WO2007131480A2 - Method and device for handling the cooling lubricant fed to a machining process - Google Patents

Method and device for handling the cooling lubricant fed to a machining process Download PDF

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WO2007131480A2
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Wolfgang Jaske
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    • C10M175/00—Working-up used lubricants to recover useful products ; Cleaning
    • C10M175/0058—Working-up used lubricants to recover useful products ; Cleaning by filtration and centrifugation processes; apparatus therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C10N2040/20—Metal working

Definitions

  • the invention relates to a method for the treatment of a cutting process supplied cooling lubricant, is conducted in the liquid cooling lubricant via a circulating current and arising during machining
  • Aerosol is extracted via an exhaust air stream.
  • the invention relates to a device for the treatment of a cutting machine supplied cooling lubricant, with a circulation system for supplying liquid cooling lubricant and with a trigger for suction during machining resulting aerosols.
  • cooling lubricants are used, which serve to protect the tools and the workpieces to be machined. Cooling lubricants are emulsions consisting of water, mineral oil,
  • Emulsifiers, excipients and additives exist.
  • the service life of the cooling lubricants depends on the materials to be machined, the contamination by foreign object entry, such as the entry of chips, gear oil, Gleitbahnöl, bacteria and germs.
  • the bacteria and germs are introduced into the cooling lubricant by the persons operating the cutting machines.
  • the anaerobic bacteria whose multiplication by the prevailing prevalence in cooling lubricants conditions are progressing rapidly.
  • the proliferation of bacteria forms a bacterial slime, which settles in the cooling lubricant system and eventually causes the cooling lubricants to tip over, that is, lose their functional properties.
  • the resulting aerosol is an oil mist of the finest cooling lubricant droplets including the health-endangering emulsifiers, auxiliaries and additives contained therein.
  • the invention has for its object to provide a method and an apparatus of the type mentioned, with which the life of the can be increased without the filter surfaces to increase the filter used for the treatment of cooling lubricants.
  • the inventive method is characterized in that the circulating stream and the exhaust air stream are exposed to each other. This is advantageously achieved that the hazardous aerosol and hazardous to health flue gas particles are carried out by cost-available sedimentation from the exhaust air stream and carried into the circulation stream. In this way, the
  • the circulating stream and the exhaust air stream are mixed together to form a coolant-air mixture.
  • the acceleration of the sedimentation processes is significantly achieved by the centrifugal forces occurring during mixing and by increasing the contact surfaces between the circulating stream and the exhaust air stream.
  • the liquid cooling lubricant is cooled by the mixing with the exhaust air stream and enriched with oxygen, so that the proliferation activity of the anaerobic bacteria is advantageously reduced.
  • Air mixture is exposed to a copper.
  • Copper has a germicidal and bactericidal effect, which is advantageously enhanced by the flow activity when mixing the cooling lubricant-air mixture and by an increased oxygen contact.
  • the copper thus prevents the Formation of a bacterial sludge, so that the service life in the circulation flow arranged filter are advantageously increased.
  • coarse matter is separated from the recycle stream.
  • coarse materials are in particular from the cutting process in the circulating current entrained chips.
  • the separation of the coarse materials can be done by filtering, sieving or via the deposition by means of magnetic forces.
  • the cooling lubricant-air mixture is separated into a loaded circulating stream and into a pre-cleaned exhaust air stream.
  • the loaded Umiaufstrom is loaded with a large part of the aerosol-forming coolant and with resulting from possible combustion processes flue gas particles.
  • the pre-cleaned exhaust air stream only has residual quantities of aerosol and virtually no flue gas particles.
  • the pre-cleaned exhaust air stream is separated by deposition of a
  • Remaining amount of aerosols is dried. Subsequently, the dried exhaust air stream is finally cleaned with separation of fine dusts.
  • the loaded circulating stream is cleaned with the separation of suspended matter.
  • suspended solids are chip particles resulting from the machining process as well as harmful flue gas particles carried in the recirculating flow from the exhaust air flow.
  • foreign oils are separated from the recirculating Ström.
  • the foreign oil separation is preferably carried out in the bypass method.
  • Foreign oils are in particular the mechanics of the cutting machines lubricating oils and greases, which worsen the properties of the cooling lubricant.
  • the device according to the invention is characterized in that the circulation system and the withdrawal of the cutting system are connected to each other via at least one reaction space. This serves to suspend the circulation flow and the exhaust air flow to each other over a predetermined distance, so that from the exhaust air flow harmful to health
  • Aerosol and possibly containing harmful flue gas particles are absorbed by sedimentation processes in the circulating stream.
  • pre-cleaning of the exhaust air flow is created and the service life of subsequently arranged filters are advantageously increased.
  • the reaction space is equipped with at least one copper part.
  • the copper part preferably has a maximum large contact surface for the recirculating flow passed through the reaction space and for the exhaust air flow guided through the reaction space.
  • the reaction space is equipped with other materials containing only copper.
  • the reaction space is designed as a closed mixing chamber.
  • the mixing chamber may have differently formed inflow and outflow openings.
  • Inlet and outflow openings designed such that an optimal mixing of the circulating flow can take place with the exhaust air flow. It is particularly advantageous for the mixing chamber having mixing tools to be designed as copper parts.
  • the mixing chamber is designed as a centrifuge.
  • the mixing chamber is designed as a cyclone.
  • the cyclone has opposite the Centrifuge has the advantage that it has no rotating components, so that the introduction of the circulating stream and the exhaust air stream and the discharge of the cooling lubricant-air mixture is substantially simplified.
