantage that solid particles on the funnel base basically reach the lowest point on the sloping base, i.e. the cone tip, where the liquid drain is located.
  • the invention ensures that the solids (still) contained in the liquid circuit after passing through the device are directed specifically to the point in the liquid circuit at which the liquid is drawn off from the container again.
  • the funnel bottom of the sedimentation area is preferably designed at an angle to a horizontal plane of greater than or equal to 30°, preferably greater than or equal to 40° and in particular greater than or equal to 45°.
  • the greater the inclination of the funnel base towards the liquid outlet the lower the risk of solid particles remaining on the base.
  • With a funnel shape with an inclination of 45° or more it can normally be assumed that even under unfavorable conditions such as very low flow speeds/low liquid throughputs, solid particles will not remain on the inclined funnel base above the liquid outlet.
  • an inclination of the base of 60° there is basically no longer any risk of particles depositing on the base even under unfavorable conditions.
  • the collection container preferably has a collection area above the sedimentation area for liquid supplied from the filtering device.
  • the filtered liquid is then collected in the collection area and reaches the collection container after passing through the filtering device.
  • the filtering device which is preferably a belt filter device with a surrounding or continuous filter belt, for example a paper filter belt, is preferably arranged above the collecting container, in particular on a cover covering the top of the latter.
  • the liquid drain is connected to a liquid drain line through which the liquid with solid particles (still) present therein can be conveyed indirectly and/or directly to the filtering device by means of a pump device.
  • the solid particles drained off with the liquid at the liquid drain are thus (re)fed to the filtering device and can thus be finally separated from the liquid circuit by the filter medium after one or more passes through the device.
  • the arrangement can be such that the liquid drain line is connected to - a liquid supply to the filtering device, and/or - a liquid supply of a machine tool assigned to the device, wherein the machine tool is provided with a liquid drain through which the liquid accumulating in the machine tool can in turn be fed to the filtering device.
  • the arrangement can preferably also be such that an additional filter is arranged upstream of the filtering device, the sedimentation area and/or the collection area, to which at least part of the liquid present at the liquid outlet, with any solid particles present therein, can be fed.
  • the additional filter pre-filters the cooling and/or lubricating liquid withdrawn at the liquid outlet and conveyed in the circuit, so that the solid particles withdrawn with the liquid at the lower end of the funnel-shaped sedimentation area can be separated from the liquid circuit by the additional filter before the (pre-)filtered liquid returns to the collection container.
  • the sedimentation area is assigned a flushing device with at least one flushing nozzle aligned with the funnel bottom, with which solid particles that remain on the funnel bottom, for example because of a slight incline of the funnel bottom, can be easily flushed to the liquid outlet at the lowest point.
  • the rinsing nozzle is aligned approximately tangentially to the circumferential direction of the funnel bottom.
  • FIG. 1 an embodiment of the device according to the invention in a perspective view
  • Fig. 2 the object of Fig. 1 in a side view
  • Fig. 3 a block diagram to illustrate the liquid and sludge treatment in a machine tool system incorporating the device according to the invention.
  • Figs. 1 and 2 show a device according to the invention, designated as a whole by 10, which is used to prepare cooling and lubricating liquid for a clamping machine tool, for example a milling machine or a lathe, which is only indicated schematically in Fig. 3 at 11 of the diagram shown there.
  • the device 10 according to the invention which serves to prepare the liquid 12 used in the machine tool 11, has a collecting container 13, which is round in the embodiment shown, in which the cooling and lubricating liquid 12 used in the machine tool 11 is collected and drawn off again at 14 via a line 15.
  • the collecting container 13 is provided with a cover 16 at the top, on which a filtering device 17 is arranged.
  • the filtering device 17 is supplied with the liquid 12, which is conveyed through the line 15 by means of a pumping device P and - if necessary after it has passed through the machine tool 11 - is fed to the filtering device 17.
  • the liquid filtered by the filtering device 17 runs out of the filtering device 17 at the bottom into the upper collecting area 18 of the container 13, as indicated by the arrows.
