WO2024068830A1 - System for conditioning a cooling lubricant emulsion - Google Patents

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WO2024068830A1
WO2024068830A1 PCT/EP2023/076873 EP2023076873W WO2024068830A1 WO 2024068830 A1 WO2024068830 A1 WO 2024068830A1 EP 2023076873 W EP2023076873 W EP 2023076873W WO 2024068830 A1 WO2024068830 A1 WO 2024068830A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
unit
lubricant emulsion
tank
cooling lubricant
measuring unit
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/076873
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German (de)
French (fr)
Inventor
Manfred SCHNEEBERGER
Original Assignee
Liquidtool Systems Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Liquidtool Systems Ag filed Critical Liquidtool Systems Ag
Publication of WO2024068830A1 publication Critical patent/WO2024068830A1/en

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/26Oils; viscous liquids; paints; inks
    • G01N33/28Oils, i.e. hydrocarbon liquids
    • G01N33/2894Oils, i.e. hydrocarbon liquids for metal working or machining
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q11/00Accessories 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
    • B23Q11/10Arrangements for cooling or lubricating tools or work
    • B23Q11/1038Arrangements for cooling or lubricating tools or work using cutting liquids with special characteristics, e.g. flow rate, quality
    • B23Q11/1061Arrangements for cooling or lubricating tools or work using cutting liquids with special characteristics, e.g. flow rate, quality using cutting liquids with specially selected composition or state of aggregation
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D11/00Control of flow ratio
    • G05D11/02Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material
    • G05D11/13Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material characterised by the use of electric means
    • G05D11/135Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material characterised by the use of electric means by sensing at least one property of the mixture

Definitions

  • the invention relates to a system for use in a method for determining at least one parameter and/or for conditioning a cooling-lubricating emulsion for machine tools, as well as the corresponding method.
  • machining manufacturing processes include, for example, turning, milling, drilling and grinding. Due to friction, the mechanical work introduced is almost completely converted into heat.
  • Cooling lubricant emulsions are widely used in the metalworking industry for metal cutting.
  • KSS emulsions are often made from KSS concentrates by stirring them into water.
  • KSS concentrates usually consist of an oil component, buffer components, emulsifiers and various additives.
  • KSS concentrates are homogeneous liquid products with an oily consistency.
  • the cooling lubricant emulsions are used to cool and lubricate the workpiece and/or the tool being machined. To do this, the cooling lubricant emulsions are usually pumped from a tank and applied to the tool or workpiece. The cooling lubricant emulsion is then collected and returned.
  • the cooling lubricant emulsion When the cooling lubricant emulsion is used, it is collected and discharged together with the chips removed from the machining process. The cooling lubricant emulsion adheres to the discharged chips. Before the cooling lubricant emulsion can be used again, it must be freed of chips and other contaminants. In addition, the fine spraying of the cooling lubricant emulsion at the high pressures used in the machines causes water to evaporate. This causes an enrichment of the active components such as oils, additives and the like in the cooling lubricant emulsion.
  • cooling lubricant emulsion of low concentration must be regularly refilled, which is referred to as "refilling".
  • the refill quantity and concentration can be calculated from the current actual and target concentration and the level difference in the tank.
  • GB 2547056 A discloses a system for determining the state of a liquid in a tank.
  • the system comprises one or more sensors, each of which can be used to determine a property of the liquid. Depending on the measured properties, it is determined which amount of concentrate and/or which amount of water must be added in order to achieve a desired state of the liquid.
  • US 5,389,546 describes a continuous titration process for determining an alkali content of a liquid used for metalworking.
  • the method involves continuously taking a sample of the liquid used for metal processing, mixing it with a continuously increasing stream of a standard solution and continuously determining the pH value.
  • the alkali content can be calculated from the ratio of the two volume flows.
  • the liquid flow during the measurement is continuously disposed of.
  • a sample with a known pH value can be supplied to check an inserted sensor.
  • WO 2020/126257 discloses a method for determining at least one parameter and/or for conditioning a cooling lubricant emulsion for machine tools, wherein the cooling lubricant emulsion is provided in a tank, wherein cooling lubricant emulsion is removed from the tank and at least one parameter of the cooling lubricant emulsion is detected using at least one sensor.
  • a device for carrying out the method is also disclosed. Disclosure of the invention
  • a system for conditioning a cooling lubricant emulsion for machine tools comprises a measuring unit comprising at least one sensor for determining at least one parameter of the cooling lubricant emulsion, a supply unit for supplying fresh cooling lubricant emulsion, which is designed to mix a defined amount of a concentrate with a defined amount of water, and a fill level sensor which is designed to measure the fill level in a tank.
  • the supply unit is spatially separated from the measuring unit and is not in direct fluid exchange with it.
  • the system comprises a distribution unit which is designed to be connected to the measuring unit, the supply unit and a tank in which the cooling lubricant emulsion intended for conditioning is located, and to regulate the exchange of cooling lubricant emulsion between them.
  • the system according to the invention comprises a control unit which is designed to control the individual components of the system.
  • the expression “in no direct fluid exchange” means that no fluid exchange takes place between the measuring unit and the supply unit that does not take place via the distribution unit.
  • the supply unit is designed to be connected to the distribution unit via a single line and to be in fluid exchange with it.
  • the control unit is preferably set up to carry out at least the following steps: a) controlling the supply unit so that it mixes a defined amount of a concentrate with a defined amount of water and provides the mixture as a fresh cooling lubricant emulsion; b) Activating the distribution unit so that this fresh coolant lubricant emulsion leads from the supply unit into the measuring unit or into the tank, or coolant lubricant emulsion from the tank into the measuring unit, and / or optionally at least part of the coolant lubricant emulsion from the measuring unit leads into the tank; c) receiving measurement data from the at least one sensor of the measuring unit and the level sensor; d) Calculating the amount of follow-up required to transfer the level in the tank from a measured actual level to a defined target level; e) Calculating the follow-up concentration of a fresh coolant lubricant emulsion, which is required for a calculated follow-up quantity in order to convert the measured actual concentration in the tank into a defined target concentration.
  • the components of the system are connected to one another, with the supply unit being connected to the distribution unit and in liquid exchange, the measuring unit being connected to the distribution unit and in liquid exchange, the distribution unit being in liquid exchange with a tank, and the Control unit has a data connection with the provision unit, the measuring unit and the distribution unit.
  • the system according to the invention can also be referred to as a “device according to the invention”.
  • the system according to the invention can also be referred to as a “component kit” or “component kit”.
  • the spatial separation of two components means that the two components (e.g. the measuring unit and the provision unit) do not have a common housing, preferably each have a housing.
  • the remaining components of the system can have a common housing with the provision unit, the measurement unit or with each other.
  • the measuring unit can be combined with the distribution unit in one housing.
  • the control unit can also be combined with the provision unit, the measuring unit or the distribution unit in one housing.
  • the measuring unit, provision unit and distribution unit, preferably the measuring unit, provision unit, distribution unit and control unit, are spatially separated from one another.
  • the supply unit of the system according to the invention for providing fresh cooling lubricant emulsion is set up to mix a defined amount of a concentrate with a defined amount of water and to provide the mixture as a fresh cooling lubricant emulsion.
  • the fresh cooling-lubricating emulsion can be obtained in particular by pumping water and/or concentrate using a volumetric pump and/or by measuring a pumped quantity of water and/or concentrate and regulating a feed pump depending on the measured pumped quantity.
  • the supply unit therefore preferably comprises at least one volumetric pump to convey the water and/or the concentrate.
  • the supply unit comprises at least one controllable pump and a flow meter assigned to the pump, with which a volume conveyed by the pump is determined, wherein the supply unit is set up to regulate the pump depending on the volume conveyed.
  • Suitable volumetric pumps are, for example, peristaltic pumps, gear pumps and piston pumps.
  • a controllable valve to be used in conjunction with a flow meter, in particular to regulate the water inlet, with the valve being controlled depending on the measured flow.
  • the water is preferably obtained from a line under pressure (eg tap water). In this case, the water does not need to be pumped. In this case, the water flow can also be measured without additional regulation.
  • the concentrate is then adjusted to the water flow using a volumetric pump or an adjustable pump and a flow meter. This enables a simple design of the valve through which the water flows, since only the opening and closing of the valve is required.
  • Suitable valves can be, for example, motor-operated valves, solenoid valves, pneumatic valves or hydraulic valves. Solenoid valves are preferred.
  • the provision unit includes a water inlet through which fresh water can be conveyed into the provision unit as described above.
  • the water inlet can, for example, be a connection for a pressurized water pipe through which tap water or treated water, e.g. de-mineralized water or de-ionized water, can enter the supply unit.
  • the water can be transported from a water container into the supply unit. This can be done using a volumetric pump (water pump), with the water inlet connected to a water suction line that is submerged in the water tank.
  • the system according to the invention comprises a level sensor for determining the water level in the water container.
  • the supply unit may include at least one check valve to allow water flow in one direction only. This may prevent damage to some sensitive components and may prevent contamination of the fresh water in the water pipe or water tank.
  • the supply unit comprises a concentrate inlet through which the concentrate of the cooling lubricant emulsion can be conveyed into the supply unit. It is provided that the concentrate is conveyed from a concentrate container into the supply unit.
  • the supply unit additionally includes a means for measuring the flow rate or the quantity of concentrate conveyed.
  • the supply unit can have one or more check valves to only allow the concentrate flow in one direction. This allows the Damage to some sensitive components can be prevented, and dilution of the concentrate in the concentrate container by the fresh water present in the supply unit can be avoided. This is particularly preferred because the system requires a constant concentration of the concentrate in the concentrate container and dilution should therefore be avoided if possible.
  • the supply unit comprises at least one check valve to allow water flow in only one direction and at least one check valve to allow concentrate flow in only one direction.
  • a check valve is preferably arranged between the water inlet and a flow meter.
  • a check valve is preferably arranged in the flow direction behind the volumetric pump and a flow meter, but in front of the point at which water and concentrate mix.
  • the concentrate is conveyed from the concentrate container via a concentrate suction line with a riser pipe, wherein a filling level of the concentrate in the concentrate container is determined by introducing compressed air into the concentrate suction line, wherein an air pressure in the concentrate suction line is measured with a pressure sensor, a limit pressure for a pressure increase is determined and the filling level in the concentrate storage container is calculated using the limit pressure.
  • Suitable level sensors that can be used to determine the fill level include floats or ultrasound-based sensors. Furthermore, sensors based on TDR technology (Time Domain Reflectometry) can be used.
  • TDR technology Time Domain Reflectometry
  • the provision unit can further comprise a mixer.
  • the supply unit preferably comprises a static mixer for mixing water and concentrate.
  • the mixer achieves good mixing of the conveyed concentrate with the water, so that a homogeneous emulsion is provided.
  • the supply unit is additionally set up to add additives to the fresh cooling lubricant emulsion in order to change its properties as required.
  • the additives can, for example, be conveyed from an additive container in a similar way to how the concentrate is conveyed from the concentrate container.
  • the additive is preferably added to the fresh cooling lubricant emulsion in the mixer for mixing water and concentrate.
  • the provision unit comprises an outlet through which the fresh cooling lubricant emulsion provided is conveyed out of the provision unit.
  • the outlet can, for example, be used as a connection to a line, e.g. B. a pipe or a hose.
  • the outlet is designed to be connected to the distribution unit to enable fluid exchange with it.
  • the provision unit can also include further components.
  • the supply unit can be controlled by the control unit in order to determine and/or change the amount of water and concentrate delivered.
  • the provision unit can have at least one interface via which communication with the control unit is enabled. This is typically connected to the components of the provision unit via an electronic circuit to enable their control. Furthermore, firmware is typically installed to control the components.
  • Such an interface can be any interface that enables data transmission, for example an interface for a data cable via which the provision unit can be connected to the control unit, or a wireless interface that enables a wireless data connection (ie via electromagnetic waves) to the control unit.
  • the provision unit preferably comprises a wireless interface. Suitable wireless interfaces can be, for example, interfaces for communication via a Bluetooth® connection, a wireless local area network (WLAN), a wireless personal area network (WPAN), optical radio link, mobile radio, infrared technology, radio technology or the like.
  • the wireless interface is preferably, for example, a Bluetooth® interface, a WLAN interface or a Mobile phone interface.
  • the measuring unit can also have additional interfaces in order to be able to establish a direct connection to other components of the system, for example to the fill level sensor for determining the fill level in the concentrate container.
  • the supply unit can also be supplied with power in any way.
  • the supply unit can comprise an AC connection, a DC connection, a battery compartment and/or a permanently installed rechargeable battery.
  • An AC connection or a DC connection are preferred because they enable continuous and automated operation without the need for regular battery replacement or regular charging of the permanently installed battery.
  • the supply unit can also comprise an AC/DC converter in order to be able to supply parts of the supply unit that are operated with DC.
  • the measuring unit of the system according to the invention comprises at least one sensor for determining at least one parameter of a coolant-lubricant emulsion. Cooling lubricant emulsion can be passed past the at least one sensor in the measuring unit.
  • the at least one sensor is preferably selected from the group comprising pH sensors, conductivity sensors, photometers, light barriers and refractometers.
  • a refractometer and other sensors used in connection with the device are described, for example, in WO 2020/126257.
  • the measuring unit has an inlet through which liquids such as cooling lubricant emulsion can enter the measuring unit, and has an outlet through which the liquids can exit the measuring unit again.
  • At least the inlet is set up to be connected to the distribution unit of the system in order to enable fluid exchange between the distribution unit and the measuring unit.
  • the outlet is also set up for this purpose to be connected to the distribution unit.
  • the measuring unit can also include other components.
  • the measuring unit can be controlled by the control unit in order to carry out the measurement of at least one parameter of a cooling-lubricant emulsion and to transmit the measurement data to the control unit.
  • the measuring unit can have at least one interface via which communication with the control unit is enabled. This is typically connected to the components of the measuring unit via an electronic circuit to enable their control. Furthermore, firmware is typically installed to control the components.
  • the measuring unit preferably includes a wireless interface for communication with the control unit.
  • the measuring unit can have further interfaces in order, for example, to be able to establish a direct connection to other components of the system, for example to the distribution unit.
  • the measuring unit can also be supplied with electricity in any way. Suitable and preferred types of power supply have already been described for the provision unit and are also suitable or preferred for the measuring unit.
  • the measuring unit is typically set up to receive cooling lubricant emulsion from the distribution unit, measure at least one parameter of the cooling lubricant emulsion using the at least one sensor, transmit the measurement data to the control unit and return the cooling lubricant emulsion to the distribution unit or directly into a tank to give away.
  • the measuring unit is preferably set up to return the cooling-lubricant emulsion to the distribution unit after a measurement.
  • the distribution unit of the system according to the invention is designed to be connected to the measuring unit, the supply unit and a tank and to regulate the exchange of cooling lubricant emulsion between them.
  • the distribution unit can be provided with several inlets and outlets for cooling lubricant emulsion, which can be designed, for example, as connections to lines such as pipes or hoses.
  • the distribution unit may comprise the following types of connections:
  • connection B at least one connection adapted to be connected to a tank for cooling lubricant emulsion
  • connections can function as unidirectional inlets or unidirectional outlets, and some can function as bidirectional inlets and outlets.
  • the connection of the distribution unit that is designed to be connected to the inlet of the measuring unit preferably functions as a unidirectional outlet.
  • the connections of the distribution unit that are designed to be connected to the outlets of the supply unit or the measuring unit preferably function as unidirectional inlets.
  • the connections of the distribution unit that are designed to be connected to a tank can, depending on the design of the distribution unit, preferably function as unidirectional inlets or outlets or as bidirectional inlets and outlets.
  • the distribution unit comprises at least one volumetric pump that is designed to convey cooling lubricant emulsion from a tank into the distribution unit.
  • the distribution unit can comprise at least one controllable pump and a flow meter assigned to the pump, with which a volume conveyed by the pump is determined.
  • a volumetric pump or a controllable pump with a flow meter assigned to the pump are present as external components and are connected to the distribution unit.
  • the distribution unit comprises further flow meters which, for example, measure the volume of cooling lubricant emulsion which enters the distribution unit from the supply unit and/or the measuring unit, and/or is conveyed from the distribution unit into the measuring unit or a tank, and/or is led out of the distribution unit to be disposed of.
  • the distribution unit of the system according to the invention is designed to be connected to a tank via at least one intake line.
  • the intake line preferably comprises a solids filter, for example a chip filter, which prevents solids from the tank from entering the intake line and the distribution unit.
  • the distribution unit comprises further valves with which the flow of fresh cooling-lubricant emulsion or of cooling-lubricant emulsion removed from a tank between the supply unit, the measuring unit and a tank is regulated.
  • the distribution unit can have at least one check valve to allow the flow of cooling lubricant emulsion in only one direction.
  • a check valve can be used to define the function of a connection of the distribution unit as a unidirectional inlet or outlet.
  • check valves are preferably arranged directly behind the respective inlet or outlet in the distribution unit. Furthermore, this can prevent damage to some sensitive components and, for example, avoid contamination of the fresh cooling lubricant emulsion with the cooling lubricant emulsion removed from a tank.
  • the distribution unit can also include other components.
  • the distribution unit can be controlled by the control unit in order to regulate the exchange of liquid between the supply unit, the measuring unit and a tank.
  • the distribution unit can have at least one interface via which a Communication with the control unit is enabled. This is typically connected to the components of the distribution unit via an electronic circuit to enable their control. Furthermore, firmware is typically installed to control the components. Suitable interfaces have already been described for the provision unit and are also suitable for the distribution unit.
  • the distribution unit preferably comprises an interface for a data cable, which is set up to be connected to an interface of the measuring unit via a data cable.
  • communication with the control unit takes place via the connection to the measuring unit, and via the interface of the measuring unit, which is set up to be connected to the control unit.
  • the distribution unit can be connected directly to the control unit, for example via its own wireless interface or via a cable.
  • the distribution unit can also be supplied with electricity in any way. Suitable types of power supply have already been described for the provision unit and are also suitable for the distribution unit.
  • the distribution unit is preferably supplied via a power connection that is set up to be connected to the power supply of the measuring unit. More preferably, the power connection is built into the interface of the distribution unit for a data cable, which is set up to be connected to an interface of the measuring unit, and this interface of the measuring unit and the data cable are set up to supply the distribution unit with power, preferably direct current.
  • the fill level sensor of the system according to the invention which is set up to measure the fill level in a tank, can be designed, for example, as a float or as an ultrasound-based sensor. Furthermore, sensors based on TDR technology (Time Domain Reflectometry) can be used. Fill level sensors, in which the fill level is determined by introducing compressed air into a line leading to the tank, an air pressure in the line is measured with a pressure sensor, a limit pressure for a pressure increase is determined and the fill level in the tank is calculated using the limit pressure, can also be used be used.
  • the fill level sensor is preferably an ultrasound-based sensor. It is preferably provided that the fill level sensor is installed in the distribution unit, and the distribution unit is set up to be attached to a tank in order to be able to measure the fill level in the tank.
  • the system can include a sensor for detecting the formation of foam. This is preferably also installed in the distribution unit.
  • the control unit of the system according to the invention can be any type of control unit that can be connected to the provision unit, the measuring unit and the distribution unit and can control these or the components installed therein.
  • the control unit is preferably a computer.
  • the control unit can also comprise several interconnected devices, for example one or more computers that can be connected to one another via a network (e.g. local network, wireless local network, mobile network).
  • control unit includes interfaces via which it can be connected to the interfaces of the provision unit, the measuring unit and the distribution unit and can communicate with them.
  • control unit comprises at least one wireless interface, if at least one selected from the provision unit, the measuring unit and the distribution unit has a wireless interface, and at least one interface for a data cable, if at least one selected from the provision unit, the measuring unit and the distribution unit has a corresponding one Has interface.
  • control unit can also be supplied with power in any way. Suitable and preferred types of power supply have already been described for the provision unit and are also suitable or preferred for the control unit.
  • the provision unit, the measuring unit and the control unit each have a wireless interface, the measuring unit and the distribution unit each having an interface for a data cable, the provision unit and the measuring unit being set up to be connected to the control unit via the wireless interfaces, and wherein the distribution unit is set up with the measuring unit to be connected via the interfaces for a data cable, and wherein the control unit is set up, to communicate with the provisioning unit and the measuring unit via the wireless interfaces, and to communicate with the distribution unit via the wireless interface of the measuring unit and the data cable.
  • line refers to devices intended for the passive transport of flowable materials, e.g. liquids, gases, dispersions and free-flowing solids, in particular hose lines and pipelines. Unless explicitly stated in the respective context, “line” does not refer to power lines or data lines.
  • internal line refers to a line that serves to transport flowable materials within a component of the system (e.g., supply unit, distribution unit, measuring unit).
  • external line refers to a line that serves to transport flowable materials outside a component of the system (e.g., between the components of the system).
  • External lines can, for example, be designed to be reversibly or irreversibly connected to the supply unit, the distribution unit and/or the measuring unit.
  • Irreversible connections can have the advantage that the liquid-tightness of the connections is higher and the wear is lower than with reversible connections, but at the same time they have the disadvantage that separating the connections, e.g. to replace the individual components, is only possible with greater effort.
  • Irreversible Connections can be made, for example, by welding lines to connections or inlets and outlets of the supply unit, the distribution unit and/or the measuring unit.
  • Reversible connections have the advantage that the connections can be repeatedly separated and reestablished, so that, for example, individual components can be quickly replaced if necessary (e.g. for maintenance).
  • Suitable means for producing reversible connections are, for example, quick-release connections, threaded connections, magnetic connections, adhesive connections, clamps, clamps, sleeves and clamps.
  • Quick-release fasteners are preferred here, as they can often withstand high pressures, but can be separated quickly if necessary. At the same time, quick-release fasteners are often designed in such a way that if the connection is separated, a valve in the fastener closes so that no liquid can escape from the line.
  • the system according to the invention comprises at least one line for fresh cooling lubricant emulsion, which enables a reversible connection between the supply unit and the distribution unit.
  • the respective line has at least one free end, wherein the at least one free end has an identification feature that is uniquely assigned to the line, and wherein the at least one free end is set up to be reversibly connected to the supply unit, the distribution unit or both to be, preferably via a quick-release fastener, and wherein the distribution unit, the provision unit or both are set up to recognize the identification feature when a connection is established with the at least one free end.
  • the identification feature may be any identification feature that can be uniquely assigned and recognized by electronic means.
  • the identification feature may be a near-field or radio frequency identification transponder (NFC or RFID transponder), a printed code (barcode, QR code, serial number and similar), or a coded contact field.
  • NFC or RFID transponder near-field or radio frequency identification transponder
  • the provision unit and/or the distribution unit can have a means for reading the corresponding identification feature, such as an NFC or RFID reader for reading the NFC or RFID transponder, a scanner for reading the printed code, or a reader for the coded contact field.
  • the identification feature is an NFC or RFID transponder, preferably an RFID transponder
  • the reader is an NFC or RFID reader, preferably an RFID reader, since these have the advantage that no prescribed alignment of the transponder and the reader is required to enable recognition of the identification feature, and the spatial proximity of the identification feature to the reader can be sufficient.
  • one end of the line can be irreversibly connected to the provision unit and the other end can be the free end and can be set up to be reversibly connected to the distribution unit, the distribution unit being set up to recognize the identification feature.
  • the identification feature is also uniquely assigned to the provision unit.