  • the cyclone has, for example, a swirl body made of copper or chamber walls formed of copper sheet.
  • At least one coarse particle filter is connected upstream of the reaction space.
  • This is formed, for example, as a coarse-mesh sieve or as a perforated plate and serves to separate the chips entrained from the machining process in the liquid coolant from the circulating stream.
  • the coarse particle filter protects subsequent lines from clogging with swarf and debris.
  • At least one liquid-air separator is connected downstream of the reaction space.
  • Separator has at least one inlet for introducing the
  • Coolant-air mixture at least one outlet for discharging the circulating flow charged in the reaction space and at least one further outlet for discharging the pre-cleaned exhaust air flow.
  • the liquid-air separator is followed by at least one air purification system.
  • the air purification system preferably has a plurality of filter stages, which deposits in particular fine dust contained in the air stream.
  • the air purification system is advantageously preceded by at least one demister.
  • demisters are mist eliminators with a wire mesh. With the demister, the moist air stream is dried while depositing a residual amount of aerosols. During the deposition process, residual cooling lubricant droplets flow through the wire mesh, bouncing off due to their
  • the liquid-air separator is connected to at least one liquid tank.
  • the liquid tank is used for temporary storage of the liquid coolant and is preferably connected via a bypass line to at least one filtration plant.
  • the filtration system is advantageously designed in multiple stages and advantageously has multiple usable, washable filter cartridges. Fine particles of suspended matter are filtered out of the cooling lubricant contained in the liquid tank via the filtration system.
  • the filtration plant is formed in two stages, and it can be filtered out particulate matter with a particle size up to 25 microns.
  • the figure shows the basic structure of a device according to the invention for the treatment of a cutting machine 1 supplied
  • the device has a circulation system 2 for supplying liquid cooling lubricant via a circulating stream 3.
  • the device has a trigger 4 for suction during the machining resulting aerosol via an exhaust air stream 5.
  • the circulation system 2 and the deduction 4 are connected to each other via a reaction space 6, in which the circulating stream 3 and the exhaust air stream 5 are exposed to each other.
  • the reaction chamber 6 is formed as a cyclone 7, in which the circulating stream 3 and the exhaust air stream 5 are mixed together to form a cooling lubricant-air mixture 8.
  • the reaction chamber 6 is equipped with a trained as swirl body copper part 9, which from
  • Coolant-air mixture 8 is flowed around.
  • the reaction space 6 is preceded by a coarse particle filter 10, are deposited on the 3 from the circulating current coarse. Furthermore, the reaction chamber 6, a liquid-air separator 11 downstream, with which the cooling lubricant-air mixture. 8 is separated into a loaded circulating stream 3 'and in a pre-cleaned exhaust air stream 5'.
  • the liquid-air separator 11 is an air purification system
  • a demister 13 is connected upstream.
  • the pre-cleaned exhaust air stream 5 ' is dried while depositing a residual quantity of aerosols, and the dried exhaust air stream 5 "is finally cleaned with the air purification system 12 with the removal of fine dusts.
  • the liquid separator 11 is connected to a liquid tank 14, to which a foreign oil separator 16 is assigned via a bypass line 15. Via the foreign oil separator 16, foreign oils are continuously separated from the circulating stream 3, 3 '.
  • the liquid tank 14 is connected via a bypass line 17 to a two-stage filtration system 18, via which the circulating stream 3, 3 'is cleaned continuously with the separation of suspended matter.
  • the secondary flow lines 15, 17 each have a secondary flow pump 19, 20 and the circulatory flow (3, 3 ') has a main flow pump 21.

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Abstract

For handling the cooling lubricant fed to a machining process, liquid cooling lubricant is made to circulate and aerosol produced during the machining is extracted by means of an exhaust air stream. The circulating stream and the exhaust air stream are exposed to each other, in that the circulating stream and the exhaust air stream are mixed together to form a cooling lubricant/air mixture. A device for handling the cooling lubricant fed to a machining installation has a circulating system for feeding liquid cooling lubricant and a flue for extracting aerosol produced during the machining. The circulating system and the flue are connected to each other via at least one reaction space.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung des einem Zerspaπungsprozeß zugeführten KühlschmierstoffesMethod and device for the treatment of the cutting lubricant supplied to a cutting process
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung des einem Zerspanungsprozeß zugeführten Kühlschmierstoffes, bei dem flüssiger Kühlschmierstoff über einen Umlaufstrom geführt wird und bei der Zerspanung entstehendesThe invention relates to a method for the treatment of a cutting process supplied cooling lubricant, is conducted in the liquid cooling lubricant via a circulating current and arising during machining
Aerosol über einen Abluftstrom abgesaugt wird. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Behandlung des einer Zerspanungsanlage zugeführten Kühlschmierstoffes, mit einem Umlaufsystem zum Zuführen flüssigen Kühlschmierstoffes und mit einem Abzug zum Absaugen bei der Zerspanung entstehenden Aerosols.Aerosol is extracted via an exhaust air stream. In addition, the invention relates to a device for the treatment of a cutting machine supplied cooling lubricant, with a circulation system for supplying liquid cooling lubricant and with a trigger for suction during machining resulting aerosols.