  • the filtering device 17 is a belt filter device with a continuous filter belt 19 made of suitable filter material, for example a filter paper or the like, with which the solid particles arising in machine tools such as turning, milling or grinding chips can be separated well from the lubricating and cooling liquid. and can be discharged into a chip collecting box 20, as is known and will not be explained in further detail here.
  • the collecting container 13 is provided at the bottom with a substantially conical funnel base 21 which is also circular in cross-section and which forms a sedimentation area 22 for those solid particles which are not initially separated from the liquid by the filtering device 17.
  • the funnel base 21 has a liquid drain 24 at its lowest point 14 at the cone tip 23 located there.
  • the liquid drain 24 can be realized internally or, as indicated by the dashed line in Fig.3, externally.
  • the liquid drain 24 passes into the liquid drain line 15, through which the liquid 12 with any solid particles still present therein that have not yet been separated by the filter device 17 is drained from the device 10 by means of the pump device P.
  • the funnel bottom 21 has a sufficiently large inclination for this purpose, which in the preferred embodiment shown in Figs. 1 and 2 is approximately 45°. In Fig. 3, the inclination of the bottom is not shown to scale.
  • the special design of the sedimentation area of the device according to the invention with the inclined drainage surface of the particularly round funnel bottom 21 ensures that all chips/solid particles that have not (yet) been separated from the filter device 17 after the contaminated liquid has passed through it are actually removed from the container of the device via the liquid outlet 24 and do not settle in corner areas and clog the container over time as sediment sludge that is difficult to remove.
  • the sedimentation area 22 can also be assigned a rinsing device 25 which is provided with at least one, in the example according to Fig.3 several, rinsing nozzle(s) 26 directed towards the funnel bottom 21.
  • a liquid jet can then be directed continuously or intermittently, flowing closely over the funnel bottom, which, in addition to the incline of the bottom 21, prevents solid particles from settling on the same or rinses away any solid particles that remain.
  • the flow generated by the rinsing device 25 ensures that the solids remaining in the liquid after passing through the filtering device are kept in suspension and are thus reliably drawn out of the container together with the liquid via the outlet 24.
  • the rinsing nozzles 26 are aligned approximately vertically downwards onto the funnel bottom, whereby the rinsing device can have a rotatable rinsing arm (not shown) on which the rinsing nozzles can be arranged and moved over the entire circumference of the bottom. It is also possible to align the rinsing nozzle(s) tangentially to the bottom and thus to create an approximately spiral-shaped downward flow over the entire bottom surface.
  • the discharge line 15, via which the liquid 12 is sucked out of the container 13 of the device 10 at the liquid discharge 24, can be connected to a liquid supply 27 of the machine tool 11 assigned to the device 10.
  • solid particles that were not captured and discharged by the filtering device during the preparation of the cooling and/or lubricating fluid using the device 10 according to the invention are fed back to the machine tool 11 in suspension together with the filtered fluid.
  • the machine tool 11 is itself provided with a fluid outlet 28, via which the fluid accumulating in the machine tool 11, i.e.
  • an additional filter 31 can also be provided, which is arranged upstream of the filtering device 17 and/or the sedimentation area. Either a partial flow of the liquid at the liquid drain or the entire amount of liquid drained off with the solid particles present therein is then fed to the additional filter and the solid particles are filtered out of the liquid.
  • the flushing device 25 is supplied with a flushing line 32 branching off from the line 15, whereby the three-way valve 33 installed on the branch makes it possible to supply the flushing device intermittently or permanently with a partial flow of the liquid sucked off via the line 15.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung hat eine Vorrichtung zum Abscheiden von Feststoffpartikeln aus Kühl- und/oder Schmierflüssigkeit (12) für spanende Werkzeugmaschinen (11) zum Gegenstand, mit einer mit der Flüssigkeit beaufschlagbaren Filtriereinrichtung (17) und mit einem Sammelbehälter (13) für mittels der Filtriereinrichtung (17) behandelte Flüssigkeit (12), wobei dem Sammelbehälter (13) mindestens ein Sedimentationsbereich (22) zugeordnet ist, Um eine derartige Vorrichtung so zu verbessern, dass damit die in der Flüssigkeit enthaltenen Feststoffpartikel effektiv und jedenfalls weitestgehend vollständig aus dem Flüssigkeitskreislauf entfernt werden können, wobei die Vorrichtung im Wesentlichen ohne Unterbrechungen zu Reinigungszwecken betrieben werden kann, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Sedimentationsbereich (22) von einem in einem unteren Teil des Sammelbehälters (13) angeordneten, im Wesentlichen konischen Trichterboden (21) mit einem im Bereich der unten liegenden Konusspitze (23) angeordneten Flüssigkeitsabzug (24) gebildet wird. Durch diese Gestaltung wird erreicht, dass Feststoffpartikel auf dem Trichterboden grundsätzlich von selbst auf dem schrägen Boden nach unten zur tiefsten Stelle, also der Konusspitze gelangen, an der sich der Flüssigkeitsabzug befindet.