  • the distribution unit is set up to determine the establishment of a connection (e.g. quick-release connection) between the free end of the line and the connection of the distribution unit provided for this purpose (e.g. by closing an electrical contact in the connection), to recognize the identification feature on the free end, and the to transmit recognized data to the control unit.
  • the control unit is set up to assign the identification feature to the line and the provision unit (e.g. based on a stored database) and to establish a data connection to the identified provision unit and to the distribution unit.
  • one end of the line can be irreversibly connected to the distribution unit and the other end can be the free end and can be set up to be reversibly connected to the provision unit, the provision unit being set up to recognize the identification feature.
  • the identification feature is also uniquely assigned to the distribution unit.
  • the provision unit is set up to determine the establishment of a connection (e.g. quick-release connection) between the free end of the line and the connection of the provision unit provided for this purpose (e.g. by closing an electrical contact in the connection). To recognize identification feature at the free end and to transmit the recognized data to the control unit.
  • a connection e.g. quick-release connection
  • the control unit is configured to assign the identification feature to the line and the distribution unit (e.g. based on a stored database) and to establish a data connection to the identified distribution unit and to the provision unit.
  • both ends of the line can be free ends, with one free end being set up to be reversibly connected to the distribution unit and the other free end being set up to be reversibly connected to the provision unit, and wherein the provision unit and the distribution unit are set up, to recognize the identification features on the free ends.
  • the provision unit and the distribution unit are designed to detect the establishment of a connection (e.g. quick-release connection) between the free end of the line and the connection provided for this purpose on the provision unit or the distribution unit (e.g. by closing an electrical contact in the connection), to detect the identification feature on the free end and to transmit the detected data to the control unit.
  • the control unit is designed to assign the identification feature detected by the provision unit and the identification feature detected by the distribution unit to a line (e.g. using a stored database), to compare the identified lines with one another and, if there is a match, to establish a data connection to the provision unit and to the distribution unit.
  • control unit it is possible for the control unit to clearly identify whether there is a connection between the supply unit and the distribution unit through which a fluid exchange can take place. It is also possible for the control unit to clearly identify which distribution unit is connected to which supply unit if several distribution units and/or supply units are available for selection, and to control these accordingly so that the method according to the invention can be carried out with them.
  • system according to the invention can comprise lines for cooling lubricant emulsion, which enable reversible connections between the measuring unit and the distribution unit and/or between the distribution unit and a tank. In these cases, the reversible connections can be set up in the same way as described above for the reversible connection between the supply unit and the distribution unit.
  • the system according to the invention can also be set up for the conditioning of coolant-lubricant emulsion in several tanks for several machine tools.
  • the system comprises at least one second measuring unit, at least one second distribution unit and at least one second level sensor, the second level sensor being set up to measure the level in a second tank, the provision unit also being spatially separated from the second measuring unit and is not in direct fluid exchange with it, and wherein the second distribution unit is set up to be connected to the second measuring unit, the supply unit and the second tank, and to regulate the exchange of cooling lubricant emulsion between them, and the system is set up, to condition the cooling lubricant emulsions in at least two tanks, and wherein the control unit is set up to determine through which distribution unit the fresh cooling lubricant emulsion is led out of the supply unit.
  • each tank is connected to a separate distribution unit, and each distribution unit is connected to a separate measuring unit, but several distribution units are connected to the same supply unit.
  • the description of the distribution unit, the measuring unit, the level sensor and their connections to the provision unit and the control unit as well as to each other applies accordingly to the second distribution unit, the second measuring unit, the second level sensor and their connections to the provision unit and the control unit as well as to each other.
  • the system according to the invention can be set up to condition a cooling lubricant emulsion in a single tank for a machine tool.
  • the supply unit is connected via a line to a single distribution unit, which is in fluid exchange with a single tank. This can be useful, for example, in companies in which there is only a single machine tool with a single tank, and expansion to additional machine tools is not planned, for example because there is no spatial capacity for additional machine tools.
  • the system according to the invention is set up to condition a coolant-lubricant emulsion in at least two tanks for machine tools, it being provided that the supply unit is connected to all distribution units at the same time via a branched line and is in fluid exchange with them.
  • control unit is set up to carry out the following steps: a1) Controlling the supply unit so that it mixes an amount of concentrate defined for a selected one of the at least two tanks with an amount of water defined for the selected one of the at least two tanks and the mixture as fresh providing cooling lubricant emulsion; b1 ) Controlling the distribution unit that is connected to a selected tank so that it leads fresh cooling lubricant emulsion from the supply unit into the measuring unit connected to this distribution unit or into the selected tank, or cooling lubricant emulsion from the selected tank into the one connected to this distribution unit connected measuring unit, and / or optionally leads at least part of the cooling-lubricant emulsion from this measuring unit into the selected tank; c1 ) Receiving measurement data from the sensors of all measuring units and from all level sensors; d1) Calculating the follow-up quantity required to transfer the fill level in a selected tank from a measured actual fill level to a defined target fill level; e1) Calculating the follow-up concentration of a
  • the flow of fresh cooling lubricant emulsion only into the distribution unit connected to the selected tank can be generated, for example, by opening valves in the selected distribution unit and closing them in all other distribution units.
  • the system can further comprise a distribution block with valves, which is installed in the branched line between the supply unit and the distribution units and, by opening and closing the valves, determines the branch of the line through which the cooling lubricant emulsion is conveyed.
  • the distribution block is controlled by the control unit, whereby the data connection between the distribution block and the control unit can be established via a direct (e.g. wireless) interface, or via the interface of the provision unit, whereby the distribution block is connected to the provision unit via a data cable is.
  • a direct (e.g. wireless) interface or via the interface of the provision unit, whereby the distribution block is connected to the provision unit via a data cable is.
  • the system according to the invention is set up to condition a coolant-lubricant emulsion in at least two tanks for machine tools, it being provided that the supply unit can be connected to several distribution units via a reversible line, the line having at least one free end, the at least a free end has an identification feature that is clearly assigned to the line.
  • the at least one free end is set up to be reversibly connected to the provision unit, the distribution unit or both, preferably via a quick-release fastener, and the distribution unit, the provision unit or both are set up to use the identification feature when a connection is established with the at least one free end recognize.
  • control unit is set up to carry out the following steps: a2) Controlling the supply unit so that it mixes a defined amount of a concentrate with a defined amount of water and provides the mixture as a fresh cooling lubricant emulsion, the amount of concentrate and the amount of water being defined for the tank that is connected to an identified distribution unit connected is; b2) Controlling the identified distribution unit so that it leads fresh cooling lubricant emulsion from the supply unit into the measuring unit connected to the distribution unit or into the tank connected to the distribution unit, or leads cooling lubricant emulsion from this tank into this measuring unit, and / or optionally at least leads part of the cooling lubricant emulsion from this measuring unit into this tank; c2) receiving measurement data from the sensors of all measuring units and from all level sensors; d2) Calculating the follow-up quantity required to transfer the fill level in the tank connected to the identified distribution unit from a measured actual fill level to a defined target fill level; e2) Calculating the follow-up concentration of a fresh cool
  • the selection of the tank in which the cooling lubricant emulsion is to be conditioned is done manually by a user.
  • the control unit can use received measurement data to check whether the fill level or concentration in all tanks is within a specified range and issue a warning to the user if this does not apply to a tank. The user may then be asked to connect the delivery unit to the distribution unit connected to that tank.
  • the reversible line between the supply unit and the distribution unit is a hose made of a flexible but corrosion-resistant material, as this makes it easier to connect and disconnect the supply unit from different distribution units.
  • the supply unit can be placed together with a concentrate container and, if necessary, a water container, for example on a mobile means of transport (e.g. a trolley), and can be moved between the various tanks using the means of transport in order to be connected to the corresponding distribution units.
  • the supply unit is therefore designed to be reversibly connected to the distribution unit and, at least in the separated state, to be moved independently of the measuring unit, the distribution unit and the tank.
  • control unit communicates with the provision unit, the measuring units and the distribution units via wireless interfaces, since in this case the control often takes place over a large distance.
  • a group of distribution units each connected to a measuring unit and a tank, can also have a common line that has a free end with an identification feature that is designed to be reversibly connected to the supply unit.
  • the control unit can be designed to carry out steps a1) to f1) as described above when establishing a connection to this group of distribution units.
  • a compressed air line is preferably provided, which is connected via a compressed air valve to the lines between the supply unit and the distribution units, or to the supply unit, so that cooling lubricant emulsion present in the lines can be blown out.
  • the compressed air introduced via the compressed air line forces any cooling lubricant emulsion present through the respective distribution unit into the respective tank.
  • This is particularly advantageous because it also blows out and cleans chip filters located in the connection between a distribution unit and a tank, which prevent chips and particles from entering the measuring circuit.
  • lines can also be cleaned using pigs.
  • the compressed air line can also be used to ventilate the tanks for longer periods.
  • the system is set up to monitor the at least one parameter of the cooling lubricant emulsion and the fill level even in the tanks that are not in fluid exchange with the supply unit.
  • a further subject of the invention is a method for conditioning a cooling lubricant emulsion for machine tools, wherein a cooling lubricant emulsion is provided in a tank and wherein the cooling lubricant emulsion is removed from the tank, using at least one sensor to determine at least one parameter of the cooling Lubricant emulsion is detected, from which at least one parameter the concentration of the cooling lubricant emulsion in the tank (60) is determined, and the cooling lubricant emulsion is at least partially returned to the tank, and the level in the tank is measured using a level sensor, a the required follow-up concentration and follow-up amount is calculated and the fresh cooling lubricant emulsion with the calculated follow-up concentration is provided in the calculated follow-up quantity, further comprising the step: calibrating the at least one sensor, by flushing the at least one sensor and carrying out a measurement with fresh cooling lubricant emulsion, which has a defined ratio of concentrate to water, the fresh cooling lubricant
  • the method according to the invention is preferably carried out using the system according to the invention, as described above.
  • a cooling lubricant emulsion is preferably provided in a respective tank for at least two machine tools, each of the tanks being connected to a distribution unit which is connected to a measuring unit, the fresh cooling lubricant emulsion being provided in a common provision unit and wherein the exchange of the cooling-lubricant emulsion between the supply unit and the distribution units is controlled manually by changing the distribution unit connected to the supply unit or automatically by the control unit.
  • the process is preferably fully automated.
  • “fully automated” means that a user only defines the start and end of the process, as well as, if applicable, target values and tolerance ranges for the fill levels, the concentrations and/or at least one parameter of the cooling lubricant emulsion in the tank, and only has to intervene in the process if an error is detected.
  • the at least one parameter can be, for example, a refractive index, a pH value, an electrical conductivity, a light transmittance or a degree of reflection of the cooling lubricant. Furthermore, combinations of at least two of these parameters can be measured within the scope of the method. Further properties can be determined from the at least one parameter determined in a measurement in which one or more measuring reagents are used if necessary. Derived properties of the cooling lubricant emulsion can in particular be selected from a concentration of the cooling lubricant emulsion, a total amine / total acid value (TA/TS value), a buffer capacity, a metal content, an oil content and a nitrite content. For example, to determine the derived properties, the method may additionally comprise the following step:
  • the distribution unit can, for example, comprise further connections through which a measuring reagent can be added.
  • a reliable measurement of the concentration of the cooling lubricant emulsion in the tank is necessary, particularly for calculating the follow-up concentration.
  • the refractive index of the cooling lubricant emulsion is usually measured with a refractometer to determine the concentration of the cooling lubricant emulsion.
  • a refractometer determines the refractive index at the interface between a transparent surface and the cooling lubricant emulsion.
  • a major problem here is the formation of oily deposits (oil films) from the oil-containing cooling lubricant emulsions on the measuring window.
  • the method therefore provides for rinsing the at least one sensor with fresh cooling lubricant emulsion and then carrying out a measurement of the at least one parameter of this fresh cooling lubricant emulsion using this sensor. Since the fresh cooling lubricant emulsion has a defined ratio of a concentrate to water, its properties are known, so that the measured value obtained for the at least one parameter of the cooling lubricant emulsion can be compared with a predetermined target value.
  • the cooling lubricant emulsion used for calibration can be used to condition the cooling lubricant emulsion contained in the tank instead of discarding it. Accordingly, it is preferably provided that the cooling-lubricant emulsion used for calibration is fed into the tank after the measurement.
  • the at least one sensor can be calibrated. For this purpose, for example, a correction factor can be determined with which measured values of the at least one sensor are corrected. If calibration is not possible or a deviation between the measured value and the target value is greater than a specified limit, a warning message can also be issued to indicate that the sensor needs to be serviced or replaced.
  • the refractive index of a fresh cooling lubricant emulsion with a precisely defined ratio of water to concentrate is known, so that this emulsion can be used to calibrate a refractometer.
  • the cooling lubricant emulsion can then be fed into the tank using the calibration fluid, so that no waste is generated. There is also no need to keep a separate calibration fluid and/or a separate cleaning fluid in stock.
  • the fresh cooling lubricant emulsion provided for calibration has a known concentrate to water ratio. However, this ratio depends on the currently measured concentration of the coolant lubricant emulsion.
  • the suggested calibration is preferably carried out whenever the cooling lubricant emulsion has to be added to the tank.
  • a fresh cooling lubricant emulsion is always used for calibration, the concentration of which is known, but usually has a different value for each calibration process.
  • the sensor can therefore be calibrated using different cooling lubricant emulsions as test fluid, whereby the properties of these different cooling lubricant emulsions are known in each case. This makes it possible in particular to distinguish between a reduced sensitivity of the sensor and a shift in the zero point of the sensor.
  • the fresh coolant-lubricant emulsion provided for calibration and for re-running the tank contains an oil content in the range of 0% to 10%, whereby a different concentration is usually set in the fresh coolant-lubricant emulsion for each re-run due to the dependence on the concentration measured in the tank.
  • An oil content in the range of 0% to 10% is optimal for calibration, as at these concentrations no permanent oil film remains on the sensor.
  • the refractive index In addition to the refractive index, other parameters are preferably determined to describe the proper condition of the cooling-lubricant emulsion.
  • the pH value, buffer capacity and conductivity are particularly important. Measuring electrodes are preferably used to measure the pH value and conductivity. Like the refractometer described above, these measuring electrodes also tend to become oily. The measured values change gradually, which leads to unwanted and difficult to detect incorrect measurements.
  • rinsing and/or calibrating is preferred Using a fresh cooling lubricant emulsion with a defined concentration.
  • the fresh cooling lubricant emulsion with the defined concentration or the defined ratio of concentrate to water is preferably obtained by pumping water and/or concentrate using a volumetric pump.
  • the fresh cooling lubricant emulsion can be obtained by pumping concentrate and/or water with a controllable feed pump, whereby the pumped amount of water and/or concentrate is measured and the feed pump is controlled depending on the measured pumped quantity.
  • the production of fresh cooling lubricant emulsion with a defined concentration is preferably used not only for flushing and/or calibrating the at least one sensor, but always when fresh cooling lubricant emulsion is required for follow-up. Conversely, flushing and calibration of the at least one sensor is preferably carried out with fresh cooling lubricant emulsion with a defined concentration each time it is followed.
  • the defined concentration is preferably determined depending on the measured concentration of the cooling lubricant emulsion stored in the tank in such a way that when the fresh cooling lubricant emulsion is used with the amount required to fill the tank, a concentration of the cooling lubricant emulsion is established in the tank which is one Specification corresponds.
  • the concentration can be determined by the control unit, which first calculates the amount of replenishment required to fill the tank from the difference between a specified target fill level and the measured actual fill level in a tank, and from the difference between a specified target concentration and the measured actual concentration of the coolant lubricant emulsion and the required follow-up concentration is determined from the calculated required follow-up quantity.
  • Certain ingredients such as oils, surface-active additives, amines, fatty acids, corrosion inhibitors, performance additives, stabilizers and/or biocides are used when separating chips from the cooling system.
  • Lubricant emulsion discharged disproportionately from the cooling lubricant emulsion. This causes the cooling lubricant emulsion to become depleted of these ingredients. This depletion of ingredients leads to quality losses such as a reduction in cutting performance or an increase in susceptibility to corrosion or microbial infestation.
  • the selective depletion of the cooling lubricant emulsion cannot be compensated by adding fresh cooling lubricant emulsion.
  • the depletion of a constituent can be determined from the at least one parameter of the cooling lubricant emulsion. If such depletion is detected, it is preferably provided to selectively replace the discharged components by adding additives.
  • conditioning of the cooling lubricant emulsion held in the tank can be carried out by removing the cooling lubricant emulsion from the tank, adding at least one additive to the cooling lubricant emulsion depending on the at least one parameter and returning the conditioned cooling lubricant emulsion to the tank. It is also possible to mix the cooling lubricant emulsion using a mixer before returning it to the tank.
  • the distribution unit can, for example, comprise additional connections through which an additive can be added.
  • the supply unit can mix the additives into the fresh cooling lubricant emulsion in order to change its properties as required.
  • the additives can, for example, be conveyed from one or more additive containers in a similar way to how the concentrate is conveyed from the concentrate container.
  • the additive is preferably mixed into the fresh cooling lubricant emulsion in the mixer for mixing water and concentrate.
  • the additive is in particular selected from a component of the cooling lubricant emulsion such as a defoamer component such as polysiloxanes commonly used for defoaming, triisobutyl phosphate, wax defoamers or mineral oil-based defoamers, a hardening component such as a calcium and/or magnesium salt such as calcium acetate, magnesium acetate, calcium sulfonate, magnesium sisulfonate and their solutions, a corrosion-inhibiting component such as phosphoric or phosphonic acid esters and their salts, triazine derivatives and their salts, carboxylic acids, fatty acids, di- or multivalent carboxylic acids and their neutralization products, a non-ferrous metal inhibiting component such as triazole derivatives and their salts, an aluminum-inhibiting component such as silane derivatives such as tetraethyl orthosilicate or meta-silicate solutions, a biocide component such as butylbenzothia
  • solutions in water, oil or other suitable solvents can also be used.
  • the supply unit can meter in undiluted concentrate of the cooling lubricant emulsion if it is determined that the concentration of the cooling lubricant emulsion in the tank is too low and the filling level in the tank is high.
  • a measurement of a filling level of the concentrate in the concentrate container and, if appropriate, of the water in the water container and/or of the additive in the additive container is carried out. If the filling level falls below a predetermined minimum level, a message can be issued, for example, requesting that the respective container be changed or refilled. Furthermore, it can be provided, for example, that when an empty container is detected, a switch-off occurs or a switch is made to another container, or the respective container is refilled.
  • the method according to the invention preferably comprises the following steps: aa) providing a fresh cooling-lubricating emulsion, which has a defined ratio of a concentrate to water, in the provision unit; bb) introducing the fresh cooling-lubricating emulsion from the provision unit into the measuring unit by means of the distribution unit; cc) Calibrating the at least one sensor of the measuring unit with the fresh cooling lubricant emulsion fed into the measuring unit by carrying out a measurement with the fresh cooling lubricant emulsion, which has a defined ratio of a concentrate to water, wherein optionally the fresh cooling lubricant emulsion is at least partially fed into the tank after the measurement; dd) Taking cooling lubricant emulsion from a tank and introducing the cooling lubricant emulsion into the measuring unit using the distribution unit; ee) Measuring the at least one parameter of the cooling lubricant emulsion with the at least one sensor of the measuring unit in order to determine the
  • refill quantity is required to condition the concentration of the cooling lubricant emulsion in the tank to a specified target value; ii) providing a fresh cooling lubricant emulsion having the calculated required refill concentration in the calculated refill quantity using the supply unit; jj) introducing the fresh cooling lubricant emulsion into the tank using the distribution unit to condition the cooling lubricant emulsion in the tank.
  • the method may additionally comprise the step; kk) changing the distribution unit, the measuring unit and the tank into which fresh cooling-lubricating emulsion is fed from the supply unit, and repeating steps aa) to jj).
  • steps dd) to jj) can be repeated for each tank so that the cooling lubricant emulsion is conditioned continuously or at regular intervals.
  • steps aa) to cc) can be repeated for each measuring unit so that the calibration of the sensors is carried out at regular intervals. Since the method according to the invention is controlled by the control unit and preferably runs automatically, it can be provided in particular that in the method a target concentration of the cooling lubricant emulsion in a tank, a tolerance range for the concentration around the target concentration, a target fill level in the tank and a tolerance range for the fill level around the target fill level are defined, and the method is carried out automatically by the control unit with these defined values.
  • the target concentration is the desired concentration of the cooling lubricant emulsion in a tank. This can be found, for example, in the operating instructions for a machine tool or in data sheets for the concentrates, in which the optimal concentrations can be specified.
  • the target fill level is the desired fill level in the tank for coolant and lubricant emulsion. This is usually a fill level at which the tank is considered full without there being any risk of the coolant and lubricant emulsion leaking out due to minor fluctuations in the fill level. This can be found in the tank's operating instructions, for example, or is marked on the tank.
  • the tolerance ranges are the concentration and fill level ranges in which the machine tool can be operated without concerns, or recommended ranges. These can arise, for example, from operating instructions for the machine tool or tank or from data sheets for the concentrates.
  • the target values and tolerance ranges can be determined by user input, for example by entering the values into designated fields of a user interface of the control unit via an input device (e.g. keyboard). Alternatively, the determination can be made automatically by the control unit reading the values from a database.
  • the control unit preferably carries out the following steps in the order given: i) Sending a request to the supply unit to start supplying fresh cooling lubricant emulsion with a Calibration defined ratio of concentrate to water, and sending a request to the distribution unit connected to the tank to start introducing the cooling-lubricant emulsion provided by the supply unit into the measuring unit connected to the distribution unit, wherein the cooling-lubricant emulsion from the measuring unit is optionally at least partially fed into the tank; ii) sending a request to the measuring unit to carry out a measurement of at least one parameter with the at least one sensor and to transmit the measurement data to the control unit in order to calibrate the at least one sensor; iii) sending a request to the supply unit to stop providing fresh cooling-lubricant emulsion and sending a request to the distribution unit to stop introducing the cooling-lubricant emulsion provided by the supply unit into the measuring unit; iv) sending a request to the distribution unit to start removing cooling-
  • Steps iv) to xi) are preferably repeated continuously or at intervals to check whether the actual concentration and the actual fill level are within the respective tolerance ranges and to correct them if necessary. Furthermore, steps i) to iii) are preferably repeated at intervals to check the calibration of the at least one sensor and to correct it if necessary. The steps are preferably repeated until a user input is made to end the process.
  • control unit can preferably additionally carry out the following steps, which can be carried out regardless of the order specified above: xii) checking whether the requests sent are carried out correctly and issuing a warning if at least one request is not carried out; xiii) checking whether the level in the concentrate container and, if applicable, the water container and/or an additive container is sufficient, and issuing a warning if the respective container has a low level and needs to be replaced, or switching the supply unit to another container; xiv) Check whether a foam sensor detects significant foam formation and, if necessary, issue a warning signal that foam should be skimmed off or control the supply unit or the distribution unit to dose a defoamer into the tank. xv) Store and document concentrations, temperatures, fill levels, foam generation, water consumption, concentrate consumption, refill rates, control history and/or other data.