Bei der zerspanenden Bearbeitung von Stahl, Gußeisen, Kupferlegierungen, Kunststoffen und anderen Werkstoffen werden Kühlschmierstoffe eingesetzt, die zum Schutz der Werkzeuge und der zu bearbeitenden Werkstücke dienen. Kühlschmierstoffe sind Emulsionen, die aus Wasser, mineralischem Öl,In the machining of steel, cast iron, copper alloys, plastics and other materials, cooling lubricants are used, which serve to protect the tools and the workpieces to be machined. Cooling lubricants are emulsions consisting of water, mineral oil,
Emulgatoren, Hilfsstoffen sowie Additiven bestehen.Emulsifiers, excipients and additives exist.
Die Standzeit der Kühlschmierstoffe ist abhängig von den zu zerspanenden Werkstoffen, von der Verschmutzung durch Fremdkörpereintrag, wie beispielsweise den Eintrag von Spänen, Getriebeöl, Gleitbahnöl, Bakterien und Keimen. Die Bakterien und Keime werden insbesondere durch die die Zerspanungsanlagen bedienenden Personen in den Kühlschmierstoff eingebracht. Probleme bereiten dabei maßgeblich die anaeroben Bakterien, deren Vermehrung durch die in den Kühlschmierstoffen vorherrschenden Be- dingungen rasch voranschreitet. Durch die Vermehrung der Bakterien bildet sich ein Bakterienschleim, der sich im Kühlschmierstoffsystem festsetzt und schließlich dazu führt, daß die Kühlschmierstoffe umkippen, das heißt, ihre Funktionseigenschaften verlieren.The service life of the cooling lubricants depends on the materials to be machined, the contamination by foreign object entry, such as the entry of chips, gear oil, Gleitbahnöl, bacteria and germs. In particular, the bacteria and germs are introduced into the cooling lubricant by the persons operating the cutting machines. The anaerobic bacteria, whose multiplication by the prevailing prevalence in cooling lubricants conditions are progressing rapidly. The proliferation of bacteria forms a bacterial slime, which settles in the cooling lubricant system and eventually causes the cooling lubricants to tip over, that is, lose their functional properties.
Ein weiteres Problem besteht darin, daß kleine Teilmengen des Kühlschmierstoffes beim Auftragen auf die sich schnell bewegenden Werkzeuge bzw. Werkstücke aerodieren. Das dabei entstehende Aerosol ist ein Ölnebel aus feinsten Kühlschmierstofftröpfchen inklusive den darin enthaltenen gesundheitsgefährdenden Emulgatoren, Hilfsstoffen und Additiven.Another problem is that small subsets of the cooling lubricant aerate when applied to the fast moving tools or workpieces. The resulting aerosol is an oil mist of the finest cooling lubricant droplets including the health-endangering emulsifiers, auxiliaries and additives contained therein.
Insbesondere bei der Bearbeitung von Gußeisen kommt hinzu, daß Bestandteile des Kühlschmierstoffes und des Bakterienschlammes verbrennen, so daß während des Zerspanungsprozesses neben dem gesundheitsgefährdenden Aerosol zusätzlich gesundheitsgefährdende Rauchgase freigesetzt werden.In particular, in the processing of cast iron is added that components of the cooling lubricant and the bacterial sludge burn so that in addition to the health-endangering aerosol additionally hazardous fumes are released during the machining process.
Bekannte Abzüge weisen Gewebe- und Aktivkohlefilter auf, mit denen die Aerosole aus dem Abluftstrom herausgefiltert werden. Nachteilig ist jedoch der hohe Reinigungsaufwand und der hohe Verschleiß derartiger Gewebe- und Aktivkohlefilter. Deshalb ist es bekannt, möglichst große Filterflächen einzusetzen, deren Nachteil jedoch in einem erhöhten Energiebedarf für entsprechend größer auszulegende Lüfter liegt.Known prints have woven and activated carbon filters with which the aerosols are filtered out of the exhaust air stream. However, a disadvantage is the high cleaning effort and the high wear of such tissue and activated carbon filters. Therefore, it is known to use the largest possible filter surfaces, the disadvantage, however, is in an increased energy demand for correspondingly larger auszulegende fan.
Bekannte Umlaufsysteme weisen geeignete Siebe, Ölabscheider und Filter auf, mit denen Grobstoffe, Fremdöle und Schwebstoffe aus dem Umlaufstrom abgeschieden werden. Die Filter werden jedoch schnell durch Bakterienschlämme dichtgesetzt, so daß auch die im Umlaufsystem angeordneten Filter regelmäßig gereinigt oder ausgetauscht werden müssen. Insgesamt stellen die regelmäßigen Wartungsarbeiten bekannter Verfahren und Vorrichtungen zur Behandlung des einem Zerspanungsprozeß zugeführten Kühlschmierstoffes einen erheblichen Kostenfaktor dar.Known circulation systems have suitable screens, oil separators and filters, with which coarse, foreign oils and suspended solids are separated from the circulating stream. However, the filters are quickly sealed by bacterial sludge, so that even arranged in the circulation system filter must be cleaned or replaced regularly. Overall, the regular maintenance of known methods and devices for the treatment of a cutting process supplied cooling lubricant is a significant cost factor.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung aufzuzeigen, mit denen die Standzeiten der zur Aufbereitung der Kühlschmierstoffe eingesetzten Filter erhöht werden können ohne dazu die Filterflächen zu vergrößern.The invention has for its object to provide a method and an apparatus of the type mentioned, with which the life of the can be increased without the filter surfaces to increase the filter used for the treatment of cooling lubricants.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen desThis object is achieved by a method with the features of claim 1 and by a device with the features of
Patentanspruches 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils auf diese Patentansprüche rückbezogenen Unteransprüchen angegeben.Claim 10 solved. Advantageous developments of the invention are specified in the respective dependent on these claims subclaims.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß der Umlaufstrom und der Abluftstrom einander ausgesetzt werden. Damit ist vorteilhaft erreicht, daß das gesundheitsgefährdende Aerosol sowie die gesundheitsgefährdenden Rauchgaspartikel durch kostengünstig zur Verfügung stehende Sedimentationsprozesse aus dem Abluftstrom herausgetragen werden und in den Umlaufstrom hineingetragen werden. Auf diese Weise wird derThe inventive method is characterized in that the circulating stream and the exhaust air stream are exposed to each other. This is advantageously achieved that the hazardous aerosol and hazardous to health flue gas particles are carried out by cost-available sedimentation from the exhaust air stream and carried into the circulation stream. In this way, the
Abluftstrom besonders kostengünstig vorgereinigt, so daß die Standzeiten im Abluftstrom angeordneter Filter vorteilhaft erhöht sind.Exhaust air flow prepurified particularly inexpensive, so that the service life in the exhaust air arranged filter are advantageously increased.