Description

P A T E N T A N W Ä L T E B U S C H H O F F · H E N N I C K E · A L T H A U S UNSER ZEICHEN IT118PCT IHR ZEICHEN DATUM 15.02.2024// OUR REF. YOUR REF DATE Anmelder: Interlit Filtration GmbH, Chausseestraße 12, 16247 Joachimsthal Titel: Vorrichtung zum Abscheiden von Feststoffpartikeln aus einer Flüssigkeit Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Feststoff- partikeln aus einer Flüssigkeit zur Reinigung von insbesondere im Kreislauf geförderter Kühl- und/oder Schmierflüssigkeit spanender Werk- zeugmaschinen, mit einer mit der Flüssigkeit beaufschlagbaren Filtrier- einrichtung und mit einem Sammelbehälter für mittels der Filtrierein- richtung behandelte Flüssigkeit, wobei dem Sammelbehälter mindestens ein Sedimentationsbereich zugeordnet ist. Eine Vorrichtung der genannten Art ist aus der DE 102004015779 B4 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind drei Sedimentationsbe- hälter mit Fördereinrichtungen zum Austrag von Sedimenten vorgesehen. Mittels einer Pumpe wird Flüssigkeit aus dem ersten in den zweiten bzw. dritten Sedimentationsbehälter gefördert. Ein Abscheider scheidet die Feststoffe, die zusammen mit der Flüssigkeit von der Pumpe gefördert werden, in den zweiten Sedimentationsbehälter ab. Zu filternde Flüssig- keit wird dem ersten Sedimentationsbehälter zugeführt, wo größere und schwerere Feststoffteilchen zu Boden sinken und das Sediment bilden, das von der Fördereinrichtung ausgetragen wird. Im ersten Sedimentati- onsbehälter findet also eine Sedimentation von groben Verunreinigungen statt. Die Pumpe fördert die von groben Verunreinigungen befreite Flüs- sigkeit zum Abscheider, der Feststoffe von der Flüssigkeit trennt und dem zweiten Sedimentationsbehälter zuleitet. Die abgeschiedenen Fest- stoffe können mit einem Teil der geförderten Flüssigkeitsmenge in den zweiten Sedimentationsbehälter gelangen. Dort sedimentieren solche Feststoffe, die als mittlere Verunreinigungen bezeichnet werden können, diese werden von der Fördereinrichtung ausgetragen. Trotz des Abschei- ders noch in der Flüssigkeit enthaltene Feststoffe, die als feine Ver- unreinigungen bezeichnet werden können, gelangen vom Abscheider in den dritten Sedimentationsbehälter, wo sie sedimentieren und von der För- dereinrichtung ausgetragen werden. Die gereinigte Flüssigkeit im TELEPHONE: +49-221-135478 FAX: +49-221-135478 INFO@RINGPATENT.DE dritten Sedimentationsbehälter kann einer Verwendung, insbesondere ei- ner der Filtervorrichtung zugeordneten Werkzeugmaschine wieder zuge- führt werden. Die bekannte Vorrichtung ist in ihrem Aufbau komplex. Die mit ihr vor- gesehene, mehrstufige Sedimentation mit insgesamt drei Sedimentations- behältern, die von der Pumpe mit feststoffbeladener Flüssigkeit beauf- schlagt werden, macht es erforderlich, die Anlage in regelmäßigen Ab- ständen stillzusetzen und Feststoffpartikel „von Hand“ zu entfernen, die von der Pumpe und dem Abscheider nicht aus der Anlage entfernt wer- den, sondern sich beispielsweise in Eckbereichen der Sedimentationsbe- hälter ansammeln und den Behälter zunehmend zusetzen. Damit ist regel- mäßig auch eine Produktionsunterbrechung der zugeordneten Werkzeugma- schine verbunden, was naturgemäß unerwünscht ist. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der die in der Flüssigkeit enthaltenen Feststoff- partikel effektiv und jedenfalls weitestgehend vollständig aus dem Flüssigkeitskreislauf entfernt werden können, wobei die Vorrichtung im Wesentlichen ohne Unterbrechungen zu Reinigungszwecken betrieben werden kann. Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, dass der Sedimen- tationsbereich von einem in einem unteren Teil des Sammelbehälters an- geordneten, im Wesentlichen konischen Trichterboden mit einem im Be- reich der unten liegenden Konusspitze angeordneten Flüssigkeitsabzug gebildet wird. Die erfindungsgemäße Konstruktion mit dem von einem Trichterboden nach unten begrenzten Sedimentationsbereich hat den Vorteil, dass Feststoff- partikel auf dem Trichterboden grundsätzlich von selbst auf dem schrä- gen Boden nach unten zur tiefsten Stelle, also der Konusspitze gelan- gen, an der sich der Flüssigkeitsabzug befindet. Anders als die im Stand der Technik bekannten Sedimentationsbehälter mit ihren ebenen Bö- den und schlecht zugänglichen Eckbereichen, in denen sich Feststoffe ansammeln und den Behälter von dort ausgehend zusetzen können, ist mit der Erfindung sichergestellt, dass die nach Durchlauf durch die Vor- richtung im Flüssigkeitskreislauf (noch) enthaltenen Feststoffe gezielt zu der Stelle im Flüssigkeitskreislauf geleitet werden, an dem die Flüssigkeit aus dem Behälter wieder abgezogen wird. Somit wird sichergestellt, dass Feststoffpartikel, die von der Filtriereinrichtung der Vorrichtung nicht erfasst und aus dem Flüssigkeitskreislauf ausge- schleust wurden, zusammen mit der Flüssigkeit den Behälter wieder ver- lassen und diesen somit nicht zusetzen können. Bei diesen Feststoffpar- tikeln handelt es sich im Allgemeinen um die Fein- oder Feinstfraktion der im spanenden Bearbeitungsprozess anfallenden Späne, die die Wirk- samkeit der Flüssigkeit als Kühl- und Schmiermittel nicht weiter beein- trächtigen, sofern sie nur in einer überschaubaren Menge im Kreislauf wieder zur Werkzeugmaschine gelangen. Als besonders vorteilhaft hat sich eine Konstruktion erwiesen, bei der der Trichterboden einen im wesentlichen kreisrunden Querschnitt auf- weist. Die Trichterform des Bodens mit kreisrundem Querschnitt birgt keinerlei Kanten oder Ecken, in denen sich Feststoffansammlungen auf- bauen können. Vorzugsweise ist der Trichterboden des Sedimentationsbereichs in einem Neigungswinkel zu einer Horizontalebene von größer gleich 30°, vorzugs- weise größer gleich 40° und insbesondere von größer gleich 45° ausge- bildet. Je größer die Neigung des Trichterbodens hin zum Flüssigkeits- abzug ist, desto geringer ist die Gefahr, dass auf dem Boden Feststoff- partikel liegen bleiben. Bei einer Trichterform mit einer Neigung von 45° oder mehr kann normalerweise davon ausgegangen werden, dass es auch unter ungünstigen Bedingungen wie z.B. sehr geringen Strömungsgeschwin- digkeiten/geringen Flüssigkeitsdurchsätzen nicht dazu kommt, dass Fest- stoffpartikel auf dem geneigten Trichterboden oberhalb des Flüssig- keitsabzugs liegen bleiben. Bei einer Neigung des Bodens von 60° ist eine Ablagerung von Partikeln auf dem Boden auch unter ungünstigen Be- dingungen grundsätzlich nicht mehr zu besorgen. Vorzugsweise weist der Sammelbehälter einen oberhalb des Sedimentati- onsbereichs ausgebildeten Auffangbereich für von der Filtriereinrich- tung zugeleitete Flüssigkeit auf. In dem Auffangbereich wird dann die gefilterte Flüssigkeit aufgefangen, die nach Durchgang durch die Filt- riereinrichtung in den Sammelbehälter gelangt. Die Filtriereinrichtung, bei der es sich bevorzugt um eine Bandfiltereinrichtung mit einem um- oder durchlaufenden Filterband handelt, beispielsweise einem Papierfil- terband, ist vorzugsweise oberhalb des Sammelbehälters, insbesondere an einer diesen oben abdeckenden Abdeckung angeordnet. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist der Flüssigkeitsabzug an eine Flüssigkeitsabzugsleitung angeschlossen, durch die die Flüssig- keit mit darin (noch) vorhandenen Feststoffpartikeln mittels einer Pum- peinrichtung mittel- und/oder unmittelbar zur Filtriereinrichtung för- derbar ist. Die am Flüssigkeitsabzug mit der Flüssigkeit abgezogenen Feststoffpartikel werden also der Filtriereinrichtung (wieder) zuge- führt und können somit von dem Filtermittel nach ein- oder mehrfachem Durchlauf durch die Vorrichtung endgültig aus dem Flüssigkeitskreislauf abgetrennt werden. Die Anordnung kann so getroffen sein, dass die Flüssigkeitsabzugslei- tung angeschlossen ist an - eine Flüssigkeitszufuhr zu der Filtriereinrichtung, und/oder - eine Flüssigkeitszufuhr einer der Vorrichtung zugeordneten Werk- zeugmaschine, wobei die Werkzeugmaschine mit einem Flüssigkeitsabzug versehen ist, über den die in der Werkzeugmaschine anfallende Flüssig- keit wiederum der Filtriereinrichtung zuleitbar ist. Die Anordnung kann bevorzugt auch so getroffen sein, dass der Filtrier- einrichtung, dem Sedimentationsbereich und/oder dem Auffangbereich ein Zusatzfilter vorgelagert angeordnet ist, dem zumindest ein Teil der am Flüssigkeistabzug anstehenden Flüssigkeit mit gegebenenfalls darin vor- handenen Feststoffpartikeln zuführbar ist. Der Zusatzfilter bewirkt eine (Vor-)Filterung der am Flüssigkeitsabzug abgezogenen, im Kreislauf geförderten Kühl- und/oder Schmierflüssigkeit, so dass die am unteren Ende des trichterförmigen Sedimentationsbereichs mit der Flüssigkeit abgezogenen Feststoffpartikel von dem Zusatzfilter aus dem Flüssig- keitskreislauf abgetrennt werden können, bevor die (vor-)gefilterte Flüssigkeit zurück in den Sammelbehälter gelangt. Vorzugsweise ist dem Sedimentationsbereich eine Spüleinrichtung mit mindestens einer zum Trichterboden ausgerichteten Spüldüse zugeordnet, mit der Feststoffpartikel, die beispielsweise wegen einer geringen Nei- gung des Trichterbodens auf diesem liegen bleiben, problemlos zum Flüs- sigkeitsabzug an der tiefsten Stelle gespült werden können. Vorzugs- weise ist die Spüldüse etwa tangential zur Umfangsrichtung des Trich- terbodens ausgerichtet. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nach- folgenden Beschreibung und der Zeichnung, worin eine bevorzugte Ausfüh- rungsform der Erfindung anhand eines Beispiels dargestellt und be- schrieben ist. Es zeigt: Fig.1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer perspektivischen Darstellung; Fig.2 den Gegenstand der Fig.1 in einer Seitenansicht; und Fig.3 eine Blockdiagrammdarstellung zur Illustration der Flüs- sigkeits- und Schlammbehandlung in einem Werkzeugmaschi- nen-System unter Einbindung der erfindungsgemäßen Vorrich- tung. Die Fig.1 und 2 zeigen eine in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete Vor- richtung nach der Erfindung, die zur Aufbereitung von Kühl-Schmierflüs- sigkeit für eine spannende Werkzeugmaschine dient, beispielsweise eine Fräsmaschine oder eine Drehmaschine, welche lediglich in Fig.3 schema- tisch bei 11 des dort gezeigten Diagramms angedeutet ist. Die Vorrichtung 10 gemäß der Erfindung, die zur Aufbereitung der in der Werkzeugmaschine 11 eingesetzten Flüssigkeit 12 dient, weist einen in der gezeigten Ausführungsform runden Sammelbehälter 13 auf, in dem die in der Werkzeugmaschine 11 eingesetzte Kühl- und Schmierflüssigkeit 12 gesammelt und bei 14 über eine Leitung 15 wieder abgezogen wird. Der Sammelbehälter 13 ist oben mit einer