  • the control unit may perform, among other things, the following additional steps: xvi) checking whether the reversible connection is established and issuing an alert if the reversible connection is disconnected; xvii) When establishing a connection to a line that has a free end with an identification feature, sending a request to the provisioning unit, distribution unit or measuring unit connected to the line to read the identification feature and identify the line, and assigning several connected to a line units as part of the same system; xviii) For multiple tanks, check that all levels and concentrations are within the respective tolerance range and issue a warning if a value is outside the tolerance range.
  • control unit may, among other things, perform the following additional steps: xix) Check whether the valves of the uncontrolled distribution units are closed and, if necessary, send a request to these distribution units to the corresponding valves close; xx) When changing the controlled distribution unit, activate a compressed air valve so that cooling lubricant emulsion from a previous process is blown out of the line.
  • the sensors have to be removed for calibration or a calibration fluid other than the cooling lubricant emulsion has to be added to the system to check the measuring accuracy of the sensors.
  • a calibration fluid usually has to be removed from the system and disposed of, as it can have a detrimental effect on the properties of the cooling lubricant emulsion.
  • the calibration proposed for the method according to the invention using a fresh cooling lubricant emulsion represents a simple, waste-free process with which the contamination level of the sensors can be determined at any time.
  • a fresh cooling lubricant emulsion with defined properties is provided, which can be used for calibrating at least one sensor.
  • the use of reference emulsions or calibration liquids is advantageously avoided, so that no waste is generated.
  • the proposed system enables simple and safe handling of cooling lubricant emulsions, whereby the condition of a cooling lubricant emulsion held in a tank can be monitored and, if necessary, conditioning can be carried out by adding additives. In particular, calibration and conditioning can be automated. This can lead to high time and cost savings, and the consumption of the cooling lubricant emulsion can be significantly reduced.
  • the spatial separation of the supply unit and the measuring unit, and the use of a distribution unit to regulate the fluid exchange between them and with a tank, as well as a control unit to control the components, enable significantly greater flexibility in the design of the system and in the implementation of the method than is the case with known methods.
  • the use of the system according to the invention enables an operation in which several machine tools with several tanks can be operated using a supply unit, even if the tanks are not in close proximity to one another.
  • the individual units of the system according to the invention can be exchanged for other units of the same type without the operation of a machine tool having to be interrupted for a long period of time for the maintenance.
  • the automated process allows a significantly higher follow-up frequency, which means that the concentration in the tank can be kept essentially constant.
  • FIG. 1 is a schematic representation of an embodiment of a provision unit of the system according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic representation of another embodiment of a provision unit of the system according to the invention
  • FIG. 3 is a schematic representation of an embodiment of a
  • FIG. 4 a schematic representation of an embodiment of one
  • FIG. 5 is a schematic representation of another embodiment of a distribution unit of the system according to the invention.
  • FIG.6 is a schematic representation of an embodiment of the system according to the invention with a tank and a concentrate container, the components of the system being connected to one another by lines,
  • FIG. 7 is a schematic representation of another embodiment of the system according to the invention for operating a single machine tool
  • FIG. 8 is a schematic representation of a further embodiment of the system according to the invention for operating multiple machine tools.
  • FIG. 9 is a schematic representation of a further embodiment of the system according to the invention for operating multiple machine tools using reversible connections
  • FIG. 10 is a schematic representation of a combination of distribution unit and measuring unit of the system according to the invention
  • FIG. 11 is a schematic representation of another embodiment of the system according to the invention with a tank and a concentrate container using a combination of distribution unit and measuring unit.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a supply unit 200 for providing fresh cooling-lubricating emulsion, which is designed to mix a defined amount of a concentrate with a defined amount of water and to provide the mixture as a fresh cooling-lubricating emulsion.
  • the supply unit 200 comprises a housing 201, an AC connection 202 which is designed to supply the supply unit with power, an AC-DC converter 203 in order to be able to supply the DC-operated components of the supply unit with DC, and an interface 204 which is designed as a wireless interface for data transmission between the supply unit 200 and a control unit.
  • the interface 204 is connected to the electrically operated components of the supply unit via an electronic circuit (not shown) in order to enable their control.
  • the supply unit 200 further comprises a fresh water connection 205 as a water inlet which can be connected to a fresh water line 216, and a concentrate connection 206 as a concentrate inlet which can be connected to a concentrate container via a line 217.
  • the supply unit 200 includes an outlet 207 for fresh coolant lubricant emulsion, to which an external line 218 for fresh coolant lubricant emulsion can be connected.
  • An internal line leads from the fresh water connection 205 and the concentrate connection 206 into a static mixer 208, in which fresh water passed through can be mixed with concentrate passed through in order to produce fresh water To form cooling lubricant emulsion.
  • An internal line leads from the static mixer 208 to the outlet 207 for fresh cooling lubricant emulsion.
  • the internal line that starts from the fresh water connection 205 contains a check valve 209 that is connected downstream of the fresh water connection 205 and only allows the flow of fresh water in the direction of the outlet 207 in order to avoid contamination of the fresh water by coolant-lubricant emulsion as far as possible.
  • This internal line also contains a flow meter that is designed as a turbine 210 in this embodiment. When fresh water flows through, the turbine generates a measurable electrical current that can be converted by a control unit into a flow rate of the water flowing through the turbine. Behind the turbine 210, this internal line contains an electronically controllable valve 211, e.g. a solenoid valve, with which the flow rate of the fresh water can be regulated.
  • Such a design of the line is particularly useful when the fresh water comes from a pressurized fresh water line, since in this case no active pumping of the fresh water is required, but the flow rate can be regulated by throttling via the controllable valve 211.
  • the internal line which starts from the concentrate connection 206, contains a volumetric feed pump, which in this embodiment is designed as a gear pump 212, and a flow meter connected downstream of the volumetric pump, which in this embodiment is designed as an oval gear flow meter 213.
  • the flow meter is followed by a check valve 214, which only allows the flow in the direction of the mixer 208.
  • the provision unit 200 includes a fill level sensor 215 for determining the fill level in a concentrate container.
  • the fill level in the concentrate container can be determined by introducing compressed air into the concentrate line 217, an air pressure in the concentrate line 217 being measured with a pressure sensor 219, a limit pressure for a pressure increase being determined and the filling level in the concentrate container being calculated using the limit pressure.
  • the fill level sensor 215 includes, in addition to the pressure sensor 219, a volumetric air pump 220 for generating the compressed air for introduction into the concentrate line 217.
  • the supply unit 200 may include a compressed air connection for this purpose. The method for determining the fill level in the concentrate container is described in more detail, for example, in WO 2020/126257.
  • the concentrate connection 206 and the fill level sensor 215 are connected to a concentrate container via the concentrate line 217, and the fresh water connection 205 is connected to a pressurized fresh water line.
  • the controllable valve 211 is opened in such a way that a defined amount of fresh water can flow through.
  • the turbine 210 is used to measure the amount of fresh water actually pumped. If necessary, the amount of fresh water delivered can be readjusted using the adjustable valve 211 until the defined amount of water flows through.
  • the gear pump 212 is controlled to pump a defined amount of concentrate from the concentrate container.
  • the actual amount of concentrate delivered is measured by the flow meter 213, and in case of deviations the gear pump 212 is controlled accordingly in order to adjust the amount of concentrate delivered to the defined amount.
  • the fill level sensor 215 measures the fill level in the concentrate container, and when the fill level is low, a signal can be sent to a control unit via the wireless interface 204 so that it can issue a warning that the concentrate container should be replaced.
  • the valve 211 can be closed and the gear pump 212 can be controlled to stop the pumping of concentrate.
  • a signal can be sent to a control unit via the wireless interface 204 so that it issues an error message and, if necessary, terminates affected processes to avoid damage.
  • the outlet 207 for fresh cooling lubricant emulsion can be designed in such a way that if there is no connection to a line 218, the outlet 207 is blocked, so that no cooling lubricant emulsion can escape into the environment.
  • the flow meters 210 and 213 do not detect any flow, even if the valve 211 is open and/or the gear pump 212 is running. In this case, a signal can be sent to a control unit so that it issues an error message.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a further embodiment of a provision unit 200.
  • the supply unit 200 is set up to deliver fresh water from a fresh water container instead of being connected to a pressurized fresh water line.
  • the internal line that leads from the fresh water connection 205 to the static mixer 208 is designed in the same way as the internal line that leads from the concentrate connection 206 to the mixer, and thus includes a volumetric pump, for example in the form a gear pump 212, a flow meter, for example in the form of an oval gear flow meter 213, and a check valve 214 to avoid contamination of the water in the fresh water tank.
  • the provision unit 200 in this embodiment includes one or more additive connections 221, which can be connected to an additive container via an additive line 222.
  • An internal line leads from the additive connection 221 to the static mixer 208, and is designed in the same way as the internal lines that lead from the concentrate connection and from the fresh water connection to the mixer 208. It thus includes a volumetric pump, for example in the form of a gear pump 212, a flow meter, for example in the form of an oval gear flow meter 213, and a check valve 214 in order to avoid contamination of the additive in the additive container.
  • the supply unit 200 in this embodiment comprises fill level sensors 215 for the concentrate container, the fresh water container and one or more additive containers, which can be designed in the same way as the fill level sensor 215 in FIG. 1 and which are set up to measure the fill levels in the concentrate container, the fresh water container and the additive container.
  • the supply unit comprises a compressed air connection 223, which can be connected to a compressed air line 224.
  • An internal line leads from the compressed air connection 223 to the static mixer 208 and comprises an adjustable valve 211 with which the flow of compressed air can be regulated.
  • the internal line can additionally be connected to the level sensors 215 in order to provide the required compressed air.
  • a pump 220 as shown in FIG. 1, is not required.
  • the supply unit 200 can comprise a pump for generating compressed air, which is connected to the mixer 208 via an internal line.
  • a check valve is provided instead of the adjustable valve 211 so that the pump for generating compressed air is not damaged by cooling lubricant emulsion.
  • the concentrate connection 206 and a level sensor 215 are connected to a concentrate container via the concentrate line 217, the fresh water connection 205 and a level sensor 215 are connected to a fresh water container via the fresh water line 216, and the one or more additive connections 221 and a level sensor 215 are each connected to an additive container.
  • the gear pumps 212 are controlled to pump a defined amount of fresh water, concentrate or additives from the corresponding containers.
  • the quantities actually conveyed are measured via the flow meter 213, and if there are deviations, the gear pumps 212 are activated accordingly in order to adjust the quantities conveyed to the defined quantity.
  • the separate conveyance of additives is advantageous if individual additives from the cooling-lubricant emulsion in a machine tool are consumed disproportionately, which cannot be compensated for by conveying concentrate alone.
  • the delivery of fresh water and additives from corresponding containers can be particularly useful in embodiments of the system according to the invention in which the supply unit is regularly moved between different machine tools and fresh water connections are not available everywhere.
  • the compressed air connection 223 can be connected to a compressed air line 224. This serves in particular to remove the cooling lubricant emulsion from the internal line, the mixer 208 and the line 218 for coolant lubricant emulsion in the event that a coolant lubricant emulsion with a different concentration is to be provided, for example when changing the machine tool for which the coolant lubricant emulsion is provided.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of an embodiment of a measuring unit 300 comprising sensors 311, 312 and 313 for determining at least one parameter of a cooling lubricant emulsion.
  • the measuring unit 300 comprises a housing 301, an AC connection 302 which is designed to supply the measuring unit 300 with power, an AC-DC converter 303 in order to be able to supply the components of the measuring unit operated with DC current with DC current, and an interface 304 which is designed as a wireless interface for data transmission between the measuring unit 300 and a control unit.
  • the measuring unit 300 also comprises an interface 305 which is designed for connection to a data cable via which communication with a distribution unit is enabled.
  • the interface 305 is set up to function as a direct current source for a distribution unit connected via a data cable, with the power supply also being provided via the data cable.
  • the interface 304 is connected to the electrically operated components of the measurement unit via an electronic circuit (not shown) to enable their control.
  • the measuring unit 300 includes a connection 306 as an inlet for cooling lubricant emulsion, which can be connected to a line 308 for cooling lubricant emulsion, and a connection 307 as an outlet for cooling lubricant emulsion, which is connected to a line 309 for cooling lubricant emulsion can be.
  • the connections 306 and 307 are connected to each other via an internal line.
  • the internal line is connected to the sensors 311, 312 and 313 for determining at least one parameter of a cooling lubricant emulsion, and is set up to conduct cooling lubricant emulsion past the sensors 311, 312 and 313 so that they determine at least one parameter of the cooling lubricant emulsion can determine.
  • the sensors can be a refractometer, a pH sensor and a conductivity sensor.
  • the measuring unit can also contain other sensors, such as photometers and light barriers.
  • the measuring unit can also comprise just a single sensor, for example just a refractometer, or two sensors.
  • the at least one sensor 311, 312, 313 is followed by a check valve 310, which allows the flow of the coolant-lubricant emulsion only in the direction of the outlet connection 307. This prevents measurements from being falsified due to coolant-lubricant emulsion flowing back and reduces the risk of damage to the sensors 311, 312, 313.
  • the inlet connection 306 is connected to a distribution unit via a line 308 and is supplied via this with cooling lubricant emulsion to be measured.
  • the outlet connection 307 can also be connected to the same distribution unit via a line 309 in order to return the cooling lubricant emulsion to it.
  • the line 309 can lead to a disposal vessel or directly to a tank from which the cooling lubricant emulsion to be measured originates.
  • the interface 305 is connected to the
  • Lubricant emulsion is passed past the at least one sensor 311, 312, 313 and at least one parameter of the cooling lubricant emulsion is determined by the sensors 311, 312, 313.
  • the measurement data are sent via the interface 304 to a control unit, where they are further processed.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of an embodiment of a distribution unit 400, which is designed to be connected to a measuring unit, a supply unit and a tank and to regulate the exchange of cooling lubricant emulsion between them.
  • the distribution unit 400 comprises a housing 401 and an interface 402 which is designed to be connected to a measuring unit via a data cable and to communicate with a control unit via the data cable and an interface of the measuring unit.
  • the interface 402 is designed to to supply power to the distribution unit via the data cable and via the power connection of the measuring unit.
  • the interface 402 is connected to the electrically operated components of the distribution unit via an electronic circuit (not shown) to enable their control.
  • the distribution unit 400 includes a connection 403 as an inlet for fresh cooling lubricant emulsion, which can be connected to a line 218 for fresh cooling lubricant emulsion.
  • the line 218 for fresh coolant lubricant emulsion can be the line 218 as shown in FIG. 1 and 2 shown correspond.
  • the distribution unit 400 shown here includes a bidirectional connection 404, which can be connected to a tank via a line 411 and can function both as an inlet for cooling lubricant emulsion from the tank and as an outlet for fresh cooling lubricant emulsion into the tank.
  • the distribution unit 400 includes a connection 405 as a further outlet for cooling-lubricant emulsion, which can be connected to a measuring unit via a line 308.
  • Line 308 may correspond to line 308 as shown in FIG. 3 shown correspond.
  • the distribution unit 400 includes, as an inlet for coolant-lubricant emulsion that has been subjected to a measurement, a connection 406, which can be connected to a measuring unit via a line 309, and as an outlet for this coolant-lubricant emulsion, a connection 407, which has a Line 412 can be connected to a tank.
  • Line 309 may correspond to line 309 as shown in FIG. 3 shown correspond.
  • An internal line leads from the inlet port 403 for fresh cooling lubricant emulsion to the bidirectional port 404 with a branch to the outlet port 405.
  • the line includes a flow meter, which in this embodiment is called a turbine 414 is designed, as well as a valve 409, for example a solenoid valve, which is closed in the normal state and can be opened if necessary to enable the flow of fresh cooling lubricant emulsion.
  • the internal line contains a further valve 408, for example a solenoid valve, which is open in the normal state and can be closed if necessary.
  • the internal line may include a further valve 410 between the branch and the bidirectional outlet 404, which is open in the normal state.
  • a further valve 410 between the branch and the bidirectional outlet 404, which is open in the normal state.
  • another internal line leads to the outlet connection 407, through which the cooling lubricant emulsion that has been subjected to a measurement can be passed into a tank.
  • This internal line is connected to a pressure sensor 413.
  • the distribution unit 400 includes the fill level sensor 500, which z. B. is designed as an ultrasonic sensor and can measure the level in a tank. Accordingly, the distribution unit 400 is set up to be attached to such a tank in order to be able to determine the fill level therein.
  • the inlet connection 403 for fresh cooling lubricant emulsion is connected to a supply unit via a line 218, the bidirectional connection 404 is connected to a tank for cooling lubricant emulsion via a line 411, and the outlet connection 405 is connected to the cooling lubricant emulsion via a line 308 Inlet port of a measuring unit connected, the inlet port 406 connected via a line 309 to an outlet port of the measuring unit, and the outlet port 407 connected via a line 412 to the tank for cooling lubricant emulsion. Furthermore, the distribution unit is attached to the tank in order to be able to measure the level in it. Since in this embodiment there is no feed pump for the cooling-lubricant emulsion from the tank, the line 411 is additionally connected to a feed pump that feeds the cooling-lubricant emulsion from the tank into the
  • Distribution unit 400 promotes.
  • a feed pump can be installed in the
  • distribution unit 400 or be installed in a measuring unit connected to it, which then draws the cooling-lubricating emulsion through the distribution unit via the line 411 and the line 308.
  • the distribution unit 400 In the normal state, the distribution unit 400 is set up to direct cooling lubricant emulsion from the tank into the measuring unit for the measurement, since the other states (calibration and conditioning) only occur when necessary. Therefore, the valve 409, which regulates the flow of fresh cooling lubricant emulsion, is closed in the normal state, and the valves 408 and 410, which regulate the flow from the tank into the distribution unit and from the distribution unit into the measuring unit, are open. This ensures that only the cooling lubricant emulsion comes out of the Tank is subjected to a measurement without the measurement being falsified by fresh coolant lubricant emulsion.
  • valve 410 which regulates the flow from the tank into the distribution unit 400, is closed and the valve 409, which regulates the flow of fresh coolant-lubricant emulsion, is opened. If the valve 410 is not present, the flow from the tank into the distribution unit 400 is prevented by appropriately controlling a corresponding feed pump.
  • valve 408 which regulates the flow from the distribution unit 400 into the measuring unit, is closed, and the valve 409, which regulates the flow of fresh cooling lubricant emulsion, is opened.
  • the cooling lubricant emulsion which is returned from the measuring unit to the distribution unit 400 is, in this embodiment, led into the tank through the outlet 407 and a line 412 connected thereto.
  • the pressure sensor 413 is designed to monitor the pressure in the internal line between the connections 406 and 407. In the event of a sharp increase in pressure (e.g. if the line 412 is clogged, or the connection 407 is blocked because no line is connected) or a drop in pressure (e.g. if a line is severed, or the line 309 is not connected to the connection 406 or is clogged), a signal can be sent to the control unit via the interface 402 so that it issues a corresponding warning.
  • a sharp increase in pressure e.g. if the line 412 is clogged, or the connection 407 is blocked because no line is connected
  • a drop in pressure e.g. if a line is severed, or the line 309 is not connected to the connection 406 or is clogged
  • the level sensor 500 continuously measures the level in the tank and sends the measurement data via the interface 402 and an interface of the measuring unit to a control unit, where the data is further processed.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a further embodiment of a distribution unit 400, which is set up to be connected to a measuring unit, a supply unit and a tank and to regulate the exchange of cooling-lubricant emulsion between them.
  • This embodiment differs from that in FIG. 4 illustrated embodiment in that instead of a bidirectional connection 404 a unidirectional inlet connection 416 is provided, which can be connected to a tank via a line 419, and a unidirectional outlet 417 for fresh cooling lubricant emulsion is provided, which can be connected to the tank via a further line 420. Furthermore, the distribution unit 400 in this embodiment includes a further outlet 418 for cooling lubricant emulsion that has been subjected to a measurement, which can be connected to a line 421 through which cooling lubricant emulsion is discarded or disposed of.
  • an internal line leads from the fresh cooling lubricant emulsion inlet 403 to the fresh cooling lubricant emulsion outlet 417, with a branch leading to the outlet port 405.
  • the internal line includes a check valve 424 to prevent the flow of the fresh cooling lubricant emulsion in the wrong direction and a flow meter in the form of a turbine 414 to determine the amount of fresh cooling lubricant emulsion flowing through, both of which are located between the fresh cooling lubricant emulsion inlet 403 and the branch.
  • the internal line includes a three-way valve which regulates the flow direction of the fresh cooling lubricant emulsion towards the outlet port 417 or the outlet port 405. In the normal state, the three-way valve is open towards the outlet port 417 and closed towards the outlet port 405.
  • the distribution unit 400 in this embodiment also includes an internal line, which can partially coincide with the branch of the internal line starting from the inlet 403.
  • This internal line includes a volumetric pump 422, which is designed as a gear pump and is set up to convey cooling lubricant emulsion from the tank through the distribution unit into the measuring unit, as well as a flow meter 423 in the form of an oval gear flow meter (optional), which is set up to check the amount of cooling lubricant emulsion delivered.
  • This internal line comprises a check valve 424 between the connection 406 and the branch, which prevents the cooling lubricant emulsion already examined from flowing into the measuring unit.
  • This check valve can replace the check valve shown in FIG. 3 in the measuring unit if one is required.
  • This internal line also comprises a valve 425, e.g. a solenoid valve, which is normally open and is located between the branch and the outlet 407, and a valve 426, e.g. a solenoid valve, which is normally closed and is located between the branch and the outlet 418.
  • outlets 407 and 417 that direct coolant-lubricant emulsion into the tank may be the same outlet, eliminating the need for a connector and a line.
  • this embodiment is different from the operation of the one shown in FIG. 4 illustrated embodiment in that instead of the bidirectional connection 404, the unidirectional connections 416 and 417 are connected to the tank via lines 419 and 420, respectively, and the outlet connection 418 is connected to a line 421, via which the cooling lubricant emulsion can be disposed of .
  • the distributor unit 400 In the normal state, the distributor unit 400 is set up to direct cooling lubricant emulsion from the tank into the measuring unit for measurement, since the other states (calibration, disposal) only occur when necessary. Therefore, the valve 426, which regulates disposal, is closed in the normal state, and the valve 425, which regulates the flow from the measuring unit into the tank, is open. Furthermore, the three-way valve 415 is closed in the normal state in the direction of the connection 405, which leads to the measuring unit, and open in the direction of the outlet 417, which leads to the tank. This ensures that only the cooling lubricant emulsion from the tank is subjected to a measurement, without the measurement being distorted by fresh cooling lubricant emulsion.
  • the cooling lubricant emulsion from the tank is subjected to a measurement in the measuring unit, while the cooling lubricant emulsion in the tank is conditioned by following up with fresh cooling lubricant emulsion.
  • the cooling lubricant emulsion is continuously pumped by the volumetric pump 422 from the tank into the distribution unit 400 and from the distribution unit 400 into the measuring unit, with the flow being controlled by the flow meter 423. If no flow is detected, a signal can be sent to the control unit, for example, so that a warning is issued.
  • the distribution unit 400 remains in the normal state and the flow of the fresh cooling lubricant emulsion can be controlled solely by the supply unit.
  • the three-way valve 415 is opened towards the outlet 405 and closed towards the outlet 417, and the feed pump 422 is stopped so that the calibration is not distorted by coolant lubricant emulsion from the tank.