Um die naturgemäß recht langsam verlaufenden Sedimentationsprozesse zu beschleunigen, ist nach einer ersten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß der Umlaufstrom und der Abluftstrom zu einem Kühlschmierstoff-Luft- Gemisch miteinander vermengt werden. Die Beschleunigung der Sedimentationsprozesse wird dabei maßgeblich durch die beim Vermengen auftreten Zentrifugalkräfte sowie durch eine Vergrößerung der Kontaktflächen zwischen dem Umlaufstrom und dem Abluftstrom erreicht. Außerdem wird der flüssige Kühlschmierstoff durch die Vermengung mit dem Abluftstrom gekühlt und mit Sauerstoff angereichert, so daß die Vermehrungsaktivität der anaeroben Bakterien vorteilhaft herabgesetzt ist.In order to accelerate the naturally very slow sedimentation processes, according to a first development of the invention, it is provided that the circulating stream and the exhaust air stream are mixed together to form a coolant-air mixture. The acceleration of the sedimentation processes is significantly achieved by the centrifugal forces occurring during mixing and by increasing the contact surfaces between the circulating stream and the exhaust air stream. In addition, the liquid cooling lubricant is cooled by the mixing with the exhaust air stream and enriched with oxygen, so that the proliferation activity of the anaerobic bacteria is advantageously reduced.
Nach einer nächsten Weiterbildung der Erfindung wird das Kühlschmierstoff-According to a next development of the invention, the cooling lubricant
Luft-Gemisch einem Kupfer ausgesetzt ist. Kupfer weist eine keim- und bakterienabtötende Wirkung auf, die durch die Strömungsaktivität beim Vermengen des Kühlschmierstoff-Luft-Gemisches sowie durch einen erhöhten Sauerstoffkontakt vorteilhaft verstärkt ist. Das Kupfer verhindert somit die Entstehung eines Bakterienschlammes, so daß auch die Standzeiten im Umlaufstrom angeordneter Filter vorteilhaft erhöht sind.Air mixture is exposed to a copper. Copper has a germicidal and bactericidal effect, which is advantageously enhanced by the flow activity when mixing the cooling lubricant-air mixture and by an increased oxygen contact. The copper thus prevents the Formation of a bacterial sludge, so that the service life in the circulation flow arranged filter are advantageously increased.
Um Störungen im Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zu verhindern, werden aus dem Umlaufstrom Grobstoffe abgeschieden. Derartige Grobstoffe sind insbesondere aus dem Zerspanungsprozeß im Umlaufstrom mitgeführte Späne. Das Abscheiden der Grobstoffe kann über ein Filtrieren, Sieben oder auch über die Abscheidung mittels Magnetkräften erfolgen.In order to prevent disturbances in the course of the process according to the invention, coarse matter is separated from the recycle stream. Such coarse materials are in particular from the cutting process in the circulating current entrained chips. The separation of the coarse materials can be done by filtering, sieving or via the deposition by means of magnetic forces.
Nachdem der Umlaufstrom mit dem Abluftstrom miteinander vermengt worden sind, wird das Kühlschmierstoff-Luft-Gemisch in einen beladenen Umlaufstrom und in einen vorgereinigten Abluftstrom getrennt. Der beladene Umiaufstrom ist mit einem Großteil des aerosolbildenden Kühlschmierstoffes sowie mit aus möglichen Verbrennungsprozessen resultierenden Rauchgaspartikeln beladen. Der vorgereinigte Abluftstrom weist nur noch Restmengen an Aerosol und nahezu keine Rauchgaspartikel mehr auf.After the circulating stream with the exhaust air stream have been mixed together, the cooling lubricant-air mixture is separated into a loaded circulating stream and into a pre-cleaned exhaust air stream. The loaded Umiaufstrom is loaded with a large part of the aerosol-forming coolant and with resulting from possible combustion processes flue gas particles. The pre-cleaned exhaust air stream only has residual quantities of aerosol and virtually no flue gas particles.