Abdeckung 16 versehen, auf der eine Filtriereinrichtung 17 angeordnet ist. Die Filtriereinrichtung 17 wird mit der Flüssigkeit 12 beaufschlagt, die mittels einer Pumpein- richtung P durch die Leitung 15 gefördert und – ggf. nach ihrem Durch- lauf durch die Werkzeugmaschine 11 - der Filtriereinrichtung 17 aufge- geben wird. Die von der Filtriereinrichtung 17 gefilterte Flüssigkeit läuft unten aus der Filtriereinrichtung 17 in den oberen Auffangbereich 18 des Behälters 13, wie dies durch die Pfeile angedeutet ist. Bei der Filtriereinrichtung 17 handelt es sich im vorliegenden Fall um eine Bandfiltereinrichtung mit einem durchlaufenden Filterband 19 aus geeig- netem Filtermaterial, beispielsweise einem Filterpapier o.dgl., mit dem die in Werkzeugmaschinen anfallenden Feststoffpartikel wie Dreh- Fräs- oder Schleifspäne gut aus der Schmier- und Kühlflüssigkeit abgeschieden und in einen Späneauffangkasten 20 ausgegeben werden können, wie dies bekannt ist und hier nicht weiter im Detail erläutert werden soll. Man erkennt, dass der Sammelbehälter 13 unten mit einem im Wesentlichen konischen, im Querschnitt gleichfalls kreisrunden Trichterboden 21 ver- sehen ist, der einen Sedimentationsbereich 22 für solche Feststoffpar- tikel bildet, die von der Filtriereinrichtung 17 zunächst nicht aus der Flüssigkeit abgetrennt werden. Der Trichterboden 21 weist unten an sei- ner tiefsten Stelle 14 bei der dort liegenden Konusspitze 23 einen Flüssigkeitsabzug 24 auf. Der Flüssigkeitsabzug 24 kann innenliegend oder, wie durch die gestrichelte Linie in Fig.3 angedeutet, außenlie- gend realisiert sein. Der Flüssigkeitsabzug 24 geht in die Flüssig- keitsabzugsleitung 15 über, durch die die Flüssigkeit 12 mit den gege- benenfalls darin noch vorhandenen, von der Filtriereinrichtung 17 zu- nächst noch nicht abgeschiedenen Feststoffpartikeln mittels der Pum- peinrichtung P aus der Vorrichtung 10 abgezogen wird. Der als Sedimentationsbereich 22 dienende untere Teil des Behälters 13 mit dem Trichterboden 21 bildet eine geneigte, kanten- und eckenfreie Ablauffläche für die Flüssigkeit und die darin nach dem Durchlauf durch die Filtriereinrichtung 17 weiter enthaltenen Feststoffpartikel, die, nachdem sie sich auf Boden abgesetzt haben, aufgrund ihrer Schwerkraft auf dem geneigten Boden nach unten abrutschen und somit zuverlässig bis zur unteren Konusspitze 23 und dem dort angeordneten Flüssigkeitsabzug 24 gelangen. Der Trichterboden 21 weist dafür eine ausreichend große Neigung auf, die bei dem in den Fig.1 und 2 gezeigten , bevorzugten Ausführungsbeispiel etwa 45° beträgt. In Fig.3 ist die Bodenneigung nicht maßstabsgerecht dargestellt. Die besondere, erfindungsgemäße Aus- gestaltung des Sedimentationsbereichs der Vorrichtung mit der geneigten Ablauffläche des insbesondere runden Trichterbodens 21 stellt sicher, dass tatsächlich alle Späne/Feststoffpartikel, die nach dem Durchlauf der verunreinigten Flüssigkeit durch die Filtriereinrichtung 17 von dieser (noch) nicht abgeschieden wurden, über den Flüssigkeitsabzug 24 aus dem Behälter der Vorrichtung wieder entfernt werden und sich nicht etwa in Eckbereichen absetzen und den Behälter im Laufe der Zeit als nur schwer zu entfernender Sedimentschlamm zusetzen. Insbesondere in Fällen, in denen eine möglichst große Neigung des Trichterbodens 21 von 40° oder mehr nicht realisierbar ist, weil bei- spielsweise die zur Verfügung stehenden Bauhöhe eine solche Neigung nicht gestattet, kann dem Sedimentationsbereich 22 zusätzlich eine Spü- leinrichtung 25 zugeordnet sein, die