  • a closure of the three-way valve 415 is provided in the event that the supply unit is separated from the distribution unit 400 or several distribution units 400 are connected to the supply unit.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of an embodiment of the system 100 according to the invention (delimited by a dashed frame), comprising a supply unit 200, a measuring unit 300, a distribution unit 400, a level sensor 500 and a control unit 600, wherein these components of the system 100 are connected for operation.
  • the provision unit 200, the measuring unit 300 and the distribution unit 500 in FIG. 6 correspond to the embodiments shown in FIGS. 1, 3 and 4, whereby these are shown in a significantly simplified manner.
  • the connections therefore correspond to the connections shown in FIGS. 1, 3 and 4, but are not provided with reference symbols for the sake of clarity.
  • the supply unit 200 is connected to an AC power source (not shown) via a power cable 80 and to a fresh water source (not shown) via a fresh water line 216. Furthermore, the supply unit is connected to a concentrate container 70 via a concentrate line 217. The supply unit 200 is connected to a concentrate container 70 via a line 218 for fresh cooling lubricant emulsion is connected to the distribution unit 400. Furthermore, a wireless data connection is established between the supply unit 200 and the control unit 600, via which the supply unit 200 and the components contained therein are controlled.
  • the distribution unit 400 is attached to a tank 60 above the surface of the cooling lubricant emulsion and contains the level sensor 500, which is used to measure the level in the tank.
  • the distribution unit is also connected to a tank 60 via a suction line 411, the end of the suction line 411 that is connected to the tank being immersed in the cooling lubricant emulsion and surrounded by a filter basket 40.
  • the end of the suction line 411 is also equipped with a liquid pump 50, with which the cooling lubricant emulsion is conveyed into the distribution unit 400 after being filtered by the filter basket 40.
  • the distribution unit 400 is also connected to the tank 60 via a return line 412, through which the cooling lubricant emulsion that has been subjected to a measurement is fed into the tank.
  • the end of the return line 412 is also surrounded by a filter basket 40 to prevent particles from accidentally entering the distribution unit 400 or the measuring unit 300.
  • the distribution unit 400 is also connected to the measuring unit 300 via a line 308, via which the cooling-lubricant emulsion is passed into the measuring unit, and via a further line 309 connected to the measuring unit 300, via which the cooling-lubricant emulsion is fed into the distribution unit after the measurement 400 and the tank 60 is guided.
  • the distribution unit 400 is connected to the measuring unit 300 via a data cable 90, which simultaneously functions as a power cable, which ensures a power supply to the distribution unit 400 via the power connection of the measuring unit 300 and data exchange between the distribution unit 400 and the control unit 600 via the wireless Interface of the measuring unit is made possible.
  • the measuring unit 300 is connected to a power source (not shown) via a power cable 80.
  • the power from the power source is used to supply both the measuring unit 300 and the distribution unit 400 (via the data cable 90).
  • a wireless data connection is established between the measuring unit 300 and the control unit 600, via which the measuring unit 300 and the components contained therein, as well as the Distribution unit 400 (via data cable 90) and the components contained therein are controlled and measurement data are transmitted.
  • the control unit 600 is, for example, a computer that can communicate with the provision unit 200, the measuring unit 300 and the distribution unit 400 (via the interface of the measuring unit 300 and the data cable 90) via a wireless interface and can control them or receive information from them.
  • the distribution unit 400 can have its own power connection and communicate with the control unit 600 via its own (e.g. wireless) interface.
  • FIG. 7 shows a schematic representation of an embodiment of the system 100 according to the invention (delimited by a dashed frame), comprising a supply unit 200, a measuring unit 300, a distribution unit 400, a level sensor 500 and a control unit 600, whereby these components of the system 100 are connected for operation.
  • a supply unit 200 a measuring unit 300
  • a distribution unit 400 a level sensor 500
  • a control unit 600 a control unit 600
  • the provision unit 200 and the distribution unit 300 are mounted on a machine tool 10.
  • the distribution unit 400 is as in the embodiment according to FIG. 6 attached to a tank 60, and includes the level sensor 500 to measure the level in the tank 60.
  • the tank 60 is connected to the machine tool 10 to supply it with cooling lubricant emulsion.
  • the provision unit 200 and the measuring unit 300 can be supplied with power from the machine tool or can be connected to separate power sources via power cables.
  • FIG. 8 shows a schematic representation of a further embodiment of the system 100 according to the invention (delimited by a dashed frame).
  • the system 100 additionally comprises further measuring units 300', further distribution units 400' and further fill level sensors 500', all of which are supplied with fresh coolant-lubricant emulsion by the same supply unit 200.
  • the system is also additionally set up to condition the cooling-lubricant emulsions in further tanks 60' for further machine tools 10'.
  • provision unit 200 is not mounted on a machine tool and is connected to a separate power source.
  • the control unit controls the supply unit 200, as well as all measuring units 300, 300', all distribution units 400, 400' and all level sensors 500, 500'.
  • FIG. 9 shows a schematic representation of another embodiment of the system 100 according to the invention.
  • the system 100 comprises a line 700, which is a form of the line 218 for fresh coolant-lubricant emulsion.
  • the line 700 is designed as a flexible hose and comprises a free end 701, which comprises an identification feature 702 in the form of an RF ID transponder that is uniquely assigned to the line 700 and the supply unit 200.
  • the free end 701 and the connection 403 or 403' for fresh coolant-lubricant emulsion of the distribution unit 400 or 400' can be connected to one another via a quick-release fastener.
  • the connections 403 and 403' are also designed to recognize the identification feature 702 by connecting it to an RFID reader.
  • the distribution unit 400 or 400' can read the identification feature 702 when a connection is established with the free end 701 and transmit the data to the control unit 600.
  • the control unit 600 determines which of the distribution units 400 or 400 'has recognized the identification feature 702 and has been connected to the provision unit 200 to which the identification feature 702 belongs, and controls it Provision unit 200, the corresponding distribution unit 400 or 400', the corresponding fill level sensor 500 or 500' and the corresponding measuring unit 300 or 300' as a coherent system for conditioning the lubricant emulsion in the tank 60 or 60' for the machine tool 10 or 10'.
  • the other distribution unit, the other measuring unit and the other level sensor continuously carry out measurements of the at least one parameter of the cooling lubricant emulsion and the level in the other tank of the machine tool, and send a signal to the control unit 600 when conditioning of the cooling lubricant emulsion in this Tank or calibration of at least one sensor of this measuring unit is required.
  • the control unit 600 then issues a corresponding warning.
  • the supply unit 200 is mounted on a concentrate container 70 which is placed on a mobile trolley 71, whereby the supply unit becomes movable.
  • FIG. 10 shows a schematic representation of an embodiment of a combination of distribution unit 400 and measuring unit 300 of the system 100 according to the invention.
  • This embodiment differs from the embodiment shown in FIG. 4 in that the distribution unit 400 and the measuring unit 300 have a common housing 301/401, and thus the components of the measuring unit 300 (delimited by a dashed frame), as shown in FIG. 3, and the components of the distribution unit 400, as shown in FIG. 4, are contained in this housing.
  • a combination of distribution unit 400 and measuring unit 300 in a housing 301/401 enables easier handling for the end user of the system according to the invention.
  • a corresponding combination can also be made from any other embodiments of the measuring unit 300 and the distribution unit 400 in a housing.
  • FIG. 11 shows an embodiment of the system 100 according to the invention, as shown in FIG. 6, but using the parameters shown in FIG. 10 shown combination of distribution unit 400 and measuring unit 300, instead of the separate units.
  • the lines 308 and 309 as well as the data cable 90 are not required due to the use of this combination, which enables easier handling for the end user of the system according to the invention.
  • the combination of measuring unit 300 and distribution unit (400) in a common housing (301, 401) can be used in any embodiment of the system according to the invention instead of the separate units.
  • a cooling lubricant emulsion KSS1 is used, which is obtained by diluting a concentrate available under the name Blasocut 4000 Strong from Blaser Swisslube.
  • Blasocut 4000 Strong is a water-miscible cooling lubricant based on mineral oil.
  • FIG. 7 As the system 100 according to the invention, a structure as shown in FIG. 7 is used, wherein the supply unit 200 is one as shown in FIG. 1, the measuring unit 300 is one as shown in FIG. 3 and the distribution unit 400 is one as shown in FIG. 4.
  • the power connections are all connected to a power source, the supply unit 200 is also connected to a Concentrate container and connected to a pressurized fresh water line.
  • a combination of a laptop and a WLAN router is used as the control unit 600, whereby drivers for the provision unit 200, the measuring unit 300 and the distribution unit 400 (including the level sensor 500) are installed on the laptop, and the wireless interfaces are WLAN interfaces. All WLAN interfaces are connected to the WLAN router.
  • a digital user interface is also installed on the laptop, which prompts the user to enter a target concentration for the tank, a target fill level for the tank, a tolerance range for the target concentration and a tolerance range for the target fill level, and provides the option of selecting the corresponding values from a database.
  • An emergency stop button (PIN protected) and a start button are also shown.
  • SK60 is the target concentration in tank 60
  • TK60 is the tolerance range around SK60
  • SF60 is the target level in tank 60
  • TF60 is the tolerance range around SF60
  • IK60 is the measured or calculated actual concentration in tank 60
  • IF60 is the measured actual fill level in tank 60
  • AF60 is the difference SF60-IF60
  • EK60 is the concentration of the fresh cooling lubricant emulsion that is required to achieve the target concentration SK60 when re-applying with the amount AF60.
  • the control unit 600 is programmed to control the system 100 such that a cascade of the following steps is carried out, wherein the reference numerals correspond to those in FIGS. 1, 3, 4, 7 and 8. Other cascades of steps are also conceivable. In particular, the flow rates can be varied in order to control the speed and accuracy of the tracking.
  • step 12 If SK60 is not reached when repeating step 8) after carrying out step 11): stop pump 50; Close valve 410 to the tank; Open valve 409; Repeat step 2) of the initial calibration; adjust the calibration curve based on the new measured values for SK60; continue with step 8).

Abstract

The invention relates to a system (100) for conditioning a cooling lubricant emulsion for machine tools (10) comprising: a measuring unit (300) comprising at least one sensor for determining at least one parameter of the cooling lubricant emulsion, a providing unit (200) for providing fresh cooling lubricant emulsion, which is configured to mix a defined amount of a concentrate with a defined amount of water, and to provide the mixture as fresh cooling lubricant emulsion, and a filling level sensor (500) configured to measure the filling level in a tank (60), characterized in that the providing unit (200) is spatially separated from the measuring unit (300) and does not directly exchange liquid with the measuring unit (300), the system (100) furthermore comprising a distributor unit (400) configured to be connected to the measuring unit (300), the providing unit (200) and a tank (60), and to regulate the exchange of cooling lubricant emulsion between them, the system (100) additionally comprising a control unit (600) configured to control the providing unit (200), the measuring unit (300), the distributor unit (400) and the filling level sensor (500) and to exchange data with them.

Description

System zur Konditionierung einer Kühl-Schmierstoffemulsion System for conditioning a cooling lubricant emulsion
Die Erfindung betrifft ein System für den Einsatz in einem Verfahren zur Bestimmung mindestens eines Parameters und/oder zur Konditionierung einer Kühl-Schmierstoffemulsion für Werkzeugmaschinen, sowie das entsprechende Verfahren. The invention relates to a system for use in a method for determining at least one parameter and/or for conditioning a cooling-lubricating emulsion for machine tools, as well as the corresponding method.
Stand der Technik State of the art
Bei einer spanenden Bearbeitung von Werkstücken wird diesen durch mechanisches Abtrennen von überschüssigem Material in Form von Spänen mit einem Werkzeug eine bestimmte Form gegeben. Die spanenden Fertigungsverfahren umfassen beispielsweise Drehen, Fräsen, Bohren und Schleifen. Aufgrund von Reibung wird dabei die eingebrachte mechanische Arbeit fast vollständig in Wärme umgewandelt. When workpieces are machined, they are given a specific shape by mechanically separating excess material in the form of chips using a tool. The machining manufacturing processes include, for example, turning, milling, drilling and grinding. Due to friction, the mechanical work introduced is almost completely converted into heat.
Kühl-Schmierstoffemulsionen, kurz KSS-Emulsionen, werden in der Metallverarbeitenden Industrie breit zur zerspanenden Metallbearbeitung eingesetzt. KSS-Emulsionen werden oftmals aus KSS-Konzentraten durch Einrühren in Wasser hergestellt. KSS-Konzentrate bestehen in der Regel aus einer Ölkomponente, Puffer-Komponenten, Emulgatoren und verschiedenen Additiven. KSS-Konzentrate sind homogene flüssige Produkte mit öliger Konsistenz. Cooling lubricant emulsions, or KSS emulsions for short, are widely used in the metalworking industry for metal cutting. KSS emulsions are often made from KSS concentrates by stirring them into water. KSS concentrates usually consist of an oil component, buffer components, emulsifiers and various additives. KSS concentrates are homogeneous liquid products with an oily consistency.
Die Kühl-Schmierstoffemulsionen (KSS) werden eingesetzt, um das bearbeitete Werkstück und/oder das Werkzeug zu kühlen und zu schmieren. Dazu werden die Kühl-Schmierstoffemulsionen üblicherweise aus einem Tank gefördert und auf das Werkzeug bzw. das Werkstück aufgetragen. Die Kühl-Schmierstoffemulsion wird anschließend wieder aufgefangen und zurückgeführt. The cooling lubricant emulsions (KSS) are used to cool and lubricate the workpiece and/or the tool being machined. To do this, the cooling lubricant emulsions are usually pumped from a tank and applied to the tool or workpiece. The cooling lubricant emulsion is then collected and returned.
Während des Einsatzes der Kühl-Schmierstoffemulsion wird diese aufgefangen und zusammen mit aus dem spanenden Fertigungsverfahren entnommenen Spänen ausgetragen. Die Kühl-Schmierstoffemulsion haftet dabei den ausgetragenen Spänen an. Vor einer erneuten Verwendung der Kühl-Schmierstoffemulsion muss diese somit von den Spänen und anderen Verunreinigungen befreit werden. Zudem erfolgt durch das feine Versprühen der Kühl-Schmierstoffemulsion bei den in den Maschinen eingesetzten, hohen Drücken eine Verdunstung von Wasser. Dies bewirkt eine Anreicherung der Aktivkomponenten wie Ölen, Additiven und dergleichen in der Kühl-Schmierstoffemulsion. When the cooling lubricant emulsion is used, it is collected and discharged together with the chips removed from the machining process. The cooling lubricant emulsion adheres to the discharged chips. Before the cooling lubricant emulsion can be used again, it must be freed of chips and other contaminants. In addition, the fine spraying of the cooling lubricant emulsion at the high pressures used in the machines causes water to evaporate. This causes an enrichment of the active components such as oils, additives and the like in the cooling lubricant emulsion.
Zum Ausgleich der ausgetragenen Kühl-Schmierstoffemulsion und der Wasserverdunstung muss regelmäßig Kühl-Schmierstoffemulsion niedriger Konzentration nachgefüllt werden, was als „Nachfahren“ bezeichnet wird. Die Nachfahrmenge und Konzentration lässt sich aus der aktuellen Ist- und Soll-Konzentration und der Füllstands-Differenz im Tank berechnen. To compensate for the discharged cooling lubricant emulsion and the water evaporation, cooling lubricant emulsion of low concentration must be regularly refilled, which is referred to as "refilling". The refill quantity and concentration can be calculated from the current actual and target concentration and the level difference in the tank.
Aus GB 2547056 A ist ein System zum Bestimmen des Zustands einer Flüssigkeit in einem Tank bekannt. Das System umfasst einen oder mehrere Sensoren, mit denen jeweils eine Eigenschaft der Flüssigkeit bestimmt werden kann. Abhängig von den gemessenen Eigenschaften wird bestimmt, welche Menge eines Konzentrats und/oder welche Menge an Wasser zugegeben werden muss, um einen gewünschten Zustand der Flüssigkeit einzustellen. GB 2547056 A discloses a system for determining the state of a liquid in a tank. The system comprises one or more sensors, each of which can be used to determine a property of the liquid. Depending on the measured properties, it is determined which amount of concentrate and/or which amount of water must be added in order to achieve a desired state of the liquid.
US 5,389,546 beschreibt ein kontinuierliches Titrationsverfahren zum Bestimmen eines Alkaligehalts einer zur Metallbearbeitung eingesetzten Flüssigkeit. Bei dem Verfahren ist vorgesehen, kontinuierlich eine Probe der zur Metallbearbeitung eingesetzten Flüssigkeit zu entnehmen, mit einem kontinuierlich steigenden Strom einer Maßlösung zu vermischen und den pH-Wert kontinuierlich zu bestimmen. Aus dem Verhältnis der beiden Volumenströme lässt sich der Alkaligehalt berechnen. Der Flüssigkeitsstrom während der Messung wird dabei kontinuierlich entsorgt. Zur Kontrolle eines eingesetzten Sensors kann alternativ eine Probe mit bekanntem pH-Wert zugeführt werden. US 5,389,546 describes a continuous titration process for determining an alkali content of a liquid used for metalworking. The method involves continuously taking a sample of the liquid used for metal processing, mixing it with a continuously increasing stream of a standard solution and continuously determining the pH value. The alkali content can be calculated from the ratio of the two volume flows. The liquid flow during the measurement is continuously disposed of. Alternatively, a sample with a known pH value can be supplied to check an inserted sensor.
WO 2020/126257 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung mindestens eines Parameters und/oder zur Konditionierung einer Kühl-Schmierstoffemulsion für Werkzeugmaschinen, wobei die Kühl-Schmierstoffemulsion in einem Tank bereitgestellt wird, wobei Kühl-Schmierstoffemulsion aus dem Tank entnommen wird und unter Verwendung mindestens eines Sensors mindestens ein Parameter der Kühl-Schmierstoffemulsion erfasst wird. Auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist offenbart. Offenbarung der Erfindung WO 2020/126257 discloses a method for determining at least one parameter and/or for conditioning a cooling lubricant emulsion for machine tools, wherein the cooling lubricant emulsion is provided in a tank, wherein cooling lubricant emulsion is removed from the tank and at least one parameter of the cooling lubricant emulsion is detected using at least one sensor. A device for carrying out the method is also disclosed. Disclosure of the invention
Es wird ein System zur Konditionierung einer Kühl-Schmierstoffemulsion für Werkzeugmaschinen vorgeschlagen. Das System umfasst eine Messeinheit umfassend mindestens einen Sensor zum Bestimmen mindestens eines Parameters der Kühl-Schmierstoffemulsion, eine Bereitstellungseinheit zum Bereitstellen von frischer Kühl-Schmierstoffemulsion, welche eingerichtet ist, eine definierte Menge eines Konzentrats mit einer definierten Menge Wasser zu mischen, und einen Füllstandsensor, der eingerichtet ist, den Füllstand in einem Tank zu messen. A system for conditioning a cooling lubricant emulsion for machine tools is proposed. The system comprises a measuring unit comprising at least one sensor for determining at least one parameter of the cooling lubricant emulsion, a supply unit for supplying fresh cooling lubricant emulsion, which is designed to mix a defined amount of a concentrate with a defined amount of water, and a fill level sensor which is designed to measure the fill level in a tank.
Anders als in bislang bekannten Vorrichtungen, ist die Bereitstellungseinheit von der Messeinheit räumlich getrennt und steht mit dieser in keinem direkten Flüssigkeitsaustausch. Stattdessen umfasst das System eine Verteilereinheit, die eingerichtet ist, mit der Messeinheit, der Bereitstellungseinheit und einem Tank, in dem sich die für die Konditionierung vorgesehene Kühl-Schmierstoffemulsion befindet, verbunden zu werden, und den Austausch von Kühl- Schmierstoffemulsion zwischen diesen zu regeln. Außerdem umfasst das erfindungsgemäße System eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, die einzelnen Komponenten des Systems zu steuern. Der Ausdruck „in keinem direkten Flüssigkeitsaustausch“ bedeutet insofern, dass kein Flüssigkeitsaustausch zwischen der Messeinheit und der Bereitstellungseinheit stattfindet, der nicht über die Verteilereinheit erfolgt. Vorzugsweise ist die Bereitstellungseinheit eingerichtet, über eine einzige Leitung mit der Verteilereinheit verbunden zu werden und mit dieser im Flüssigkeitsaustausch zu stehen. Unlike previously known devices, the supply unit is spatially separated from the measuring unit and is not in direct fluid exchange with it. Instead, the system comprises a distribution unit which is designed to be connected to the measuring unit, the supply unit and a tank in which the cooling lubricant emulsion intended for conditioning is located, and to regulate the exchange of cooling lubricant emulsion between them. In addition, the system according to the invention comprises a control unit which is designed to control the individual components of the system. The expression “in no direct fluid exchange” means that no fluid exchange takes place between the measuring unit and the supply unit that does not take place via the distribution unit. Preferably, the supply unit is designed to be connected to the distribution unit via a single line and to be in fluid exchange with it.
Die Steuereinheit ist hierbei vorzugsweise eingerichtet, zumindest die folgen Schritte auszuführen: a) Ansteuern der Bereitstellungseinheit, damit diese eine definierte Menge eines Konzentrats mit einer definierten Menge Wasser mischt und die Mischung als frische Kühl-Schmierstoffemulsion bereitstellt; b) Ansteuern der Verteilereinheit, damit diese frische Kühl- Schmierstoffemulsion von der Bereitstellungseinheit in die Messeinheit oder in den Tank führt, oder Kühl-Schmierstoffemulsion aus dem Tank in die Messeinheit führt, und/oder optional zumindest einen Teil der Kühl-Schmierstoffemulsion aus der Messeinheit in den Tank führt; c) Empfangen von Messdaten von dem mindestens einen Sensor der Messeinheit und dem Füllstandsensor; d) Berechnen der Nachfahrmenge, die erforderlich ist, um den Füllstand im Tank von einem gemessenen Ist-Füllstand in einen definierten Soll-Füllstand zu überführen; e) Berechnen der Nachfahrkonzentration einer frischen Kühl- Schmierstoffemulsion, die bei einer berechneten Nachfahrmenge erforderlich ist, um die gemessene Ist-Konzentration im Tank in eine definierte Soll-Konzentration zu überführen. The control unit is preferably set up to carry out at least the following steps: a) controlling the supply unit so that it mixes a defined amount of a concentrate with a defined amount of water and provides the mixture as a fresh cooling lubricant emulsion; b) Activating the distribution unit so that this fresh coolant lubricant emulsion leads from the supply unit into the measuring unit or into the tank, or coolant lubricant emulsion from the tank into the measuring unit, and / or optionally at least part of the coolant lubricant emulsion from the measuring unit leads into the tank; c) receiving measurement data from the at least one sensor of the measuring unit and the level sensor; d) Calculating the amount of follow-up required to transfer the level in the tank from a measured actual level to a defined target level; e) Calculating the follow-up concentration of a fresh coolant lubricant emulsion, which is required for a calculated follow-up quantity in order to convert the measured actual concentration in the tank into a defined target concentration.