Da Aerosole die Standzeit von Gewebe- und Aktivkohlefiltern maßgeblich verkürzen, ist nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vor- gesehen, daß der vorgereinigte Abluftstrom unter Abscheidung einerSince aerosols considerably shorten the service life of woven and activated carbon filters, according to a particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that the pre-cleaned exhaust air stream is separated by deposition of a
Restmenge an Aerosolen getrocknet wird. Anschließend wird der getrocknete Abluftstrom unter Abscheidung von Feinstäuben endgereinigt. Selbstverständlich liegt es ebenfalls im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß der beladene Umlaufstrom unter Abscheidung von Schwebstoffen gereinigt wird. Derartige Schwebstoffe sind aus dem Zerspanungsprozeß resultierende Spanpartikel sowie aus dem Abluftstrom in den Umlaufstrom hineingetragene gesundheitsgefährdende Rauchgaspartikel.Remaining amount of aerosols is dried. Subsequently, the dried exhaust air stream is finally cleaned with separation of fine dusts. Of course, it is also within the scope of the process according to the invention that the loaded circulating stream is cleaned with the separation of suspended matter. Such suspended solids are chip particles resulting from the machining process as well as harmful flue gas particles carried in the recirculating flow from the exhaust air flow.
Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung werden aus dem Umlauf- ström Fremdöle abgeschieden. Die Fremdölabscheidung erfolgt vorzugsweise im Nebenstromverfahren. Fremdöle sind insbesondere die Mechanik der Zerspanungsmaschinen schmierende Öle und Fette, die die Eigenschaften des Kühschmierstoffes verschlechtern. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß das Umlaufsystem und der Abzug der Zerspanungsanlage über wenigstens einen Reaktionsraum miteinander verbunden sind. Dieser dient dazu, den Umlaufstrom sowie den Abluftstrom auf einer vorbestimmten Wegstrecke einander auszusetzen, so daß aus dem Abluftstrom das gesundheitsgefährdendeAccording to another embodiment of the invention foreign oils are separated from the recirculating Ström. The foreign oil separation is preferably carried out in the bypass method. Foreign oils are in particular the mechanics of the cutting machines lubricating oils and greases, which worsen the properties of the cooling lubricant. The device according to the invention is characterized in that the circulation system and the withdrawal of the cutting system are connected to each other via at least one reaction space. This serves to suspend the circulation flow and the exhaust air flow to each other over a predetermined distance, so that from the exhaust air flow harmful to health
Aerosol sowie eventuell enthaltende gesundheitsgefährdende Rauchgaspartikel durch Sedimentationsprozesse im Umlaufstrom aufgenommen werden. Damit ist eine besonders kostengünstige Vorreinigung des Abluftstromes geschaffen und die Standzeiten nachfolgend angeordneter Filter sind vorteilhaft erhöht.Aerosol and possibly containing harmful flue gas particles are absorbed by sedimentation processes in the circulating stream. For a particularly cost-effective pre-cleaning of the exhaust air flow is created and the service life of subsequently arranged filters are advantageously increased.
Nach einer ersten und besonders vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Reaktionsraum mit wenigstens einem Kupferteil ausgerüstet. Das Kupferteil weist vorzugsweise eine maximal große Angriffsfläche für den durch den Reaktionsraum geführten Umlaufstrom sowie für den durch den Reaktionsraum geführten Abluftstrom auf. Selbstverständlich liegt es im Rahmen der Erfindung, daß der Reaktionsraum mit anderen lediglich kupferhaltigen Materialien ausgerüstet ist.According to a first and particularly advantageous development of the device according to the invention, the reaction space is equipped with at least one copper part. The copper part preferably has a maximum large contact surface for the recirculating flow passed through the reaction space and for the exhaust air flow guided through the reaction space. Of course, it is within the scope of the invention that the reaction space is equipped with other materials containing only copper.
Nach einer nächsten Weiterbildung der Erfindung ist der Reaktionsraum als geschlossene Mischkammer ausgebildet. Damit besteht vorteilhaft die Möglichkeit, den Umlaufstrom und den Abluftstrom zu dem Kühlschmierstoff- Luft-Gemisch miteinander zu vermengen, zu vermischen, zu verrühren oder zu verwirbeln. Je nach Art des Vermengens kann die Mischkammer verschieden ausgebildete Einström- und Ausströmöffnungen aufweisen. Mit Vorteil sind dieAccording to a next development of the invention, the reaction space is designed as a closed mixing chamber. Thus, there is advantageously the possibility to mix the circulation flow and the exhaust air flow to the cooling lubricant air mixture with each other, to mix, to stir or to swirl. Depending on the type of mixing, the mixing chamber may have differently formed inflow and outflow openings. With advantage are the
Einström- und Ausströmöffnungen derart ausgebildet, daß eine optimale Vermengung des Umlaufstromes mit dem Abluftstrom stattfinden kann. Besonders günstig ist es, die Mischkammer aufweisende Mischwerkzeuge als Kupferteile auszubilden.Inlet and outflow openings designed such that an optimal mixing of the circulating flow can take place with the exhaust air flow. It is particularly advantageous for the mixing chamber having mixing tools to be designed as copper parts.
Um die Sedimentation des Aerosols bzw. das Ausfallen der aerosolbildenden Kühlschmierstofftröpfchen zu beschleunigen, ist die Mischkammer als Zentrifuge ausgebildet. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die Mischkammer als Zyklon ausgebildet ist. Der Zyklon hat gegenüber der Zentrifuge den Vorteil, daß er keine rotierenden Bauteile aufweist, so daß die Einleitung des Umlaufstromes sowie des Abluftstromes und das Abführen des Kühlschmierstoff-Luft-Gemisches wesentlich vereinfacht ist. Der Zyklon weist beispielsweise einen aus Kupfer ausgebildeten Drallkörper oder aus Kupferblech ausgebildete Kammerwandungen auf.In order to accelerate the sedimentation of the aerosol or the precipitation of the aerosol-forming cooling lubricant droplets, the mixing chamber is designed as a centrifuge. Another possibility is that the mixing chamber is designed as a cyclone. The cyclone has opposite the Centrifuge has the advantage that it has no rotating components, so that the introduction of the circulating stream and the exhaust air stream and the discharge of the cooling lubricant-air mixture is substantially simplified. The cyclone has, for example, a swirl body made of copper or chamber walls formed of copper sheet.