mit mindestens einer, bei dem Bei- spiel gemäß Fig.3 mehreren, zum Trichterboden 21 ausgerichteten Spül- düse(n) 26 versehen ist. Mittels der Spüldüse(n) 26 kann dann kontinu- ierlich oder intermittierend ein dicht über den Trichterboden strömen- der Flüssigkeitsstrahl gerichtet werden, der zusätzlich zur Neigung des Bodens 21 ein Absetzen von Feststoffpartikeln auf selbigem unterbindet bzw. liegen gebliebene Feststoffpartikel wieder abspült. Mit der von der Spüleinrichtung 25 erzeugten Strömung wird sichergestellt, dass die nach Durchlauf durch die Filtriereinrichtung in der Flüssigkeit ver- bliebenen Feststoffe in Schwebe gehalten und somit zuverlässig gemein- sam mit der Flüssigkeit über den Abzug 24 wieder aus dem Behälter abge- zogen werden. Die Spüldüsen 26 sind bei dem gezeigten Ausführungsbei- spiel etwa senkrecht nach unten auf den Trichterboden ausgerichtet, wo- bei die Spüleinrichtung einen drehbaren Spülarm (nicht dargestellt) aufweisen kann, an dem die Spüldüsen angeordnet und über den gesamten Umfang des Bodens bewegt werden können. Es ist auch möglich, die Spül- düse(n) tangential zum Boden auszurichten und somit eine etwa spiral- förmig nach unten verlaufende Strömung über die gesamte Bodenfläche zu bewirken. Es versteht sich, dass insbesondere bei größeren Behältern auch mehrere umfangs- und/oder höhenmäßig zueinander versetzt angeord- neten Spüldüsen zum Einsatz kommen können. Wie man Fig.3 entnehmen kann, kann die Abzugsleitung 15, über die die Flüssigkeit 12 am Flüssigkeitsabzug 24 aus dem Behälter 13 der Vorrich- tung 10 abgesaugt wird, an eine Flüssigkeitszufuhr 27 der der Vorrich- tung 10 zugeordneten Werkzeugmaschine 11 angeschlossen sein. Bei dieser Anordnung werden also Feststoffpartikel, die bei der Aufbereitung der Kühl- und/oder Schmierflüssigkeit mittels der erfindungsgemäßen Vor- richtung 10 nicht von deren Filtriereinrichtung erfasst und ausge- schleust wurden, der Werkzeugmaschine 11 in Schwebe zusammen der der gefilterten Flüssigkeit wieder zugeführt. Die Werkzeugmaschine 11 ist selbst mit einem Flüssigkeitsabzug 28 versehen, über den die in der Werkzeugmaschine 11 anfallende, also nach ihrem Einsatz an der Bearbei- tungsposition des jeweiligen Maschinenwerkzeugs gesammelte Flüssigkeit mit den von ihr transportierten Spänen der Filtriereinrichtung 17 der Vorrichtung wieder zugeführt wird. Es ist auch möglich, jedenfalls ei- nen Teilstrom der am Flüssigkeitsabzug 24 aus dem Sedimentationsbehäl- ter abgezogenen Flüssigkeit direkt wieder über die Filtriereinrichtung 17 zu leiten und hierfür eine Bypassleitung 29 (vorzugsweise mit separater, nicht dargestellter Bypasspumpe) an eine Flüssigkeitszufuhr 30 zu der Filtriereinrichtung 17 anzuschließen. Alternativ oder ergän- zend hierzu kann auch noch ein Zusatzfilter 31 vorgesehen werden, der der Filtriereinrichtung 17 und/oder dem Sedimentationsbereich vorgela- gert angeordnet ist. Dem Zusatzfilter wird dann entweder ein Teilstrom der am Flüssigkeitsabzug anstehenden Flüssigkeit oder auch die gesamte abgezogenen Flüssigkeitsmenge mit den darin vorhandenen Feststoffparti- keln zugeführt und die Feststoffpartikel werden dabei aus der Flüssig- keit herausgefiltert. Man erkennt in Fig.3 ferner, dass die Spülein- richtung 25 von einer von der Leitung 15 abzweigenden Spülleitung 32 beaufschlagt wird, wobei das an dem Abzweig eingebaute Drei-Wege-Ventil 33 es ermöglicht, die Spüleinrichtung intermittierend oder permanent mit einem Teilstrom der über die Leitung 15 abgesaugten Flüssigkeit zu versorgen.