Während des Betriebs des erfindungsgemäßen Systems sind die Komponenten des Systems miteinander verbunden, wobei die Bereitstellungseinheit mit der Verteilereinheit verbunden ist und im Flüssigkeitsaustausch steht, die Messeinheit mit der Verteilereinheit verbunden ist und im Flüssigkeitsaustausch steht, die Verteilereinheit mit einem Tank im Flüssigkeitsaustausch steht, und die Steuereinheit eine Datenverbindung mit der Bereitstellungseinheit, der Messeinheit und der Verteilereinheit aufweist. Während die Komponenten des erfindungsgemäßen Systems miteinander verbunden sind, kann das erfindungsgemäße System auch als „erfindungsgemäße Vorrichtung“ bezeichnet werden. Solange die Komponenten des erfindungsgemäßen Systems nicht miteinander verbunden sind, kann das erfindungsgemäße System auch als „Komponenten-Bausatz“ oder „Komponenten-Kit“ bezeichnet werden. During operation of the system according to the invention, the components of the system are connected to one another, with the supply unit being connected to the distribution unit and in liquid exchange, the measuring unit being connected to the distribution unit and in liquid exchange, the distribution unit being in liquid exchange with a tank, and the Control unit has a data connection with the provision unit, the measuring unit and the distribution unit. While the components of the system according to the invention are connected to one another, the system according to the invention can also be referred to as a “device according to the invention”. As long as the components of the system according to the invention are not connected to one another, the system according to the invention can also be referred to as a “component kit” or “component kit”.
Die räumliche Trennung von zwei Komponenten bedeutet erfindungsgemäß, dass die zwei Komponenten (z.B. die Messeinheit und die Bereitstellungseinheit) über kein gemeinsames Gehäuse verfügen, bevorzugt jeweils über ein Gehäuse verfügen. According to the invention, the spatial separation of two components means that the two components (e.g. the measuring unit and the provision unit) do not have a common housing, preferably each have a housing.
Während die Bereitstellungseinheit und die Messeinheit räumlich voneinander getrennt sind, können die übrigen Komponenten des Systems mit der Bereitstellungseinheit, der Messeinheit oder miteinander über ein gemeinsames Gehäuse verfügen. Beispielsweise kann die Messeinheit mit der Verteilereinheit in einem Gehäuse kombiniert werden. Auch kann die Steuereinheit mit der Bereitstellungseinheit, der Messeinheit oder der Verteilereinheit in einem Gehäuse kombiniert werden. Alternativ sind Messeinheit, Bereitstellungseinheit und Verteilereinheit, bevorzugt die Messeinheit, Bereitstellungseinheit, Verteilereinheit und Steuereinheit räumlich voneinander getrennt. Die Bereitstellungseinheit des erfindungsgemäßen Systems zum Bereitstellen von frischer Kühl-Schmierstoffemulsion ist eingerichtet, eine definierte Menge eines Konzentrats mit einer definierten Menge Wasser zu mischen, und die Mischung als frische Kühl-Schmierstoffemulsion bereitzustellen. While the provision unit and the measurement unit are spatially separated from one another, the remaining components of the system can have a common housing with the provision unit, the measurement unit or with each other. For example, the measuring unit can be combined with the distribution unit in one housing. The control unit can also be combined with the provision unit, the measuring unit or the distribution unit in one housing. Alternatively, the measuring unit, provision unit and distribution unit, preferably the measuring unit, provision unit, distribution unit and control unit, are spatially separated from one another. The supply unit of the system according to the invention for providing fresh cooling lubricant emulsion is set up to mix a defined amount of a concentrate with a defined amount of water and to provide the mixture as a fresh cooling lubricant emulsion.
Die frische Kühl-Schmierstoffemulsion kann dabei insbesondere erhalten werden durch Fördern von Wasser und/oder Konzentrat unter Verwendung einer volumetrischen Pumpe und/oder durch Messen einer geförderten Menge von Wasser und/oder Konzentrat und Regeln einer Förderpumpe in Abhängigkeit der gemessenen geförderten Menge. The fresh cooling-lubricating emulsion can be obtained in particular by pumping water and/or concentrate using a volumetric pump and/or by measuring a pumped quantity of water and/or concentrate and regulating a feed pump depending on the measured pumped quantity.
Bevorzugt umfasst die Bereitstellungseinheit daher mindestens eine volumetrische Pumpe, um das Wasser und/oder das Konzentrat zu fördern. Alternativ oder zusätzlich umfasst die Bereitstellungseinheit mindestens eine regelbare Pumpe und einen der Pumpe zugeordneten Durchflussmesser, mit dem ein durch die Pumpe gefördertes Volumen bestimmt wird, wobei die Bereitstellungseinheit eingerichtet ist, die Pumpe abhängig vom geförderten Volumen zu regeln. Dabei sind verschiedene Kombinationen denkbar. Beispielsweise kann Wasser unter Verwendung einer geregelten Pumpe gefördert werden und das Konzentrat kann über eine volumetrische Pumpe gefördert werden. Geeignete Volumetrische Pumpen sind beispielsweise Peristaltikpumpen, Zahnradpumpen und Kolbenpumpen. The supply unit therefore preferably comprises at least one volumetric pump to convey the water and/or the concentrate. Alternatively or additionally, the supply unit comprises at least one controllable pump and a flow meter assigned to the pump, with which a volume conveyed by the pump is determined, wherein the supply unit is set up to regulate the pump depending on the volume conveyed. Various combinations are conceivable. For example, water can be conveyed using a controlled pump and the concentrate can be conveyed via a volumetric pump. Suitable volumetric pumps are, for example, peristaltic pumps, gear pumps and piston pumps.
Des Weiteren ist es möglich, dass insbesondere zur Regelung des Wasserzulaufs ein regelbares Ventil in Verbindung mit einem Durchflussmesser eingesetzt wird, wobei das Ventil in Abhängigkeit des gemessenen Durchflusses geregelt wird. Bevorzugt wird das Wasser aus einer unter Druck stehenden Leitung (z.B. Leitungswasser) erhalten. In diesem Fall muss das Wasser nicht gepumpt werden. In diesem Fall kann der Durchfluss des Wassers auch gemessen werden, ohne zusätzlich geregelt zu werden. Das Konzentrat wird dann mittels einer volumetrischen Pumpe oder mit einer regelbaren Pumpe und einem Durchflussmesser dem Wasserfluss angepasst. Dies ermöglicht eine einfache Ausgestaltung des Ventils, durch das das Wasser fließt, da lediglich das Öffnen und Schließen des Ventils erforderlich ist. Geeignete Ventile können beispielsweise motorisch betätigte Ventile, Magnetventile, pneumatische Ventile oder hydraulische Ventile sein. Bevorzugt sind Magnetventile. Furthermore, it is possible for a controllable valve to be used in conjunction with a flow meter, in particular to regulate the water inlet, with the valve being controlled depending on the measured flow. The water is preferably obtained from a line under pressure (eg tap water). In this case, the water does not need to be pumped. In this case, the water flow can also be measured without additional regulation. The concentrate is then adjusted to the water flow using a volumetric pump or an adjustable pump and a flow meter. This enables a simple design of the valve through which the water flows, since only the opening and closing of the valve is required. Suitable valves can be, for example, motor-operated valves, solenoid valves, pneumatic valves or hydraulic valves. Solenoid valves are preferred.
Ferner ist vorgesehen, dass die Bereitstellungseinheit einen Wassereinlass umfasst, durch den Frischwasser wie oben beschrieben in die Bereitstellungseinheit gefördert werden kann. Der Wassereinlass kann beispielsweise ein Anschluss für eine unter Druck stehende Wasserleitung sein, durch die Leitungswasser oder aufbereitetes Wasser, z.B. ent-mineralisiertes Wasser oder de-ionisiertes Wasser, in die Bereitstellungseinheit eintreten kann. Alternativ kann das Wasser aus einem Wasserbehälter, in die Bereitstellungseinheit befördert werden. Dies kann mithilfe einer volumetrischen Pumpe (Wasserpumpe) erfolgen, wobei der Wassereinlass an eine Wasser- Ansaugleitung angeschlossen wird, die in den Wasserbehälter eintaucht. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass das erfindungsgemäße System einen Füllstandsensor zum Bestimmen des Wasserstands in dem Wasserbehälter umfasst. Furthermore, it is provided that the provision unit includes a water inlet through which fresh water can be conveyed into the provision unit as described above. The water inlet can, for example, be a connection for a pressurized water pipe through which tap water or treated water, e.g. de-mineralized water or de-ionized water, can enter the supply unit. Alternatively, the water can be transported from a water container into the supply unit. This can be done using a volumetric pump (water pump), with the water inlet connected to a water suction line that is submerged in the water tank. In this case, it can be provided that the system according to the invention comprises a level sensor for determining the water level in the water container.
Die Bereitstellungseinheit kann mindestens ein Rückschlagventil aufweisen, um den Wasserfluss nur in eine Richtung zu erlauben. Hierdurch kann der Beschädigung von manchen empfindlichen Komponenten vorgebeugt werden, und eine Kontamination des Frischwassers in der Wasserleitung oder dem Wasserbehälter kann vermieden werden. The supply unit may include at least one check valve to allow water flow in one direction only. This may prevent damage to some sensitive components and may prevent contamination of the fresh water in the water pipe or water tank.
Ferner ist vorgesehen, dass die Bereitstellungseinheit einen Konzentrat-Einlass umfasst, durch den das Konzentrat der Kühl-Schmierstoffemulsion in die Bereitstellungseinheit gefördert werden kann. Dabei ist vorgesehen, dass das Konzentrat aus einem Konzentrat-Behälter in die Bereitstellungseinheit gefördert wird. It is further provided that the supply unit comprises a concentrate inlet through which the concentrate of the cooling lubricant emulsion can be conveyed into the supply unit. It is provided that the concentrate is conveyed from a concentrate container into the supply unit.
Dies kann mithilfe einer volumetrischen Pumpe (Konzentrat-Pumpe) erfolgen, wobei der Konzentrat-Einlass an eine Konzentrat-Ansaugleitung angeschlossen ist, die in den Konzentrat-Behälter eintaucht. Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Bereitstellungseinheit zusätzlich ein Mittel zum Messen der Fließgeschwindigkeit bzw. der geförderten Konzentrat-Menge umfasst. Außerdem kann die Bereitstellungseinheit ein oder mehrere Rückschlagventile aufweisen um den Konzentrat-Fluss nur in eine Richtung zu erlauben. Hierdurch kann der Beschädigung von manchen empfindlichen Komponenten vorgebeugt werden, und eine Verdünnung des Konzentrats im Konzentrat-Behälter durch das in der Bereitstellungseinheit vorhandene Frischwasser vermieden werden. Dies ist insbesondere deshalb bevorzugt, weil das System eine konstante Konzentration des Konzentrats im Konzentrat-Behälter erfordert, und eine Verdünnung daher möglichst vermieden werden sollte. This can be done using a volumetric pump (concentrate pump) with the concentrate inlet connected to a concentrate suction line which is immersed in the concentrate container. It can also be provided that the supply unit additionally includes a means for measuring the flow rate or the quantity of concentrate conveyed. In addition, the supply unit can have one or more check valves to only allow the concentrate flow in one direction. This allows the Damage to some sensitive components can be prevented, and dilution of the concentrate in the concentrate container by the fresh water present in the supply unit can be avoided. This is particularly preferred because the system requires a constant concentration of the concentrate in the concentrate container and dilution should therefore be avoided if possible.
Bevorzugt umfasst die Bereitstellungseinheit mindestens ein Rückschlagventil, um den Wasserfluss nur in eine Richtung zu erlauben, und mindestens ein Rückschlagventil, um den Konzentrat-Fluss nur in eine Richtung zu erlauben. Wenn die Bereitstellungseinheit eingerichtet ist, an eine unter Druck stehende Leitung angeschlossen zu werden, ist bevorzugt ein Rückschlagventil zwischen dem Wassereinlass und einem Durchflussmesser angeordnet. Wenn die Bereitstellungseinheit eingerichtet ist, Wasser und/oder Konzentrat mittels volumetrischer Pumpe zu fördern, ist bevorzugt ein Rückschlagventil jeweils in Fließrichtung hinter der volumetrischen Pumpe und einem Durchflussmesser, jedoch vor der Stelle, an der Wasser und Konzentrat sich vermischen, angeordnet. Preferably, the supply unit comprises at least one check valve to allow water flow in only one direction and at least one check valve to allow concentrate flow in only one direction. If the supply unit is set up to be connected to a pressurized line, a check valve is preferably arranged between the water inlet and a flow meter. If the supply unit is set up to convey water and/or concentrate by means of a volumetric pump, a check valve is preferably arranged in the flow direction behind the volumetric pump and a flow meter, but in front of the point at which water and concentrate mix.
Bevorzugt wird zur Bereitstellung von frischer Kühl-Schmierstoffemulsion das Konzentrat über eine Konzentrat-Ansaugleitung mit einem Steigrohr aus dem Konzentrat-Behälter gefördert, wobei ein Füllpegel des Konzentrats im Konzentrat- Behälter bestimmt wird durch Einleiten von Druckluft in die Konzentrat- Ansaugleitung, wobei ein Luftdruck in der Konzentrat-Ansaugleitung mit einem Drucksensor gemessen wird, ein Grenzdruck für einen Druckanstieg bestimmt wird und unter Verwendung des Grenzdrucks der Füllpegel im Konzentrat- Vorratsbehälter berechnet wird. Preferably, to provide fresh cooling lubricant emulsion, the concentrate is conveyed from the concentrate container via a concentrate suction line with a riser pipe, wherein a filling level of the concentrate in the concentrate container is determined by introducing compressed air into the concentrate suction line, wherein an air pressure in the concentrate suction line is measured with a pressure sensor, a limit pressure for a pressure increase is determined and the filling level in the concentrate storage container is calculated using the limit pressure.
Weitere geeignete Füllstandsensoren, welche für die Bestimmung des Füllpegels verwendet werden können, umfassen beispielsweise Schwimmer oder auf Ultraschall basierende Sensoren. Des Weiteren können Sensoren genutzt werden, welche auf der TDR-Technologie (Time Domain Reflectometry) basieren. Other suitable level sensors that can be used to determine the fill level include floats or ultrasound-based sensors. Furthermore, sensors based on TDR technology (Time Domain Reflectometry) can be used.
Die Bereitstellungseinheit kann ferner einen Mischer umfassen. Bevorzugt umfasst die Bereitstellungseinheit einen statischen Mischer zur Vermischung von Wasser und Konzentrat. Über den Mischer wird eine gute Durchmischung des geförderten Konzentrats mit dem Wasser erzielt, so dass eine homogene Emulsion bereitgestellt wird. Optional kann vorgesehen sein, dass die Bereitstellungseinheit zusätzlich eingerichtet ist, der frischen Kühl-Schmierstoffemulsion Additive beizumischen, um deren Eigenschaften nach Bedarf zu verändern. Hierfür können die Additive beispielsweise auf ähnliche Art aus einem Additivbehälter gefördert werden, wie das Konzentrat aus dem Konzentrat-Behälter gefördert wird. In diesem Fall wird das Additiv der frischen Kühl-Schmierstoffemulsion bevorzugt in dem Mischer zur Vermischung von Wasser und Konzentrat beigemischt. The provision unit can further comprise a mixer. The supply unit preferably comprises a static mixer for mixing water and concentrate. The mixer achieves good mixing of the conveyed concentrate with the water, so that a homogeneous emulsion is provided. Optionally, it can be provided that the supply unit is additionally set up to add additives to the fresh cooling lubricant emulsion in order to change its properties as required. For this purpose, the additives can, for example, be conveyed from an additive container in a similar way to how the concentrate is conveyed from the concentrate container. In this case, the additive is preferably added to the fresh cooling lubricant emulsion in the mixer for mixing water and concentrate.
Ferner ist vorgesehen, dass die Bereitstellungseinheit einen Auslass umfasst, durch den die bereitgestellte frische Kühl-Schmierstoffemulsion aus der Bereitstellungseinheit gefördert wird. Der Auslass kann beispielsweise als Anschluss an eine Leitung, z. B. ein Rohr oder einen Schlauch, gestaltet sein. Furthermore, it is provided that the provision unit comprises an outlet through which the fresh cooling lubricant emulsion provided is conveyed out of the provision unit. The outlet can, for example, be used as a connection to a line, e.g. B. a pipe or a hose.
Der Auslass ist eingerichtet, mit der Verteilereinheit verbunden zu werden, um mit dieser einen Flüssigkeitsaustausch zu ermöglichen. The outlet is designed to be connected to the distribution unit to enable fluid exchange with it.
Die Bereitstellungseinheit kann zusätzlich auch weitere Komponenten umfassen. Beispielsweise ist vorgesehen, dass die Bereitstellungseinheit durch die Steuereinheit angesteuert werden kann, um die geförderte Menge an Wasser und Konzentrat zu bestimmen und/oder zu ändern. Hierfür kann die Bereitstellungseinheit mindestens eine Schnittstelle aufweisen, über die eine Kommunikation mit der Steuereinheit ermöglicht wird. Diese ist typischerweise über einen elektronischen Schaltkreis mit den Komponenten der Bereitstellungseinheit verbunden, um deren Steuerung zu ermöglichen. Ferner ist typischerweise eine Firmware zur Steuerung der Komponenten installiert. The provision unit can also include further components. For example, it is provided that the supply unit can be controlled by the control unit in order to determine and/or change the amount of water and concentrate delivered. For this purpose, the provision unit can have at least one interface via which communication with the control unit is enabled. This is typically connected to the components of the provision unit via an electronic circuit to enable their control. Furthermore, firmware is typically installed to control the components.
Eine solche Schnittstelle kann eine beliebige Schnittstelle sein, die eine Datenübertragung ermöglicht, beispielsweise eine Schnittstelle für ein Datenkabel, über das die Bereitstellungseinheit mit der Steuereinheit verbunden werden kann, oder eine kabellose Schnittstelle, die eine kabellose Datenverbindung (d.h. über elektromagnetische Wellen) mit der Steuereinheit ermöglicht. Bevorzugt umfasst die Bereitstellungseinheit eine kabellose Schnittstelle. Geeignete kabellose Schnittstellen können beispielsweise Schnittstellen zur Kommunikation über eine Bluetooth®-Verbindung, ein drahtloses lokales Netzwerk (WLAN), ein drahtloses persönliches Netzwerk (WPAN), optischen Richtfunk, Mobilfunk, Infrarot- Technologie, Radio-Technologie oder Ähnliches sein. Bevorzugt ist die kabellose Schnittstelle z.B. eine Bluetooth®-Schnittstelle, eine WLAN-Schnittstelle oder eine Mobilfunk-Schnittstelle. Ferner kann die Messeinheit weitere Schnittstellen aufweisen, um beispielsweise eine direkte Verbindung zu anderen Komponenten des Systems, beispielsweise zu dem Füllstandsensor für die Bestimmung des Füllpegels in dem Konzentrat-Behälter, herstellen zu können. Such an interface can be any interface that enables data transmission, for example an interface for a data cable via which the provision unit can be connected to the control unit, or a wireless interface that enables a wireless data connection (ie via electromagnetic waves) to the control unit. The provision unit preferably comprises a wireless interface. Suitable wireless interfaces can be, for example, interfaces for communication via a Bluetooth® connection, a wireless local area network (WLAN), a wireless personal area network (WPAN), optical radio link, mobile radio, infrared technology, radio technology or the like. The wireless interface is preferably, for example, a Bluetooth® interface, a WLAN interface or a Mobile phone interface. The measuring unit can also have additional interfaces in order to be able to establish a direct connection to other components of the system, for example to the fill level sensor for determining the fill level in the concentrate container.
Die Versorgung der Bereitstellungseinheit mit Strom kann ebenfalls auf beliebige Art erfolgen. Beispielsweise kann die Bereitstellungseinheit einen Wechselstrom- Anschluss, einen Gleichstrom-Anschluss, ein Batteriefach und/oder eine fest verbaute wieder aufladbare Batterie umfassen. Ein Wechselstrom-Anschluss oder ein Gleichstrom-Anschluss sind bevorzugt, da diese einen dauerhaften und automatisierten Betrieb ermöglichen, ohne dass ein regelmäßiger Batteriewechsel oder eine regelmäßige Aufladung der fest verbauten Batterie erforderlich sind. Im Falle eines Wechselstrom-Anschlusses kann die Bereitstellungseinheit ferner einen Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler umfassen, um mit Gleichstrom betriebene Teile der Bereitstellungseinheit versorgen zu können. The supply unit can also be supplied with power in any way. For example, the supply unit can comprise an AC connection, a DC connection, a battery compartment and/or a permanently installed rechargeable battery. An AC connection or a DC connection are preferred because they enable continuous and automated operation without the need for regular battery replacement or regular charging of the permanently installed battery. In the case of an AC connection, the supply unit can also comprise an AC/DC converter in order to be able to supply parts of the supply unit that are operated with DC.
Die Messeinheit des erfindungsgemäßen Systems umfasst mindestens einen Sensor zum Bestimmen mindestens eines Parameters einer Kühl- Schmierstoffemulsion. Kühl-Schmierstoffemulsion kann an dem mindestens einen Sensor in der Messeinheit vorbeigeleitet werden. The measuring unit of the system according to the invention comprises at least one sensor for determining at least one parameter of a coolant-lubricant emulsion. Cooling lubricant emulsion can be passed past the at least one sensor in the measuring unit.
Der mindestens eine Sensor ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe umfassend pH-Wert-Sensoren, Leitfähigkeitssensoren, Photometern, Lichtschranken und Refraktometern. The at least one sensor is preferably selected from the group comprising pH sensors, conductivity sensors, photometers, light barriers and refractometers.
Ein im Zusammenhang mit der Vorrichtung eingesetztes Refraktometer und weitere Sensoren sind beispielsweise in WO 2020/126257 beschrieben. A refractometer and other sensors used in connection with the device are described, for example, in WO 2020/126257.
Ferner ist vorgesehen, dass die Messeinheit einen Einlass aufweist, durch den Flüssigkeiten wie Kühl-Schmierstoffemulsion in die Messeinheit eintreten können, und einen Auslass aufweist, durch die die Flüssigkeiten aus der Messeinheit wieder austreten können. Mindestens der Einlass ist hierbei eingerichtet, mit der Verteilereinheit des Systems verbunden zu werden, um einen Flüssigkeitsaustausch zwischen der Verteilereinheit und der Messeinheit zu ermöglichen. Bevorzugt ist auch der Auslass zu diesem Zweck eingerichtet, mit der Verteilereinheit verbunden zu werden. Die Messeinheit kann zusätzlich auch weitere Komponenten umfassen. Beispielsweise ist vorgesehen, dass die Messeinheit durch die Steuereinheit angesteuert werden kann, um die Messung mindestens eines Parameters einer Kühl-Schmierstoffemulsion durchzuführen und die Messdaten an die Steuereinheit zu übermitteln. Hierfür kann die Messeinheit mindestens eine Schnittstelle aufweisen, über die eine Kommunikation mit der Steuereinheit ermöglicht wird. Diese ist typischerweise über einen elektronischen Schaltkreis mit den Komponenten der Messeinheit verbunden, um deren Steuerung zu ermöglichen. Ferner ist typischerweise eine Firmware zur Steuerung der Komponenten installiert. Furthermore, it is provided that the measuring unit has an inlet through which liquids such as cooling lubricant emulsion can enter the measuring unit, and has an outlet through which the liquids can exit the measuring unit again. At least the inlet is set up to be connected to the distribution unit of the system in order to enable fluid exchange between the distribution unit and the measuring unit. Preferably, the outlet is also set up for this purpose to be connected to the distribution unit. The measuring unit can also include other components. For example, it is provided that the measuring unit can be controlled by the control unit in order to carry out the measurement of at least one parameter of a cooling-lubricant emulsion and to transmit the measurement data to the control unit. For this purpose, the measuring unit can have at least one interface via which communication with the control unit is enabled. This is typically connected to the components of the measuring unit via an electronic circuit to enable their control. Furthermore, firmware is typically installed to control the components.