Nach einer nächsten Weiterbildung der Erfindung ist dem Reaktionsraum wenigstens ein Grobstoffilter vorgeschaltet. Dieser ist beispielsweise als grobmaschiges Sieb oder als Lochblech ausgebildet und dient dazu, die aus dem Zerspanungsprozeß im flüssigen Kühlschmierstoff mitgeführten Späne aus dem Umlaufstrom abzuscheiden. Außerdem schützt der Grobstoffilter nachfolgende Leitungen vor Verstopfungen mit Spänen und Fremdkörpern.According to a next development of the invention, at least one coarse particle filter is connected upstream of the reaction space. This is formed, for example, as a coarse-mesh sieve or as a perforated plate and serves to separate the chips entrained from the machining process in the liquid coolant from the circulating stream. In addition, the coarse particle filter protects subsequent lines from clogging with swarf and debris.
Damit das Kühlstoff-Luft-Gemisch in den beladenen Umlaufstrom und in den vorgereinigten Abluftstrom getrennt werden können, ist dem Reaktionsraum wenigstens ein Flüssig-Luft-Abscheider nachgeschaltet. Der Flüssig-Luft-So that the coolant-air mixture can be separated into the loaded circulating stream and into the pre-cleaned exhaust air stream, at least one liquid-air separator is connected downstream of the reaction space. The liquid-air
Abscheider weist wenigstens einen Eingang zum Einleiten desSeparator has at least one inlet for introducing the
Kühlschmierstoff-Luft-Gemisches, wenigstens einen Ausgang zum Abführen des im Reaktionsraum beladenen Umlaufstromes sowie wenigstens einen weiteren Ausgang zum Abführen des vorgereinigten Abluftstromes auf.Coolant-air mixture, at least one outlet for discharging the circulating flow charged in the reaction space and at least one further outlet for discharging the pre-cleaned exhaust air flow.
Dem Flüssig-Luft-Abscheider ist wenigstens eine Luftreinigungsanlage nachgeschaltet. Die Luftreinigungsanlage weist vorzugsweise mehrere Filterstufen auf, die insbesondere im Luftstrom enthaltene Feinstäube abscheidet. Um die Standzeit der in der Luftreinigungsanlage angeordneten Filter zu erhöhen, ist der Luftreinigungsanlage mit Vorteil wenigstens ein Demister vorgeschaltet. Derartige Demister sind Tropfenabscheider mit einem Drahtgestrick. Mit dem Demister wird der feuchte Luftstrom unter Abscheidung einer Restmenge an Aerosolen getrocknet. Beim Abscheidevorgang durchströmen restliche Kühlschmierstofftröpfchen das Drahtgestrick, prallen aufgrund ihresThe liquid-air separator is followed by at least one air purification system. The air purification system preferably has a plurality of filter stages, which deposits in particular fine dust contained in the air stream. In order to increase the service life of the filter arranged in the air purification system, the air purification system is advantageously preceded by at least one demister. Such demisters are mist eliminators with a wire mesh. With the demister, the moist air stream is dried while depositing a residual amount of aerosols. During the deposition process, residual cooling lubricant droplets flow through the wire mesh, bouncing off due to their
Trägheitsmomentes auf die Drahtoberfläche auf, laufen an den Gestrickknotenpunkten zusammen und fallen als größere Kühlschmierstofftropfen in einen Auffangbehälter hinein. Nach einer nächsten Weiterbildung der Erfindung ist der Flüssig-Luft-Abschei- der an wenigstens einen Flüssigkeitstank angeschlossen. Der Flüssigkeitstank dient zum Zwischenspeichern des flüssigen Kühlschmierstoffes und ist vorzugsweise über eine Nebenstromleitung an wenigstens eine Filtrationsanlage angeschlossen. Die Filtrationsanlage ist günstigerweise mehrstufig ausgebildet und weist mit Vorteil mehrfach verwendbare, auswaschbare Filterkerzen auf. Über die Filtrationsanlage werden aus dem im Flüssigkeitstank aufgenommenen Kühlschmierstoff feine Schwebstoffpartikel herausgefiltert. Vorzugsweise ist die Filtrationsanlage zweistufig ausgebildet, und es können Schwebstoffpartikel mit einer Partikelgröße bis zu 25 μm herausgefiltert werden.Moment of inertia on the wire surface, converge at the fabric knots and fall as a larger cooling lubricant drops into a container. According to a next development of the invention, the liquid-air separator is connected to at least one liquid tank. The liquid tank is used for temporary storage of the liquid coolant and is preferably connected via a bypass line to at least one filtration plant. The filtration system is advantageously designed in multiple stages and advantageously has multiple usable, washable filter cartridges. Fine particles of suspended matter are filtered out of the cooling lubricant contained in the liquid tank via the filtration system. Preferably, the filtration plant is formed in two stages, and it can be filtered out particulate matter with a particle size up to 25 microns.
Eigenständiger Schutz wird für eine Zerspanungsanlage beansprucht, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgerüstet ist.Independent protection is claimed for a cutting machine that is equipped with the device according to the invention.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the invention from which further inventive features result is shown in the drawing.