Claims

Ansprüche: 1. Vorrichtung zum Abscheiden von Feststoffpartikeln aus Kühl- und/oder Schmierflüssigkeit (12) für spanende Werkzeugmaschinen (11), mit einer mit der Flüssigkeit beaufschlagbaren Filtrier- einrichtung (17) und mit einem Sammelbehälter (13) für mittels der Filtriereinrichtung (17) behandelte Flüssigkeit (12), wobei dem Sammelbehälter (13) mindestens ein Sedimentationsbereich (22) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sedimenta- tionsbereich (22) von einem in einem unteren Teil des Sammelbe- hälters (13) angeordneten, im Wesentlichen konischen Trichterbo- den (21) mit einem im Bereich der unten liegenden Konusspitze (23) angeordneten Flüssigkeitsabzug (24) gebildet wird. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trichterboden (21) einen im wesentlichen kreisrunden Querschnitt aufweist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Trichterboden (21) des Sedimentationsbereichs (22) in einem Neigungswinkel zu einer Horizontalebene von größer gleich 30°, vorzugsweise größer gleich 40° und insbesondere von größer gleich 45° ausgebildet ist. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Sammelbehälter (13) einen oberhalb des Sedi- mentationsbereichs (22) ausgebildeten Auffangbereich (18) für von der Filtriereinrichtung (17) zugeleitete Flüssigkeit (12) aufweist. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Filtriereinrichtung (17) oberhalb des Sammel- behälters (13), insbesondere an einer diesen oben abdeckenden Abdeckung (16) angeordnet ist. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Flüssigkeitsabzug (24) an eine Abzugsleitung (15;29) angeschlossen ist, durch die die Flüssigkeit (12) mit gegebenenfalls darin vorhandenen Feststoffpartikeln mittels ei- ner Pumpeinrichtung (P) mittel- und/oder unmittelbar zur Filtrier- einrichtung (17) förderbar ist. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abzugsleitung (15;29) angeschlossen ist an - eine Flüssigkeitszufuhr (30) zu der Filtriereinrichtung (), und/oder - eine Flüssigkeitszufuhr (27) einer der Vorrichtung (10) zugeordneten Werkzeugmaschine (11), wobei die Werkzeug- maschine (11) mit einem Flüssigkeitsabzug (28) versehen ist, über den die in der Werkzeugmaschine (11) anfal- lende Flüssigkeit der Filtriereinrichtung (17) zuleitbar ist. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen der Filtriereinrichtung (17), dem Sedimentationsbe- reich (22) und/oder dem Auffangbereich (18) vorgelagerten Zu- satzfilter (31), dem die am Flüssigkeitsabzug (24) anstehende Flüssigkeit mit gegebenenfalls darin vorhandenen Feststoffparti- keln zuführbar ist. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn- zeichnet, dass dem Sedimentationsbereich (22) eine Spüleinrich- tung (25) mit mindestens einer zum Trichterboden (21) ausgerich- teten Spüldüse (26) zugeordnet ist. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spüldüse (26) etwa tangential zur Umfangsrichtung des Trich- terbodens (21) ausgerichtet ist.
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