Geeignete und bevorzugte Schnittstellen wurden bereits für die Bereitstellungseinheit beschrieben und sind auch für die Messeinheit geeignet bzw. bevorzugt. Bevorzugt umfasst die Messeinheit eine kabellose Schnittstelle für die Kommunikation mit der Steuereinheit. Suitable and preferred interfaces have already been described for the provision unit and are also suitable or preferred for the measuring unit. The measuring unit preferably includes a wireless interface for communication with the control unit.
Ferner kann die Messeinheit weitere Schnittstellen aufweisen, um beispielsweise eine direkte Verbindung zu anderen Komponenten des Systems, beispielsweise zu der Verteilereinheit herstellen zu können. Furthermore, the measuring unit can have further interfaces in order, for example, to be able to establish a direct connection to other components of the system, for example to the distribution unit.
Die Versorgung der Messeinheit mit Strom kann ebenfalls auf beliebige Art erfolgen. Geeignete und bevorzugte Arten der Stromversorgung wurden bereits für die Bereitstellungseinheit beschrieben und sind auch für die Messeinheit geeignet bzw. bevorzugt. The measuring unit can also be supplied with electricity in any way. Suitable and preferred types of power supply have already been described for the provision unit and are also suitable or preferred for the measuring unit.
Die Messeinheit ist typischerweise eingerichtet, Kühl-Schmierstoffemulsion aus der Verteilereinheit aufzunehmen, mindestens einen Parameter der Kühl- Schmierstoffemulsion mithilfe des mindestens einen Sensors zu messen, die Messdaten an die Steuereinheit zu übermitteln und die Kühl-Schmierstoffemulsion zurück in die Verteilereinheit oder direkt in einen Tank abzugeben. Bevorzugt ist die Messeinheit eingerichtet, die Kühl-Schmierstoffemulsion nach einer Messung zurück in die Verteilereinheit zu geben. The measuring unit is typically set up to receive cooling lubricant emulsion from the distribution unit, measure at least one parameter of the cooling lubricant emulsion using the at least one sensor, transmit the measurement data to the control unit and return the cooling lubricant emulsion to the distribution unit or directly into a tank to give away. The measuring unit is preferably set up to return the cooling-lubricant emulsion to the distribution unit after a measurement.
Die Verteilereinheit des erfindungsgemäßen Systems ist eingerichtet, mit der Messeinheit, der Bereitstellungseinheit und einem Tank verbunden zu werden, und den Austausch von Kühl-Schmierstoffemulsion zwischen diesen zu regeln. Hierfür kann vorgesehen sein, dass die Verteilereinheit mehrere Einlässe und Auslässe für Kühl-Schmierstoffemulsion umfasst, die beispielsweise als Anschlüsse an Leitungen, wie Rohre oder Schläuche, gestaltet sein können. The distribution unit of the system according to the invention is designed to be connected to the measuring unit, the supply unit and a tank and to regulate the exchange of cooling lubricant emulsion between them. For this purpose, the distribution unit can be provided with several inlets and outlets for cooling lubricant emulsion, which can be designed, for example, as connections to lines such as pipes or hoses.
Insbesondere kann die Verteilereinheit folgende Arten von Anschlüssen umfassen:In particular, the distribution unit may comprise the following types of connections:
A) einen Anschluss, der eingerichtet ist, mit dem Auslass der Bereitstellungseinheit verbunden zu werden; A) a connector adapted to be connected to the outlet of the supply unit;
B) mindestens einen Anschluss, der eingerichtet ist, mit einem Tank für Kühl- Schmierstoffemulsion verbunden zu werden; B) at least one connection adapted to be connected to a tank for cooling lubricant emulsion;
C) einen Anschluss, der eingerichtet ist, mit dem Einlass der Messeinheit verbunden zu werden; C) a connector adapted to be connected to the inlet of the measuring unit;
D) optional einen Anschluss, der eingerichtet ist, mit dem Auslass der Messeinheit verbunden zu werden; D) optionally a port that is adapted to be connected to the outlet of the measuring unit;
E) optional einen oder mehrere weitere Anschlüsse, beispielsweise um eine teilweise Entsorgung von Kühl-Schmierstoffemulsion zu ermöglichen. E) optionally one or more additional connections, for example to enable partial disposal of cooling lubricant emulsion.
Diese Anschlüsse können zum Teil als unidirektionaler Einlass oder unidirektionaler Auslass fungieren, zum Teil auch als bidirektionaler Ein- und Auslass. Der Anschluss der Verteilereinheit, der eingerichtet sind, mit dem Einlass der Messeinheit verbunden zu werden, fungiert bevorzugt als unidirektionaler Auslass. Die Anschlüsse der Verteilereinheit, die eingerichtet sind, mit den Auslässen der Bereitstellungseinheit oder der Messeinheit verbunden zu werden, fungieren bevorzugt als unidirektionaler Einlass. Die Anschlüsse der Verteilereinheit, die eingerichtet sind, mit einem Tank verbunden zu werden, können je nach Bauart der Verteilereinheit bevorzugt als unidirektionale Ein- oder Auslässe oder als bidirektionale Ein- und Auslässe fungieren. Some of these connections can function as unidirectional inlets or unidirectional outlets, and some can function as bidirectional inlets and outlets. The connection of the distribution unit that is designed to be connected to the inlet of the measuring unit preferably functions as a unidirectional outlet. The connections of the distribution unit that are designed to be connected to the outlets of the supply unit or the measuring unit preferably function as unidirectional inlets. The connections of the distribution unit that are designed to be connected to a tank can, depending on the design of the distribution unit, preferably function as unidirectional inlets or outlets or as bidirectional inlets and outlets.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Verteilereinheit mindestens eine volumetrische Pumpe umfasst die eingerichtet ist, Kühl-Schmierstoffemulsion aus einem Tank in die Verteilereinheit zu fördern. Alternativ oder zusätzlich kann die Verteilereinheit hierfür mindestens eine regelbare Pumpe und einen der Pumpe zugeordneten Durchflussmesser, mit dem ein durch die Pumpe gefördertes Volumen bestimmt wird, umfassen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass eine volumetrische Pumpe oder eine regelbare Pumpe mit einem der Pumpe zugeordneten Durchflussmesser als externe Komponenten vorliegen und mit der Verteilereinheit verbunden sind. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Verteilereinheit weitere Durchflussmesser umfasst, die beispielsweise das Volumen an Kühl-Schmierstoffemulsion messen, welches aus der Bereitstellungseinheit und/oder der Messeinheit in die Verteilereinheit eintritt, und/oder aus der Verteilereinheit in die Messeinheit oder einen Tank gefördert wird, und/oder aus der Verteilereinheit geführt wird, um entsorgt zu werden. Furthermore, it can be provided that the distribution unit comprises at least one volumetric pump that is designed to convey cooling lubricant emulsion from a tank into the distribution unit. Alternatively or additionally, the distribution unit can comprise at least one controllable pump and a flow meter assigned to the pump, with which a volume conveyed by the pump is determined. Alternatively, it can be provided that a volumetric pump or a controllable pump with a flow meter assigned to the pump are present as external components and are connected to the distribution unit. Furthermore, it can be provided that the distribution unit comprises further flow meters which, for example, measure the volume of cooling lubricant emulsion which enters the distribution unit from the supply unit and/or the measuring unit, and/or is conveyed from the distribution unit into the measuring unit or a tank, and/or is led out of the distribution unit to be disposed of.
Bevorzugt ist die Verteilereinheit des erfindungsgemäßen Systems eingerichtet, über mindestens eine Ansaugleitung mit einem Tank verbunden zu sein. Hierbei umfasst die Ansaugleitung bevorzugt einen Feststofffilter, beispielsweise einen Spänefilter, der Feststoffe aus dem Tank daran hindert, in die Ansaugleitung und die Verteilereinheit zu gelangen. Preferably, the distribution unit of the system according to the invention is designed to be connected to a tank via at least one intake line. The intake line preferably comprises a solids filter, for example a chip filter, which prevents solids from the tank from entering the intake line and the distribution unit.
Die Merkmale geeigneter Pumpen und Durchflussmesser wurden bereits für die Bereitstellungseinheit beschrieben und sind auch bei der Verteilereinheit anwendbar. The characteristics of suitable pumps and flow meters have already been described for the supply unit and are also applicable to the distribution unit.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Verteilereinheit weitere Ventile umfasst, mit denen der Fluss von frischer Kühl-Schmierstoffemulsion oder von aus einem Tank entnommener Kühl-Schmierstoffemulsion zwischen der Bereitstellungseinheit, der Messeinheit und einem Tank geregelt wird. It is preferably provided that the distribution unit comprises further valves with which the flow of fresh cooling-lubricant emulsion or of cooling-lubricant emulsion removed from a tank between the supply unit, the measuring unit and a tank is regulated.
Die Verteilereinheit kann mindestens ein Rückschlagventil aufweisen, um den Fluss von Kühl-Schmierstoffemulsion nur in eine Richtung zu erlauben. Beispielsweise kann durch ein Rückschlagventil die Funktion eines Anschlusses der Verteilereinheit als unidirektionaler Ein- oder Auslass festgelegt werden. In diesem Fall sind Rückschlagventile bevorzugt unmittelbar hinter dem jeweiligen Ein- oder Auslass in der Verteilereinheit angeordnet. Ferner kann hierdurch der Beschädigung von manchen empfindlichen Komponenten vorgebeugt werden, und beispielsweise die Kontamination der frischen Kühl-Schmierstoffemulsion mit der aus einem Tank entnommenen Kühl-Schmierstoffemulsion vermieden werden. The distribution unit can have at least one check valve to allow the flow of cooling lubricant emulsion in only one direction. For example, a check valve can be used to define the function of a connection of the distribution unit as a unidirectional inlet or outlet. In this case, check valves are preferably arranged directly behind the respective inlet or outlet in the distribution unit. Furthermore, this can prevent damage to some sensitive components and, for example, avoid contamination of the fresh cooling lubricant emulsion with the cooling lubricant emulsion removed from a tank.
Die Verteilereinheit kann zusätzlich auch weitere Komponenten umfassen. Beispielsweise ist vorgesehen, dass die Verteilereinheit durch die Steuereinheit angesteuert werden kann, um den Flüssigkeitsaustausch zwischen der Bereitstellungseinheit, der Messeinheit und einem Tank zu regeln. Hierfür kann die Verteilereinheit mindestens eine Schnittstelle aufweisen, über die eine Kommunikation mit der Steuereinheit ermöglicht wird. Diese ist typischerweise über einen elektronischen Schaltkreis mit den Komponenten der Verteilereinheit verbunden, um deren Steuerung zu ermöglichen. Ferner ist typischerweise eine Firmware zur Steuerung der Komponenten installiert. Geeignete Schnittstellen wurden bereits für die Bereitstellungseinheit beschrieben und sind auch für die Verteilereinheit geeignet. The distribution unit can also include other components. For example, it is provided that the distribution unit can be controlled by the control unit in order to regulate the exchange of liquid between the supply unit, the measuring unit and a tank. For this purpose, the distribution unit can have at least one interface via which a Communication with the control unit is enabled. This is typically connected to the components of the distribution unit via an electronic circuit to enable their control. Furthermore, firmware is typically installed to control the components. Suitable interfaces have already been described for the provision unit and are also suitable for the distribution unit.
Bevorzugt umfasst die Verteilereinheit eine Schnittstelle für ein Datenkabel, die eingerichtet ist, über ein Datenkabel mit einer Schnittstelle der Messeinheit verbunden zu werden. Die Kommunikation mit der Steuereinheit erfolgt in diesem Fall über die Verbindung mit der Messeinheit, und über die Schnittstelle der Messeinheit, die eingerichtet ist, mit der Steuereinheit verbunden zu werden. Alternativ kann die Verteilereinheit direkt mit der Steuereinheit verbunden werden, beispielsweise über eine eigene kabellose Schnittstelle oder über ein Kabel. The distribution unit preferably comprises an interface for a data cable, which is set up to be connected to an interface of the measuring unit via a data cable. In this case, communication with the control unit takes place via the connection to the measuring unit, and via the interface of the measuring unit, which is set up to be connected to the control unit. Alternatively, the distribution unit can be connected directly to the control unit, for example via its own wireless interface or via a cable.
Die Versorgung der Verteilereinheit mit Strom kann ebenfalls auf beliebige Art erfolgen. Geeignete Arten der Stromversorgung wurden bereits für die Bereitstellungseinheit beschrieben und sind auch für die Verteilereinheit geeignet. Bevorzugt erfolgt die Versorgung der Verteilereinheit über einen Stromanschluss, der eingerichtet ist, mit der Stromversorgung der Messeinheit verbunden zu werden. Mehr bevorzugt ist der Stromanschluss in die Schnittstelle der Verteilereinheit für ein Datenkabel eingebaut, die eingerichtet ist, mit einer Schnittstelle der Messeinheit verbunden zu werden, und diese Schnittstelle der Messeinheit und das Datenkabel sind eingerichtet, die Verteilereinheit mit Strom, bevorzugt Gleichstrom zu versorgen. The distribution unit can also be supplied with electricity in any way. Suitable types of power supply have already been described for the provision unit and are also suitable for the distribution unit. The distribution unit is preferably supplied via a power connection that is set up to be connected to the power supply of the measuring unit. More preferably, the power connection is built into the interface of the distribution unit for a data cable, which is set up to be connected to an interface of the measuring unit, and this interface of the measuring unit and the data cable are set up to supply the distribution unit with power, preferably direct current.
Der Füllstandsensor des erfindungsgemäßen Systems, der eingerichtet ist, den Füllstand in einem Tank zu messen, kann beispielsweise als Schwimmer oder als auf Ultraschall basierender Sensor gestaltet sein. Des Weiteren können Sensoren genutzt werden, welche auf der TDR-Technologie (Time Domain Reflectometry) basieren. Auch Füllstandsensoren, bei denen der Füllstand durch Einleiten von Druckluft in eine zum Tank führende Leitung, wobei ein Luftdruck in der Leitung mit einem Drucksensor gemessen wird, ein Grenzdruck für einen Druckanstieg bestimmt wird und unter Verwendung des Grenzdrucks der Füllstand im Tank berechnet wird, können verwendet werden. Bevorzugt ist der Füllstandsensor ein auf Ultraschall basierender Sensor. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Füllstandsensor in die Verteilereinheit eingebaut ist, und die Verteilereinheit eingerichtet ist, an einem Tank befestigt zu werden, um den Füllstand in dem Tank messen zu können. The fill level sensor of the system according to the invention, which is set up to measure the fill level in a tank, can be designed, for example, as a float or as an ultrasound-based sensor. Furthermore, sensors based on TDR technology (Time Domain Reflectometry) can be used. Fill level sensors, in which the fill level is determined by introducing compressed air into a line leading to the tank, an air pressure in the line is measured with a pressure sensor, a limit pressure for a pressure increase is determined and the fill level in the tank is calculated using the limit pressure, can also be used be used. The fill level sensor is preferably an ultrasound-based sensor. It is preferably provided that the fill level sensor is installed in the distribution unit, and the distribution unit is set up to be attached to a tank in order to be able to measure the fill level in the tank.
Ferner kann das System einen Sensor zum Feststellung der Bildung von Schaum umfassen. Dieser ist vorzugsweise ebenfalls in die Verteilereinheit eingebaut. Furthermore, the system can include a sensor for detecting the formation of foam. This is preferably also installed in the distribution unit.
Die Steuereinheit des erfindungsgemäßen Systems kann eine beliebige Art von Steuereinheit sein, die mit der Bereitstellungseinheit, der Messeinheit und der Verteilereinheit verbunden werden kann und diese bzw. die darin verbauten Komponenten steuern kann. Bevorzugt ist die Steuereinheit ein Rechner. Auch kann die Steuereinheit mehrere miteinander verbundene Geräte umfassen, beispielsweise einen oder mehrere Rechner, die über ein Netzwerk (z.B. lokales Netzwerk, drahtloses lokales Netzwerk, Mobilfunk-Netzwerk) miteinander verbunden werden können. The control unit of the system according to the invention can be any type of control unit that can be connected to the provision unit, the measuring unit and the distribution unit and can control these or the components installed therein. The control unit is preferably a computer. The control unit can also comprise several interconnected devices, for example one or more computers that can be connected to one another via a network (e.g. local network, wireless local network, mobile network).
Es ist vorgesehen, dass die Steuereinheit Schnittstellen umfasst, über die sie mit den Schnittstellen der Bereitstellungseinheit, der Messeinheit und der Verteilereinheit verbunden werden kann und mit diesen kommunizieren kann. Beispielsweise umfasst die Steuereinheit mindestens eine kabellose Schnittstelle, wenn mindestens eines ausgewählt aus der Bereitstellungseinheit, der Messeinheit und der Verteilereinheit eine kabellose Schnittstelle aufweist, und mindestens eine Schnittstelle für ein Datenkabel, wenn mindestens eines ausgewählt aus der Bereitstellungseinheit, der Messeinheit und der Verteilereinheit eine entsprechende Schnittstelle aufweist. It is envisaged that the control unit includes interfaces via which it can be connected to the interfaces of the provision unit, the measuring unit and the distribution unit and can communicate with them. For example, the control unit comprises at least one wireless interface, if at least one selected from the provision unit, the measuring unit and the distribution unit has a wireless interface, and at least one interface for a data cable, if at least one selected from the provision unit, the measuring unit and the distribution unit has a corresponding one Has interface.
Die Versorgung der Steuereinheit mit Strom kann ebenfalls auf beliebige Art erfolgen. Geeignete und bevorzugte Arten der Stromversorgung wurden bereits für die Bereitstellungseinheit beschrieben und sind auch für die Steuereinheit geeignet bzw. bevorzugt.. The control unit can also be supplied with power in any way. Suitable and preferred types of power supply have already been described for the provision unit and are also suitable or preferred for the control unit.
Bevorzugt weisen die Bereitstellungseinheit, die Messeinheit und die Steuereinheit jeweils eine kabellose Schnittstelle auf, wobei die Messeinheit und die Verteilereinheit jeweils eine Schnittstelle für ein Datenkabel aufweisen, wobei die Bereitstellungseinheit und die Messeinheit eingerichtet sind, mit der Steuereinheit über die kabellosen Schnittstellen verbunden zu werden, und wobei die Verteilereinheit mit der Messeinheit eingerichtet sind, über die Schnittstellen für ein Datenkabel verbunden zu werden, und wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, mit der Bereitstellungseinheit und der Messeinheit über die kabellosen Schnittstellen zu kommunizieren, und mit der Verteilereinheit über die kabellose Schnittstelle der Messeinheit und das Datenkabel zu kommunizieren. Preferably, the provision unit, the measuring unit and the control unit each have a wireless interface, the measuring unit and the distribution unit each having an interface for a data cable, the provision unit and the measuring unit being set up to be connected to the control unit via the wireless interfaces, and wherein the distribution unit is set up with the measuring unit to be connected via the interfaces for a data cable, and wherein the control unit is set up, to communicate with the provisioning unit and the measuring unit via the wireless interfaces, and to communicate with the distribution unit via the wireless interface of the measuring unit and the data cable.
Es ist vorgesehen, dass der Flüssigkeitsaustausch zwischen der Bereitstellungseinheit und der Verteilereinheit, zwischen der Verteilereinheit und der Messeinheit sowie zwischen der Verteilereinheit und einem Tank über externe Leitungen wie Rohre oder Schläuche erfolgt. It is intended that the fluid exchange between the supply unit and the distribution unit, between the distribution unit and the measuring unit and between the distribution unit and a tank takes place via external lines such as pipes or hoses.
Der Begriff „Leitung“ bezieht sich erfindungsgemäß auf Vorrichtungen, die für den passiven Transport von fließfähigen Materialien, z.B. Flüssigkeiten, Gasen, Dispersionen und rieselfähigen Feststoffen vorgesehen sind, insbesondere auf Schlauchleitungen und Rohrleitungen. Sofern in dem jeweiligen Kontext nicht explizit angegeben, bezieht sich „Leitung“ nicht auf Strom leitungen oder Datenleitungen. According to the invention, the term "line" refers to devices intended for the passive transport of flowable materials, e.g. liquids, gases, dispersions and free-flowing solids, in particular hose lines and pipelines. Unless explicitly stated in the respective context, "line" does not refer to power lines or data lines.
Der Begriff „interne Leitung“ bezieht sich auf eine Leitung, die dem Transport von fließfähigen Materialien innerhalb einer Komponente des Systems (z.B. Bereitstellungseinheit, Verteilereinheit, Messeinheit) dient. Der Begriff „externe Leitung“ bezieht sich auf eine Leitung, die dem Transport von fließfähigen Materialien außerhalb einer Komponente des Systems dient (z.B. zwischen den Komponenten des Systems untereinander). The term "internal line" refers to a line that serves to transport flowable materials within a component of the system (e.g., supply unit, distribution unit, measuring unit). The term "external line" refers to a line that serves to transport flowable materials outside a component of the system (e.g., between the components of the system).
Externe Leitungen können beispielsweise eingerichtet sein, reversibel oder irreversibel mit der Bereitstellungseinheit, mit der Verteilereinheit und/oder der Messeinheit verbunden zu werden. External lines can, for example, be designed to be reversibly or irreversibly connected to the supply unit, the distribution unit and/or the measuring unit.
„Reversibel“ bedeutet im vorliegenden Kontext, dass eine wiederholte zerstörungsfreie (ausgenommen Verschleißschäden) Trennung und Wiederherstellung der Verbindung möglich ist. „Irreversibel“ bedeutet, dass eine zerstörungsfreie Trennung und Wiederherstellung der Verbindung nicht möglich ist. In this context, "reversible" means that repeated non-destructive (except for wear damage) separation and restoration of the connection is possible. "Irreversible" means that non-destructive separation and restoration of the connection is not possible.
Irreversible Verbindungen können den Vorteil haben, dass die Flüssigkeitsdichtigkeit der Verbindungen gegenüber reversiblen Verbindungen höher und der Verschleiß geringer ist, haben jedoch gleichzeitig den Nachteil, dass eine Trennung der Verbindungen, z.B. zum Austausch der einzelnen Komponenten, nur noch mit größerem Aufwand möglich sind. Irreversible Verbindungen können beispielsweise durch Verschweißen von Leitungen mit Anschlüssen bzw. Ein- und Auslässen der Bereitstellungseinheit, der Verteilereinheit und/oder der Messeinheit erfolgen. Irreversible connections can have the advantage that the liquid-tightness of the connections is higher and the wear is lower than with reversible connections, but at the same time they have the disadvantage that separating the connections, e.g. to replace the individual components, is only possible with greater effort. Irreversible Connections can be made, for example, by welding lines to connections or inlets and outlets of the supply unit, the distribution unit and/or the measuring unit.