Die Figur zeigt den prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Behandlung des einer Zerspanungsanlage 1 zugeführtenThe figure shows the basic structure of a device according to the invention for the treatment of a cutting machine 1 supplied
Kühlschmierstoffes. Die Vorrichtung weist ein Umlaufsystem 2 zum Zuführen flüssigen Kühlschmierstoffes über einen Umlaufstrom 3 auf. Außerdem weist die Vorrichtung einen Abzug 4 zum Absaugen bei der Zerspanung entstehenden Aerosols über einen Abluftstrom 5 auf. Das Umlaufsystem 2 und der Abzug 4 sind über einen Reaktionsraum 6 miteinander verbunden, in welchem der Umlaufstrom 3 und der Abluftstrom 5 einander ausgesetzt werden. Der Reaktionsraum 6 ist als Zyklon 7 ausgebildet, in welchem der Umlaufstrom 3 und der Abluftstrom 5 zu einem Kühlschmierstoff-Luft-Gemisch 8 miteinander vermengt werden. Der Reaktionsraum 6 ist mit einem als Drallkörper ausgebildeten Kupferteil 9 ausgerüstet, welches vomCooling lubricant. The device has a circulation system 2 for supplying liquid cooling lubricant via a circulating stream 3. In addition, the device has a trigger 4 for suction during the machining resulting aerosol via an exhaust air stream 5. The circulation system 2 and the deduction 4 are connected to each other via a reaction space 6, in which the circulating stream 3 and the exhaust air stream 5 are exposed to each other. The reaction chamber 6 is formed as a cyclone 7, in which the circulating stream 3 and the exhaust air stream 5 are mixed together to form a cooling lubricant-air mixture 8. The reaction chamber 6 is equipped with a trained as swirl body copper part 9, which from
Kühlschmierstoff-Luft-Gemisch 8 umströmt wird. Dem Reaktionsraum 6 ist ein Grobstoffilter 10 vorgeschaltet, über den aus dem Umlaufstrom 3 Grobstoffe abgeschieden werden. Weiterhin ist dem Reaktionsraum 6 ein Flüssig-Luft- Abscheider 11 nachgeschaltet, mit dem das Kühlschmierstoff-Luft-Gemisch 8 in einen beladenen Umlaufstrom 3' und in einen vorgereinigten Abluftstrom 5' getrennt wird. Dem Flüssig-Luft-Abscheider 11 ist eine LuftreinigungsanlageCoolant-air mixture 8 is flowed around. The reaction space 6 is preceded by a coarse particle filter 10, are deposited on the 3 from the circulating current coarse. Furthermore, the reaction chamber 6, a liquid-air separator 11 downstream, with which the cooling lubricant-air mixture. 8 is separated into a loaded circulating stream 3 'and in a pre-cleaned exhaust air stream 5'. The liquid-air separator 11 is an air purification system
12 nachgeschaitet, der wiederum ein Demister 13 vorgeschaltet ist. Am De- mister 13 wird der vorgereinigte Abluftstrom 5' unter Abscheidung einer Rest- menge an Aerosolen getrocknet und mit der Luftreinigungsanlage 12 wird der getrocknete Abluftstrom 5" unter Abscheidung von Feinstäuben endgereinigt.12 nachgeschaitet, in turn, a demister 13 is connected upstream. At the demister 13, the pre-cleaned exhaust air stream 5 'is dried while depositing a residual quantity of aerosols, and the dried exhaust air stream 5 "is finally cleaned with the air purification system 12 with the removal of fine dusts.
Der Flüssigkeitsabscheider 11 ist an einen Flüssigkeitstank 14 angeschlossen, dem über eine Nebenstromleitung 15 ein Fremdölabscheider 16 zugeordnet ist. Über den Fremdölabscheider 16 werden aus dem Umlaufstrom 3, 3' kontinuierlich Fremdöle abgeschieden. Außerdem ist der Flüssigkeitstank 14 über eine Nebenstromleitung 17 an eine zweistufige Filtrationsanlage 18 angeschlossen, über die der Umlaufstrom 3, 3' unter Ausscheidung von Schwebstoffen kontinuierlich gereinigt wird. Die Nebenstromleitungen 15, 17 verfügen jeweils über eine Nebenstrompumpe 19, 20 und der Umlauftrom (3, 3') verfügt über eine Hauptstrompumpe 21. The liquid separator 11 is connected to a liquid tank 14, to which a foreign oil separator 16 is assigned via a bypass line 15. Via the foreign oil separator 16, foreign oils are continuously separated from the circulating stream 3, 3 '. In addition, the liquid tank 14 is connected via a bypass line 17 to a two-stage filtration system 18, via which the circulating stream 3, 3 'is cleaned continuously with the separation of suspended matter. The secondary flow lines 15, 17 each have a secondary flow pump 19, 20 and the circulatory flow (3, 3 ') has a main flow pump 21.

Claims

Patentansprüche claims
1.. Verfahren zur Behandlung des einem Zerspanungsprozeß zugeführten Kühlschmierstoffes, bei dem flüssiger Kühlschmierstoff über einen Umlaufstrom (3, 3') geführt wird und bei der Zerspanung entstehendes Aerosol über einen Abluftstrom (5, 5', 5") abgesaugt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Umlaufstrom (3, 3') und der Abluftstrom (5, 5', 5") einander ausgesetzt werden.1 . , Process for the treatment of a cutting fluid supplied to a cooling lubricant, wherein the liquid coolant through a circulating stream (3, 3 ') is guided and in the machining resulting aerosol is sucked off via an exhaust air stream (5, 5', 5 "), characterized in that the circulating stream (3, 3 ') and the exhaust air stream (5, 5', 5 ") are exposed to each other.