Reversible Verbindungen haben hingegen den Vorteil, dass die Verbindungen wiederholt getrennt und wieder hergestellt werden können, sodass beispielsweise einzelne Komponenten bei Bedarf (z.B. für die Wartung) schnell ausgetauscht werden können. Geeignete Mittel zum Herstellen von reversiblen Verbindungen sind beispielsweise Schnellverschlüsse (Quick-Release-Verbindungen), Gewindeverbindungen, magnetische Verbindungen, Klebeverbindungen, Klammem, Klemmen, Muffen und Schellen. Reversible connections, on the other hand, have the advantage that the connections can be repeatedly separated and reestablished, so that, for example, individual components can be quickly replaced if necessary (e.g. for maintenance). Suitable means for producing reversible connections are, for example, quick-release connections, threaded connections, magnetic connections, adhesive connections, clamps, clamps, sleeves and clamps.
Bevorzugt sind hierbei Schnellverschlüsse, da diese oft hohen Drücken standhalten können, jedoch bei Bedarf schnell getrennt werden können. Gleichzeitig sind Schnellverschlüsse oft derart ausgebildet, dass im Falle der Trennung der Verbindung ein Ventil im Verschluss schließt, sodass keine Flüssigkeit aus der Leitung heraustreten kann. Quick-release fasteners are preferred here, as they can often withstand high pressures, but can be separated quickly if necessary. At the same time, quick-release fasteners are often designed in such a way that if the connection is separated, a valve in the fastener closes so that no liquid can escape from the line.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das erfindungsgemäße System zumindest eine Leitung für frische Kühl-Schmierstoffemulsion umfasst, die eine reversible Verbindung zwischen der Bereitstellungseinheit und der Verteilereinheit ermöglicht. It is preferably provided that the system according to the invention comprises at least one line for fresh cooling lubricant emulsion, which enables a reversible connection between the supply unit and the distribution unit.
In diesen Fällen ist bevorzugt, dass die jeweilige Leitung mindestens ein freies Ende aufweist, wobei das mindestens eine freie Ende ein der Leitung eindeutig zugeordnetes Identifikationsmerkmal aufweist, und wobei das mindestens eine freie Ende eingerichtet ist, reversibel mit der Bereitstellungseinheit, der Verteilereinheit oder beiden verbunden zu werden, vorzugsweise über einen Schnellverschluss, und wobei die Verteilereinheit, die Bereitstellungseinheit oder beide eingerichtet sind, das Identifikationsmerkmal bei Herstellung einer Verbindung mit dem mindestens einen freien Ende zu erkennen. In these cases, it is preferred that the respective line has at least one free end, wherein the at least one free end has an identification feature that is uniquely assigned to the line, and wherein the at least one free end is set up to be reversibly connected to the supply unit, the distribution unit or both to be, preferably via a quick-release fastener, and wherein the distribution unit, the provision unit or both are set up to recognize the identification feature when a connection is established with the at least one free end.
Das Identifikationsmerkmal kann ein beliebiges Identifikationsmerkmal sein, das eindeutig zugeordnet werden kann und durch elektronische Mittel erkannt werden kann. Beispielsweise kann das Identifikationsmerkmal ein Nahfeld- oder Radiofrequenz-Identifikationstransponder (NFC- oder RFID-Transponder), ein gedruckter Code (Strichcode, QR-Code, Seriennummer und ähnliche), oder ein codiertes Kontaktfeld sein. Entsprechend kann die Bereitstellungseinheit und/oder die Verteilereinheit ein Mittel zum Lesen des entsprechenden Identifikationsmerkmals aufweisen, wie ein NFC- oder RFID-Lesegerät zum Auslesen des NFC- bzw. RFID-Transponders, einen Scanner zum Auslesen des gedruckten Codes, oder ein Lesegerät für das codierte Kontaktfeld aufweisen. Bevorzugt ist das Identifikationsmerkmal ein NFC- oder RFID-Transponder, vorzugsweise ein RFID-Transponder und das Lesegerät ist ein NFC- bzw. RFID- Lesegerät, vorzugsweise ein RFID-Lesegerät, da diese den Vorteil haben, dass keine vorgeschriebene Ausrichtung des Transponders und des Lesegeräts erforderlich ist, um eine Erkennung des Identifikationsmerkmals zu ermöglichen, und die räumliche Nähe des Identifikationsmerkmals zum Lesegerät ausreichen kann. The identification feature may be any identification feature that can be uniquely assigned and recognized by electronic means. For example, the identification feature may be a near-field or radio frequency identification transponder (NFC or RFID transponder), a printed code (barcode, QR code, serial number and similar), or a coded contact field. Accordingly, the provision unit and/or the distribution unit can have a means for reading the corresponding identification feature, such as an NFC or RFID reader for reading the NFC or RFID transponder, a scanner for reading the printed code, or a reader for the coded contact field. Preferably, the identification feature is an NFC or RFID transponder, preferably an RFID transponder, and the reader is an NFC or RFID reader, preferably an RFID reader, since these have the advantage that no prescribed alignment of the transponder and the reader is required to enable recognition of the identification feature, and the spatial proximity of the identification feature to the reader can be sufficient.
Hierbei kann ein Ende der Leitung irreversibel mit der Bereitstellungseinheit verbunden sein und das andere Ende das freie Ende sein und eingerichtet sein, reversibel mit der Verteilereinheit verbunden zu werden, wobei die Verteilereinheit eingerichtet ist, das Identifikationsmerkmal zu erkennen. In diesem Fall ist das Identifikationsmerkmal auch der Bereitstellungseinheit eindeutig zugeordnet. Die Verteilereinheit ist hierbei eingerichtet, die Herstellung einer Verbindung (z.B. Schnellverschlussverbindung) zwischen dem freien Ende der Leitung und dem hierfür vorgesehenen Anschluss der Verteilereinheit festzustellen (z.B. durch Schließen eines elektrischen Kontakts im Anschluss), das Identifikationsmerkmal an dem freien Ende zu erkennen, und die erkannten Daten an die Steuereinheit zu übermitteln. Die Steuereinheit ist eingerichtet, das Identifikationsmerkmal der Leitung und der Bereitstellungseinheit zuzuordnen (z.B. anhand einer abgespeicherten Datenbank) und eine Datenverbindung zu der identifizierten Bereitstellungseinheit und zu der Verteilereinheit aufzubauen. Here, one end of the line can be irreversibly connected to the provision unit and the other end can be the free end and can be set up to be reversibly connected to the distribution unit, the distribution unit being set up to recognize the identification feature. In this case, the identification feature is also uniquely assigned to the provision unit. The distribution unit is set up to determine the establishment of a connection (e.g. quick-release connection) between the free end of the line and the connection of the distribution unit provided for this purpose (e.g. by closing an electrical contact in the connection), to recognize the identification feature on the free end, and the to transmit recognized data to the control unit. The control unit is set up to assign the identification feature to the line and the provision unit (e.g. based on a stored database) and to establish a data connection to the identified provision unit and to the distribution unit.
Alternativ kann ein Ende der Leitung irreversibel mit der Verteilereinheit verbunden sein und das andere Ende das freie Ende sein und eingerichtet sein, reversibel mit der Bereitstellungseinheit verbunden zu werden, wobei die Bereitstellungseinheit eingerichtet ist, das Identifikationsmerkmal zu erkennen. In diesem Fall ist das Identifikationsmerkmal auch der Verteilereinheit eindeutig zugeordnet. Die Bereitstellungseinheit ist hierbei eingerichtet, die Herstellung einer Verbindung (z.B. Schnellverschlussverbindung) zwischen dem freien Ende der Leitung und dem hierfür vorgesehenen Anschluss der Bereitstellungseinheit festzustellen (z.B. durch Schließen eines elektrischen Kontakts im Anschluss), das Identifikationsmerkmal an dem freien Ende zu erkennen, und die erkannten Daten an die Steuereinheit zu übermitteln. Alternatively, one end of the line can be irreversibly connected to the distribution unit and the other end can be the free end and can be set up to be reversibly connected to the provision unit, the provision unit being set up to recognize the identification feature. In this case, the identification feature is also uniquely assigned to the distribution unit. The provision unit is set up to determine the establishment of a connection (e.g. quick-release connection) between the free end of the line and the connection of the provision unit provided for this purpose (e.g. by closing an electrical contact in the connection). To recognize identification feature at the free end and to transmit the recognized data to the control unit.
Die Steuereinheit ist eingerichtet, das Identifikationsmerkmal der Leitung und der Verteilereinheit zuzuordnen (z.B. anhand einer abgespeicherten Datenbank) und eine Datenverbindung zu der identifizierten Verteilereinheit und zu der Bereitstellungseinheit aufzubauen. The control unit is configured to assign the identification feature to the line and the distribution unit (e.g. based on a stored database) and to establish a data connection to the identified distribution unit and to the provision unit.
Alternativ können beide Enden der Leitung freie Enden sein, wobei ein freies Ende eingerichtet ist, reversibel mit der Verteilereinheit verbunden zu werden und das andere freie Ende eingerichtet ist, reversibel mit der Bereitstellungseinheit verbunden zu werden, und wobei die Bereitstellungseinheit und die Verteilereinheit eingerichtet sind, die Identifikationsmerkmale an den freien Enden zu erkennen. Alternatively, both ends of the line can be free ends, with one free end being set up to be reversibly connected to the distribution unit and the other free end being set up to be reversibly connected to the provision unit, and wherein the provision unit and the distribution unit are set up, to recognize the identification features on the free ends.
Die Bereitstellungseinheit und die Verteilereinheit sind hierbei eingerichtet, die Herstellung einer Verbindung (z.B. Schnellverschlussverbindung) zwischen dem freien Ende der Leitung und dem hierfür vorgesehenen Anschluss der Bereitstellungseinheit bzw. der Verteilereinheit festzustellen (z.B. durch Schließen eines elektrischen Kontakts im Anschluss), das Identifikationsmerkmal an dem freien Ende zu erkennen, und die erkannten Daten an die Steuereinheit zu übermitteln. Die Steuereinheit ist eingerichtet, das von der Bereitstellungseinheit erkannte Identifikationsmerkmal und das von der Verteilereinheit erkannte Identifikationsmerkmal jeweils einer Leitung zuzuordnen (z.B. anhand einer abgespeicherten Datenbank), die identifizierten Leitungen miteinander zu vergleichen und im Falle einer Übereinstimmung eine Datenverbindung zu der Bereitstellungseinheit und zu der Verteilereinheit aufzubauen. The provision unit and the distribution unit are designed to detect the establishment of a connection (e.g. quick-release connection) between the free end of the line and the connection provided for this purpose on the provision unit or the distribution unit (e.g. by closing an electrical contact in the connection), to detect the identification feature on the free end and to transmit the detected data to the control unit. The control unit is designed to assign the identification feature detected by the provision unit and the identification feature detected by the distribution unit to a line (e.g. using a stored database), to compare the identified lines with one another and, if there is a match, to establish a data connection to the provision unit and to the distribution unit.
Bei diesen Konfigurationen ist es der Steuereinheit möglich, eindeutig erkennen, ob eine Verbindung zwischen der Bereitstellungseinheit und der Verteilereinheit besteht, durch die ein Flüssigkeitsaustausch stattfinden kann. Ebenso ist es der Steuereinheit möglich, eindeutig zu erkennen, welche Verteilereinheit mit welcher Bereitstellungseinheit verbunden ist, wenn mehrere Verteilereinheiten und/oder Bereitstellungseinheiten zur Auswahl stehen, und diese entsprechend anzusteuern, damit das erfindungsgemäße Verfahren mit diesen durchgeführt werden kann. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das erfindungsgemäße System Leitungen für Kühl-Schmierstoffemulsion umfasst, die reversible Verbindungen zwischen der Messeinheit und der Verteilereinheit und/oder zwischen der Verteilereinheit und einem Tank ermöglichen. In diesen Fällen können die reversiblen Verbindungen in gleicher Weise eingerichtet sein, wie oben für die reversible Verbindung zwischen der Bereitstellungseinheit und der Verteilereinheit beschrieben. In these configurations, it is possible for the control unit to clearly identify whether there is a connection between the supply unit and the distribution unit through which a fluid exchange can take place. It is also possible for the control unit to clearly identify which distribution unit is connected to which supply unit if several distribution units and/or supply units are available for selection, and to control these accordingly so that the method according to the invention can be carried out with them. In addition, the system according to the invention can comprise lines for cooling lubricant emulsion, which enable reversible connections between the measuring unit and the distribution unit and/or between the distribution unit and a tank. In these cases, the reversible connections can be set up in the same way as described above for the reversible connection between the supply unit and the distribution unit.
Das erfindungsgemäße System kann auch für die Konditionierung von Kühl- Schmierstoffemulsion in mehreren Tanks für mehrere Werkzeugmaschinen eingerichtet sein. Hierfür ist vorgesehen, dass das System mindestens eine zweite Messeinheit, mindestens eine zweite Verteilereinheit und mindestens einen zweiten Füllstandsensor umfasst, wobei der zweite Füllstandsensor eingerichtet ist, den Füllstand in einem zweiten Tank zu messen, wobei die Bereitstellungseinheit auch von der zweiten Messeinheit räumlich getrennt ist und in keinem direkten Flüssigkeitsaustausch mit dieser steht, und wobei die zweite Verteilereinheit eingerichtet ist, mit der zweiten Messeinheit, der Bereitstellungseinheit und dem zweiten Tank verbunden zu werden, und den Austausch von Kühl-Schmierstoffemulsion zwischen diesen zu regeln, und das System eingerichtet ist, die Kühl-Schmierstoffemulsionen in mindestens zwei Tanks zu konditionieren, und wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, festzulegen, durch welche Verteilereinheit die frische Kühl-Schmierstoffemulsion aus der Bereitstellungseinheit geführt wird. The system according to the invention can also be set up for the conditioning of coolant-lubricant emulsion in several tanks for several machine tools. For this purpose, it is provided that the system comprises at least one second measuring unit, at least one second distribution unit and at least one second level sensor, the second level sensor being set up to measure the level in a second tank, the provision unit also being spatially separated from the second measuring unit and is not in direct fluid exchange with it, and wherein the second distribution unit is set up to be connected to the second measuring unit, the supply unit and the second tank, and to regulate the exchange of cooling lubricant emulsion between them, and the system is set up, to condition the cooling lubricant emulsions in at least two tanks, and wherein the control unit is set up to determine through which distribution unit the fresh cooling lubricant emulsion is led out of the supply unit.
Dies hat den Vorteil, dass im erfindungsgemäßen Verfahren mit einer Bereitstellungseinheit die Kühl-Schmierstoffemulsion in mehreren Tanks konditioniert werden kann, was in einem automatisierten Prozess erfolgen kann. Hierfür ist vorgesehen, dass jeder Tank mit einer separaten Verteilereinheit verbunden ist, und jede Verteilereinheit mit einer separaten Messeinheit verbunden ist, jedoch mehrere Verteilereinheiten mit derselben Bereitstellungseinheit verbunden sind. This has the advantage that in the method according to the invention with a supply unit, the cooling-lubricant emulsion can be conditioned in several tanks, which can be done in an automated process. For this purpose, it is provided that each tank is connected to a separate distribution unit, and each distribution unit is connected to a separate measuring unit, but several distribution units are connected to the same supply unit.
Für die zweite Verteilereinheit, die zweite Messeinheit, den zweiten Füllstandsensor und deren Verbindungen mit der Bereitstellungseinheit und der Steuereinheit sowie untereinander gilt entsprechend die Beschreibung der Verteilereinheit, der Messeinheit, des Füllstandsensors und deren Verbindungen mit der Bereitstellungseinheit und der Steuereinheit sowie untereinander. Das erfindungsgemäße System kann eingerichtet sein, eine Kühl- Schmierstoffemulsion in einem einzigen Tank für eine Werkzeugmaschine zu konditionieren. Hierbei ist die Bereitstellungseinheit über eine Leitung mit einer einzigen Verteilereinheit verbunden, die im Flüssigkeitsaustausch mit einem einzigen Tank steht. Dies kann beispielsweise in Betrieben sinnvoll sein, in denen nur eine einzige Werkzeugmaschine mit einem einzigen Tank vorhanden ist, und ein Ausbau auf weitere Werkzeugmaschinen nicht geplant ist, da beispielsweise keine räumlichen Kapazitäten für weitere Werkzeugmaschinen vorhanden sind. The description of the distribution unit, the measuring unit, the level sensor and their connections to the provision unit and the control unit as well as to each other applies accordingly to the second distribution unit, the second measuring unit, the second level sensor and their connections to the provision unit and the control unit as well as to each other. The system according to the invention can be set up to condition a cooling lubricant emulsion in a single tank for a machine tool. The supply unit is connected via a line to a single distribution unit, which is in fluid exchange with a single tank. This can be useful, for example, in companies in which there is only a single machine tool with a single tank, and expansion to additional machine tools is not planned, for example because there is no spatial capacity for additional machine tools.
Alternativ ist das erfindungsgemäße System eingerichtet, eine Kühl- Schmierstoffemulsion in mindestens zwei Tanks für Werkzeugmaschinen zu konditionieren, wobei vorgesehen ist, dass die Bereitstellungseinheit über eine verzweigte Leitung mit allen Verteilereinheiten gleichzeitig verbunden ist und mit diesen im Flüssigkeitsaustausch steht. In diesem Fall ist die Steuereinheit eingerichtet, folgende Schritte auszuführen: a1 ) Ansteuern der Bereitstellungseinheit, damit diese eine für einen ausgewählten der mindestens zwei Tanks definierte Menge eines Konzentrats mit einer für den ausgewählten der mindestens zwei Tanks definierten Menge Wasser mischt und die Mischung als frische Kühl-Schmierstoffemulsion bereitstellt; b1 ) Ansteuern der Verteilereinheit, die mit einem ausgewählten Tank verbunden ist, damit diese frische Kühl-Schmierstoffemulsion von der Bereitstellungseinheit in die mit dieser Verteilereinheit verbundene Messeinheit oder in den ausgewählten Tank führt, oder Kühl-Schmierstoffemulsion aus dem ausgewählten Tank in die mit dieser Verteilereinheit verbundene Messeinheit führt, und/oder optional zumindest einen Teil der Kühl-Schmierstoffemulsion aus dieser Messeinheit in den ausgewählten Tank führt; c1 ) Empfangen von Messdaten von den Sensoren aller Messeinheiten und von allen Füllstandsensoren; d1 ) Berechnen der Nachfahrmenge, die erforderlich ist, um den Füllstand in einem ausgewählten Tank von einem gemessenen Ist-Füllstand in einen definierten Soll-Füllstand zu überführen; e1 ) Berechnen der Nachfahrkonzentration einer frischen Kühl- Schmierstoffemulsion, die bei einer berechneten Nachfahrmenge erforderlich ist, um die gemessene Ist-Konzentration in einem ausgewählten Tank in eine definierte Soll-Konzentration zu überführen. f1 ) Auswählen eines Tanks, in dem die Kühl-Schmierstoffemulsion konditioniert werden soll. Die Auswahl des Tanks kann hierbei automatisiert erfolgen, beispielsweise kann die Steuereinheit anhand von empfangenen Messdaten prüfen, ob der Füllstand oder die Konzentration in allen Tanks in einem vorgegebenen Bereich liegt, und einen Tank auswählen, wenn der Füllstand oder die Konzentration nicht in dem vorgegebenen Bereich liegt. Alternatively, the system according to the invention is set up to condition a coolant-lubricant emulsion in at least two tanks for machine tools, it being provided that the supply unit is connected to all distribution units at the same time via a branched line and is in fluid exchange with them. In this case, the control unit is set up to carry out the following steps: a1) Controlling the supply unit so that it mixes an amount of concentrate defined for a selected one of the at least two tanks with an amount of water defined for the selected one of the at least two tanks and the mixture as fresh providing cooling lubricant emulsion; b1 ) Controlling the distribution unit that is connected to a selected tank so that it leads fresh cooling lubricant emulsion from the supply unit into the measuring unit connected to this distribution unit or into the selected tank, or cooling lubricant emulsion from the selected tank into the one connected to this distribution unit connected measuring unit, and / or optionally leads at least part of the cooling-lubricant emulsion from this measuring unit into the selected tank; c1 ) Receiving measurement data from the sensors of all measuring units and from all level sensors; d1) Calculating the follow-up quantity required to transfer the fill level in a selected tank from a measured actual fill level to a defined target fill level; e1) Calculating the follow-up concentration of a fresh coolant lubricant emulsion, which is required for a calculated follow-up quantity in order to convert the measured actual concentration in a selected tank into a defined target concentration. f1 ) Selecting a tank in which the cooling lubricant emulsion is to be conditioned. The selection of the tank can be done automatically, for example the control unit can use received measurement data to check whether the fill level or concentration in all tanks is in a predetermined range, and select a tank if the fill level or concentration is not in the predetermined range lies.
Der Fluss von frischer Kühl-Schmierstoffemulsion nur in die Verteilereinheit, die mit dem ausgewählten Tank verbunden ist, kann beispielsweise dadurch erzeugt werden, dass Ventile in der ausgewählten Verteilereinheit geöffnet werden und in allen anderen Verteilereinheiten geschlossen werden. Alternativ kann das System ferner einen Verteilblock mit Ventilen umfassen, der zwischen der Bereitstellungseinheit und den Verteilereinheiten in die verzweigte Leitung eingebaut ist und durch Öffnen und Schließen der Ventile den Zweig der Leitung bestimmt, durch die die Kühl-Schmierstoffemulsion gefördert wird. The flow of fresh cooling lubricant emulsion only into the distribution unit connected to the selected tank can be generated, for example, by opening valves in the selected distribution unit and closing them in all other distribution units. Alternatively, the system can further comprise a distribution block with valves, which is installed in the branched line between the supply unit and the distribution units and, by opening and closing the valves, determines the branch of the line through which the cooling lubricant emulsion is conveyed.
Die Steuerung des Verteilblocks erfolgt in diesem Fall durch die Steuereinheit, wobei die Datenverbindung zwischen dem Verteilblock und der Steuereinheit über eine direkte (z.B. kabellose) Schnittstelle hergestellt werden kann, oder über die Schnittstelle der Bereitstellungseinheit, wobei der Verteilblock über ein Datenkabel mit der Bereitstellungseinheit verbunden ist. In this case, the distribution block is controlled by the control unit, whereby the data connection between the distribution block and the control unit can be established via a direct (e.g. wireless) interface, or via the interface of the provision unit, whereby the distribution block is connected to the provision unit via a data cable is.
Dies kann beispielsweise in Betrieben sinnvoll sein, in denen mehrere Werkzeugmaschinen mit mehreren Tanks vorhanden sind und diese in räumlicher Nähe zueinander stehen. This can be useful, for example, in companies where there are several machine tools with several tanks and they are in close proximity to one another.
Alternativ ist das erfindungsgemäße System eingerichtet, eine Kühl- Schmierstoffemulsion in mindestens zwei Tanks für Werkzeugmaschinen zu konditionieren, wobei vorgesehen ist, dass die Bereitstellungseinheit über eine reversible Leitung mit mehreren Verteilereinheiten verbunden werden kann, wobei die Leitung mindestens ein freies Ende aufweist, wobei das mindestens eine freie Ende ein der Leitung eindeutig zugeordnetes Identifikationsmerkmal aufweist. Das mindestens eine freie Ende ist eingerichtet, reversibel mit der Bereitstellungseinheit, der Verteilereinheit oder beiden verbunden zu werden, vorzugsweise über einen Schnellverschluss, und die Verteilereinheit, die Bereitstellungseinheit oder beide sind eingerichtet, das Identifikationsmerkmal bei Herstellung einer Verbindung mit dem mindestens einen freien Ende zu erkennen. Alternatively, the system according to the invention is set up to condition a coolant-lubricant emulsion in at least two tanks for machine tools, it being provided that the supply unit can be connected to several distribution units via a reversible line, the line having at least one free end, the at least a free end has an identification feature that is clearly assigned to the line. The at least one free end is set up to be reversibly connected to the provision unit, the distribution unit or both, preferably via a quick-release fastener, and the distribution unit, the provision unit or both are set up to use the identification feature when a connection is established with the at least one free end recognize.