Z Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Umlaufstrom (3, Z method according to claim 1, characterized in that the circulating flow (3,
3') und der Abluftstrom (5, 5', 5") zu einem Kühlschmierstoff-Luft-Gemisch (8) miteinander vermengt werden.3 ') and the exhaust air flow (5, 5', 5 ") to a cooling lubricant-air mixture (8) are mixed together.
%_ Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlschmierstoff-Luft-Gernisch (8) Kupfer ausgesetzt wird.Process according to one of claims 1 and 2, characterized in that the cooling lubricant air mixture (8) is exposed to copper.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Umlaufstrom (3, 3') Grobstoffe abgeschieden werden.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that from the circulating current (3, 3 ') coarse materials are deposited.
EL Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlschmierstoff-Luft-Gemisch (8) in einen beladenen Umlaufstrom (31) und in einen vorgereinigten Abluftstrom (5') getrennt wird. EL method according to one of claims 2 to 4, characterized in that the cooling lubricant-air mixture (8) in a loaded circulating stream (3 1 ) and in a pre-cleaned exhaust air stream (5 ') is separated.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch kennzeichnet, daß der vorgereinigte Abluftstrom (5') unter Abscheidung einer Restmenge an Aerosolen getrocknet wird.6. The method according to claim 5, characterized in that the pre-cleaned exhaust air stream (5 ') is dried while depositing a residual amount of aerosols.
7\ Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der getrocknete Abluftstrom (5") unter Abscheidung von Feinstäuben endgereinigt wird.7 \ Process according to claim 6, characterized in that the dried exhaust air stream (5 ") is finally cleaned with separation of fine dusts.
8_. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlaufstrom (3, 3') unter Ausscheidung von Schwebstoffen gereinigt wird.8th_. Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the circulating stream (3, 3 ') is cleaned with the separation of suspended matter.
IL Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Umlaufstrom (3, 3') Fremdöle abgeschieden werden.IL method according to one of claims 1 to 8, characterized in that from the circulating stream (3, 3 ') foreign oils are deposited.
10. Vorrichtung zur Behandlung des einer Zerspanungsanlage (1 ) zugeführten Kühlschmierstoffes, mit einem Umlaufsystem (2) zum Zuführen flüssigen Kühlschmierstoffes und mit einem Abzug (4) zum Absaugen bei der Zerspanung entstehenden Aerosols, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Umlaufsystem (2) und der Abzug (4) über wenigstens einen Reaktionsraum (6) miteinander verbunden sind.10. A device for the treatment of a cutting machine (1) supplied cooling lubricant, with a circulating system (2) for supplying liquid coolant and with a trigger (4) for suction during machining resulting aerosol, characterized in that the circulating system (2) and the trigger (4) via at least one reaction space (6) are interconnected.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktionsraum (6) mit wenigstens einem Kupferteil (9) ausgerüstet ist.11. The device according to claim 10, characterized in that the reaction space (6) is equipped with at least one copper part (9).
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktionsraum (6) als geschlossene Mischkammer ausgebildet ist.12. The device according to claim 10, characterized in that the reaction space (6) is designed as a closed mixing chamber.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer als Zentrifuge ausgebildet ist.13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the mixing chamber is designed as a centrifuge.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer als Zyklon (7) ausgebildet ist. 14. The apparatus according to claim 12, characterized in that the mixing chamber is designed as a cyclone (7).
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß dem Reaktionsraum (6) wenigstens ein Grobstoffliter (10) vorgeschaltet ist.15. Device according to one of claims 10 to 14, characterized in that the reaction space (6) is preceded by at least one Grobstoffliter (10).
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß dem Reakiionsraum (6) wenigstens ein Flüssig-Luft-Abscheider (11) nachgeschaltet ist.16. Device according to one of claims 10 to 15, characterized in that the reaction chamber (6) at least one liquid-air separator (11) is connected downstream.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß dem Flüssig- Luft-Abscheider (11) wenigstens eine Luftreinigungsanlage (12) nachgeschaltet ist.17. The apparatus according to claim 16, characterized in that the liquid-air separator (11) at least one air purification system (12) is connected downstream.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftreinigungsanlage (12) wenigstens ein Oemister (13) vorgeschaltet ist.18. The apparatus according to claim 17, characterized in that the air cleaning system (12) at least one oemister (13) is connected upstream.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüss/g-Luft-Abscheider (11) an wenigstens einen Flüssigkeitstank (14) angeschlossen ist.19. Device according to one of claims 16 to 18, characterized in that the liquid / g-air separator (11) is connected to at least one liquid tank (14).
2(L Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß dem Flüssigkeitstank (14) wenigstens ein Fremdölabscheider (16) zugeordnet ist.2 (L Device according to claim 19, characterized in that the liquid tank (14) is assigned at least one foreign oil separator (16).
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitstank (14) über eine Nebenstromleitung (17) an wenigstens eine Filtrationsaπlage(18) angeschlossen ist.21. Device according to one of claims 19 and 20, characterized in that the liquid tank (14) via a bypass line (17) to at least one Filtrationsaπlage (18) is connected.
22. Zerspanungsanlage mit einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 21. 22. Cutting machine with a device according to one of claims 10 to 21.
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