In diesem Fall ist die Steuereinheit eingerichtet, folgende Schritte auszuführen: a2) Ansteuern der Bereitstellungseinheit, damit diese eine definierte Menge eines Konzentrats mit einer definierten Menge Wasser mischt und die Mischung als frische Kühl-Schmierstoffemulsion bereitstellt, wobei die Menge des Konzentrats und die Menge des Wassers für den Tank definiert sind, der mit einer identifizierten Verteilereinheit verbunden ist; b2) Ansteuern der identifizierten Verteilereinheit, damit diese frische Kühl- Schmierstoffemulsion von der Bereitstellungseinheit in die mit der Verteilereinheit verbundene Messeinheit oder in den mit der Verteilereinheit verbundenen Tank führt, oder Kühl-Schmierstoffemulsion aus diesem Tank in diese Messeinheit führt, und/oder optional zumindest einen Teil der Kühl-Schmierstoffemulsion aus dieser Messeinheit in diesen Tank führt; c2) Empfangen von Messdaten von den Sensoren aller Messeinheiten und von allen Füllstandsensoren; d2) Berechnen der Nachfahrmenge, die erforderlich ist, um den Füllstand in dem mit der identifizierten Verteilereinheit verbundenen Tank von einem gemessenen Ist-Füllstand in einen definierten Soll-Füllstand zu überführen; e2) Berechnen der Nachfahrkonzentration einer frischen Kühl- Schmierstoffemulsion, die bei einer berechneten Nachfahrmenge erforderlich ist, um die gemessene Ist-Konzentration in dem mit der identifizierten Verteilereinheit verbundenen Tank in eine definierte Soll-Konzentration zu überführen. f2) Identifizieren der Verteilereinheit, mit der die Bereitstellungseinheit verbunden ist. In this case, the control unit is set up to carry out the following steps: a2) Controlling the supply unit so that it mixes a defined amount of a concentrate with a defined amount of water and provides the mixture as a fresh cooling lubricant emulsion, the amount of concentrate and the amount of water being defined for the tank that is connected to an identified distribution unit connected is; b2) Controlling the identified distribution unit so that it leads fresh cooling lubricant emulsion from the supply unit into the measuring unit connected to the distribution unit or into the tank connected to the distribution unit, or leads cooling lubricant emulsion from this tank into this measuring unit, and / or optionally at least leads part of the cooling lubricant emulsion from this measuring unit into this tank; c2) receiving measurement data from the sensors of all measuring units and from all level sensors; d2) Calculating the follow-up quantity required to transfer the fill level in the tank connected to the identified distribution unit from a measured actual fill level to a defined target fill level; e2) Calculating the follow-up concentration of a fresh coolant lubricant emulsion, which is required for a calculated follow-up quantity in order to convert the measured actual concentration in the tank connected to the identified distribution unit into a defined target concentration. f2) Identify the distribution unit to which the provisioning unit is connected.
Die Auswahl des Tanks, in dem die Kühl-Schmierstoffemulsion konditioniert werden soll, erfolgt hierbei manuell durch einen Nutzer. Beispielsweise kann die Steuereinheit anhand von empfangenen Messdaten prüfen, ob der Füllstand oder die Konzentration in allen Tanks in einem vorgegebenen Bereich liegt, und einen Warnhinweis an den Nutzer geben, wenn dies für einen Tank nicht zutrifft. Der Nutzer kann dann aufgefordert werden, die Bereitstellungseinheit an die Verteilereinheit anzuschließen, die mit diesem Tank verbunden ist. The selection of the tank in which the cooling lubricant emulsion is to be conditioned is done manually by a user. For example, the control unit can use received measurement data to check whether the fill level or concentration in all tanks is within a specified range and issue a warning to the user if this does not apply to a tank. The user may then be asked to connect the delivery unit to the distribution unit connected to that tank.
Hierbei ist bevorzugt, dass die reversible Leitung zwischen der Bereitstellungseinheit und der Verteilereinheit ein Schlauch aus einem flexiblen, aber korrosionsbeständigen Material ist, da dies die Herstellung und die Trennung der Verbindung der Bereitstellungseinheit zu verschiedenen Verteilereinheiten erleichtert. Dies kann beispielsweise in Betrieben sinnvoll sein, in denen mehrere Werkzeugmaschinen mit mehreren Tanks vorhanden sind, diese jedoch nicht in räumlicher Nähe zueinander stehen. Hierbei kann die Bereitstellungseiheit zusammen mit einem Konzentrat-Behälter und gegebenenfalls einem Wasserbehälter beispielsweise auf einem mobilen Transportmittel (z.B. einem Wagen) platziert sein, und mithilfe des Transportmittels zwischen den verschiedenen Tanks bewegt werden, um an die entsprechenden Verteilereinheiten angeschlossen zu werden. It is preferred that the reversible line between the supply unit and the distribution unit is a hose made of a flexible but corrosion-resistant material, as this makes it easier to connect and disconnect the supply unit from different distribution units. This can be useful, for example, in companies where there are several machine tools with several tanks, but these are not in spatial proximity to one another. The supply unit can be placed together with a concentrate container and, if necessary, a water container, for example on a mobile means of transport (e.g. a trolley), and can be moved between the various tanks using the means of transport in order to be connected to the corresponding distribution units.
Bevorzugt ist die Bereitstellungseinheit daher eingerichtet, mit der Verteilereinheit reversibel verbunden zu werden, und zumindest in getrenntem Zustand unabhängig von der Messeinheit, der Verteilereinheit und dem Tank bewegt zu werden. Preferably, the supply unit is therefore designed to be reversibly connected to the distribution unit and, at least in the separated state, to be moved independently of the measuring unit, the distribution unit and the tank.
Insbesondere ist es hierbei vorteilhaft, wenn die Kommunikation der Steuereinheit mit der Bereitstellungseinheit, den Messeinheiten und den Verteilereinheiten über kabellose Schnittstellen erfolgt, da in diesem Fall die Steuerung oft über eine große Distanz erfolgt. In particular, it is advantageous if the control unit communicates with the provision unit, the measuring units and the distribution units via wireless interfaces, since in this case the control often takes place over a large distance.
Alternativ kann auch eine Gruppe von Verteilereinheiten, die jeweils mit einer Messeinheit und einem Tank verbunden sind, über eine gemeinsame Leitung verfügen, die ein freies Ende mit einem Identifikationsmerkmal aufweist, welches eingerichtet ist, reversibel mit der Bereitstellungseinheit verbunden zu werden. In diesem Fall kann die Steuereinheit eingerichtet sein, bei Herstellung einer Verbindung zu dieser Gruppe von Verteilereinheiten die Schritte a1 ) bis f1 ), wie oben beschrieben, auszuführen. Alternatively, a group of distribution units, each connected to a measuring unit and a tank, can also have a common line that has a free end with an identification feature that is designed to be reversibly connected to the supply unit. In this case, the control unit can be designed to carry out steps a1) to f1) as described above when establishing a connection to this group of distribution units.
Dies kann beispielsweise in Betrieben sinnvoll sein, in denen mehrere Gruppen von in räumlicher Nähe stehenden Werkzeugmaschinen mit mehreren Tanks vorhanden sind, wobei die einzelnen Gruppen und gegebenenfalls einzelne weitere Werkzeugmaschinen mit Tanks in verschiedenen Räumen stehen. This can be useful, for example, in companies where there are several groups of machine tools with several tanks located in close proximity, with the individual groups and, if necessary, individual additional machine tools with tanks located in different rooms.
Insbesondere bei Ausführungsformen des Systems, die eingerichtet sind, mit mehreren Tanks verbunden zu werden, ist es bevorzugt, Maßnahmen zu treffen, um eine Vermischung verschiedener Kühl-Schmierstoffemulsionen zu vermeiden. Daher ist bevorzugt eine Druckluftleitung vorgesehen ist, welche über ein Druckluftventil mit den Leitungen zwischen der Bereitstellungseinheit und den Verteilereinheiten, oder mit der Bereitstellungseinheit verbunden ist, so dass in den Leitungen vorhandene Kühl-Schmierstoffemulsion ausgeblasen werden kann. Durch die über die Druckluftleitung eingeleitete Druckluft wird gegebenenfalls vorhandene Kühl-Schmierstoffemulsion durch die jeweilige Verteilereinheit in den jeweiligen Tank gedrückt. Dies ist besonders vorteilhaft, da dadurch auch sich in der Verbindung zwischen einer Verteilereinheit und einem Tank befindliche Späne-Filter, welche verhindern, dass Späne und Partikel in den Messkreislauf gelangen, ausgeblasen und dadurch gereinigt werden. Alternativ zur Reinigung durch Druckluft, oder zusätzlich hierzu, können Leitungen auch durch Einsatz von Molchen gereinigt werden. Particularly in embodiments of the system that are designed to be connected to multiple tanks, it is preferable to take measures to avoid mixing of different cooling lubricant emulsions. Therefore, a compressed air line is preferably provided, which is connected via a compressed air valve to the lines between the supply unit and the distribution units, or to the supply unit, so that cooling lubricant emulsion present in the lines can be blown out. The compressed air introduced via the compressed air line forces any cooling lubricant emulsion present through the respective distribution unit into the respective tank. This is particularly advantageous because it also blows out and cleans chip filters located in the connection between a distribution unit and a tank, which prevent chips and particles from entering the measuring circuit. As an alternative to cleaning with compressed air, or in addition to this, lines can also be cleaned using pigs.
Neben dem Ausblasen zu Reinigungszwecken kann über die Druckluftleitung zudem eine länger andauernde Belüftung der Tanks erfolgen. In addition to blowing out the tanks for cleaning purposes, the compressed air line can also be used to ventilate the tanks for longer periods.
Auf diese Weise kann insbesondere bei langen Standzeiten der Bildung schlechter Gerüche vorgebeugt werden, indem ein anaerober Zustand der Emulsion durch den Sauerstoffeintrag verhindert wird. In this way, the formation of bad odours can be prevented, especially during long periods of storage, by preventing an anaerobic state of the emulsion due to the introduction of oxygen.
Ferner ist bei Ausführungsformen mit mehreren Tanks vorgesehen, dass das System eingerichtet ist, den mindestens einen Parameter der Kühl- Schmierstoffemulsion und den Füllstand auch in den Tanks zu überwachen, die in keinem Flüssigkeitsaustausch mit der Bereitstellungseinheit stehen. Furthermore, in embodiments with multiple tanks, it is provided that the system is set up to monitor the at least one parameter of the cooling lubricant emulsion and the fill level even in the tanks that are not in fluid exchange with the supply unit.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Konditionierung einer Kühl-Schmierstoffemulsion für Werkzeugmaschinen, wobei eine Kühl- Schmierstoffemulsion in einem Tank bereitgestellt wird und wobei die Kühl- Schmierstoffemulsion aus dem Tank entnommen wird, unter Verwendung mindestens eines Sensors mindestens ein Parameter der Kühl- Schmierstoffemulsion erfasst wird, aus dem mindestens einen Parameter die Konzentration der Kühl-Schmierstoffemulsion in dem Tank (60) bestimmt wird, und die Kühl-Schmierstoffemulsion zumindest teilweise in den Tank zurückgeführt wird, und mithilfe eines Füllstandsensors der Füllstand in dem Tank gemessen wird, eine erforderliche Nachfahrkonzentration und Nachfahrmenge berechnet wird und die frische Kühl-Schmierstoffemulsion mit der berechneten Nachfahrkonzentration in der berechneten Nachfahrmenge bereitgestellt wird, ferner umfassend den Schritt: Kalibrieren des mindestens einen Sensors, durch Spülen des mindestens einen Sensors und Durchführen einer Messung mit frischer Kühl-Schmierstoffemulsion, welche ein definiertes Verhältnis eines Konzentrats zu Wasser aufweist, wobei die frische Kühl-Schmierstoffemulsion durch eine Bereitstellungseinheit bereitgestellt wird, der Sensor Bestandteil einer Messeinheit ist, die Bereitstellungseinheit von der Messeinheit räumlich getrennt ist und in keinem direkten Flüssigkeitsaustausch mit der Messeinheit steht, und die Bereitstellungseinheit, die Messeinheit und der Tank mit einer Verteilereinheit verbunden sind, die den Austausch von Kühl-Schmierstoffemulsion zwischen diesen regelt, und wobei das Verfahren durch eine Steuereinheit gesteuert wird. A further subject of the invention is a method for conditioning a cooling lubricant emulsion for machine tools, wherein a cooling lubricant emulsion is provided in a tank and wherein the cooling lubricant emulsion is removed from the tank, using at least one sensor to determine at least one parameter of the cooling Lubricant emulsion is detected, from which at least one parameter the concentration of the cooling lubricant emulsion in the tank (60) is determined, and the cooling lubricant emulsion is at least partially returned to the tank, and the level in the tank is measured using a level sensor, a the required follow-up concentration and follow-up amount is calculated and the fresh cooling lubricant emulsion with the calculated follow-up concentration is provided in the calculated follow-up quantity, further comprising the step: calibrating the at least one sensor, by flushing the at least one sensor and carrying out a measurement with fresh cooling lubricant emulsion, which has a defined ratio of concentrate to water, the fresh cooling lubricant emulsion being provided by a supply unit, the sensor being part of a measuring unit, the provision unit is spatially separated from the measuring unit and is not in direct fluid exchange with the measuring unit, and the provision unit, the measuring unit and the tank are connected to a distribution unit which regulates the exchange of cooling-lubricant emulsion between them, and whereby the Method is controlled by a control unit.
Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren mithilfe des erfindungsgemäßen Systems, wie oben beschrieben, durchgeführt. The method according to the invention is preferably carried out using the system according to the invention, as described above.
Bevorzugt wird bei dem Verfahren für mindestens zwei Werkzeugmaschinen jeweils eine Kühl-Schmierstoffemulsion in jeweils einem Tank bereitgestellt, wobei jeder der Tanks mit jeweils einer Verteilereinheit verbunden ist, die mit jeweils einer Messeinheit verbunden ist, wobei die frische Kühl-Schmierstoffemulsion in einer gemeinsamen Bereitstellungseinheit bereitgestellt wird und wobei der Austausch der Kühl-Schmierstoffemulsion zwischen der Bereitstellungseinheit und den Verteilereinheiten manuell durch Wechseln der an die Bereitstellungseinheit angeschlossenen Verteilereinheit oder automatisiert durch die Steuereinheit gesteuert wird. In the method, a cooling lubricant emulsion is preferably provided in a respective tank for at least two machine tools, each of the tanks being connected to a distribution unit which is connected to a measuring unit, the fresh cooling lubricant emulsion being provided in a common provision unit and wherein the exchange of the cooling-lubricant emulsion between the supply unit and the distribution units is controlled manually by changing the distribution unit connected to the supply unit or automatically by the control unit.
Außer in Fällen, in denen der Austausch manuell durch Wechseln der an die Bereitstellungseinheit angeschlossenen Verteilereinheit gesteuert wird, ist das Verfahren vorzugsweise voll automatisiert. Except in cases where the exchange is controlled manually by changing the distribution unit connected to the delivery unit, the process is preferably fully automated.
„Voll automatisiert“ bedeutet im vorliegenden Kontext, dass ein Nutzer nur den Beginn und das Ende des Verfahrens, sowie gegebenenfalls Soll-Werte und Toleranzbereiche für die Füllstände, die Konzentrationen und/oder den mindestens einen Parameter der Kühl-Schmierstoffemulsion im Tank festlegt und in das Verfahren nur eingreifen muss, wenn ein Fehler festgestellt wird. In the present context, “fully automated” means that a user only defines the start and end of the process, as well as, if applicable, target values and tolerance ranges for the fill levels, the concentrations and/or at least one parameter of the cooling lubricant emulsion in the tank, and only has to intervene in the process if an error is detected.
Bei dem mindestens einen Parameter kann es sich beispielsweise um einen Brechungsindex, einen pH-Wert, eine elektrische Leitfähigkeit, eine Lichtdurchlässigkeit oder einen Reflexionsgrad des Kühlschmierstoffs handeln. Des Weiteren können im Rahmen des Verfahrens Kombinationen mindestens zweier dieser Parameter gemessen werden. Aus dem bei einer Messung, bei der gegebenenfalls eine oder mehrere Mess-Reagenzien verwendet werden, bestimmten mindestens einen Parameter können weitere Eigenschaften bestimmt werden. Abgeleitete Eigenschaften der Kühl-Schmierstoffemulsion können insbesondere ausgewählt sein aus einer Konzentration der Kühl- Schmierstoffemulsion, einem Total-Amin / Total-Säure Wert (TA/TS-Wert), einer Pufferkapazität, einem Metallgehalt, einem Ölgehalt und einem Nitrit-Gehalt. Um beispielsweise die abgeleiteten Eigenschaften zu bestimmen, kann das Verfahren zusätzlich den folgenden Schritt umfassen: The at least one parameter can be, for example, a refractive index, a pH value, an electrical conductivity, a light transmittance or a degree of reflection of the cooling lubricant. Furthermore, combinations of at least two of these parameters can be measured within the scope of the method. Further properties can be determined from the at least one parameter determined in a measurement in which one or more measuring reagents are used if necessary. Derived properties of the cooling lubricant emulsion can in particular be selected from a concentration of the cooling lubricant emulsion, a total amine / total acid value (TA/TS value), a buffer capacity, a metal content, an oil content and a nitrite content. For example, to determine the derived properties, the method may additionally comprise the following step:
Durchführen einer Messung, bei der eine Probe aus dem Tank entnommen wird, die Probe in einem Kreislauf fortlaufend an dem mindestens einen Sensor vorbeigeführt wird, um mindestens einen Parameter der Probe zu erfassen, wobei kontinuierlich oder schrittweise mindestens ein Mess-Reagenz zugegeben wird und der mindestens eine Parameter kontinuierlich gemessen wird, bis der mindestens eine Parameter einen vorgegebenen Schwellenwert erreicht, und anschließend zumindest ein Teil der Probe zurück in den Tank gefördert wird. Hierfür kann beispielsweise die Verteilereinheit weitere Anschlüsse umfassen, durch die ein Mess-Reagenz zugegeben werden kann. Carrying out a measurement in which a sample is taken from the tank, the sample is continuously guided past the at least one sensor in a circuit in order to record at least one parameter of the sample, wherein at least one measuring reagent is added continuously or step by step and the at least one parameter is continuously measured until the at least one parameter reaches a predetermined threshold value, and then at least part of the sample is fed back into the tank. For this purpose, the distribution unit can, for example, comprise further connections through which a measuring reagent can be added.
Insbesondere zur Berechnung der Nachfahrkonzentration ist eine zuverlässige Messung der Konzentration der Kühl-Schmierstoffemulsion im Tank notwendig. Üblicherweise wird zur Bestimmung der Konzentration der Kühl- Schmierstoffemulsion der Brechungsindex der Kühl-Schmierstoffemulsion mit einem Refraktometer gemessen. Ein Refraktometer bestimmt den Brechungsindex an der Grenzfläche einer transparenten Oberfläche zur Kühl- Schmierstoffemulsion. Ein großes Problem besteht dabei in der Bildung von öligen Ablagerungen (Ölfilmen) aus den ölhaltigen Kühl-Schmierstoffemulsionen auf dem Messfenster. A reliable measurement of the concentration of the cooling lubricant emulsion in the tank is necessary, particularly for calculating the follow-up concentration. The refractive index of the cooling lubricant emulsion is usually measured with a refractometer to determine the concentration of the cooling lubricant emulsion. A refractometer determines the refractive index at the interface between a transparent surface and the cooling lubricant emulsion. A major problem here is the formation of oily deposits (oil films) from the oil-containing cooling lubricant emulsions on the measuring window.
Diese Ablagerungen verursachen eine schleichende Erhöhung des Messwertes und suggerieren eine zu hohe Konzentration der Kühl-Schmierstoffemulsion im Tank. Dies wiederum führt zur fehlerhaften Berechnung der Konzentration der zum Nachfahren bereitgestellten frischen Kühl-Schmierstoffemulsion, welche dabei insbesondere zu gering gewählt wird. These deposits cause a gradual increase in the measured value and suggest that the concentration of the cooling lubricant emulsion in the tank is too high. This, in turn, leads to incorrect calculation of the concentration of the fresh cooling lubricant emulsion provided for the follow-up, which in particular is chosen to be too low.
Dies wiederum führt dazu, dass die Konzentration der Kühl-Schmierstoffemulsion im Tank niedriger ist als beabsichtigt, was Probleme verursacht, wie eine Verringerung der Zerspan-Leistung, erhöhter Werkzeug-Verschleiß, Korrosion und Anfälligkeit gegenüber mikrobiologischem Befall. Da die fehlerhafte Messung des Refraktometers schleichend erfolgt, ist sie schwierig festzustellen. Meist wird hierzu eine Kontrollmessung mit einem zweiten Refraktometer durchgeführt. Alternativ kann dem Messsystem eine Kalibrierlösung zugeführt werden, welche die Messgenauigkeit des Refraktometers überprüft. Die verwendeten Kalibrierlösungen müssen in der Regel wieder aus dem System ausgeschleust und entsorgt werden. Ein einfaches abfallfreies Verfahren, mit dem der Verschmutzungszustand des Refraktomers jederzeit festgestellt werden kann wäre wünschenswert. This in turn results in the concentration of the coolant-lubricant emulsion in the tank being lower than intended, causing problems such as reduced cutting performance, increased tool wear, corrosion and susceptibility to microbiological attack. Since the faulty measurement of the refractometer occurs gradually, it is difficult to detect. A control measurement is usually carried out with a second refractometer. Alternatively, a calibration solution can be added to the measuring system to check the measuring accuracy of the refractometer. The calibration solutions used usually have to be removed from the system and disposed of. A simple, waste-free process with which the contamination level of the refractometer can be determined at any time would be desirable.
Erfindungsgemäß ist daher bei dem Verfahren vorgesehen, den mindestens einen Sensor mit frischer Kühl-Schmierstoffemulsion zu spülen und im Anschluss eine Messung des mindestens einen Parameters dieser frischen Kühl- Schmierstoffemulsion unter Verwendung dieses Sensors auszuführen. Da die frische Kühl-Schmierstoffemulsion ein definiertes Verhältnis eines Konzentrats zu Wasser aufweist, sind deren Eigenschaften bekannt, so dass der erhaltene Messwert für den mindestens einen Parameter der Kühl-Schmierstoffemulsion mit einem vorab bestimmten Sollwert verglichen werden kann. According to the invention, the method therefore provides for rinsing the at least one sensor with fresh cooling lubricant emulsion and then carrying out a measurement of the at least one parameter of this fresh cooling lubricant emulsion using this sensor. Since the fresh cooling lubricant emulsion has a defined ratio of a concentrate to water, its properties are known, so that the measured value obtained for the at least one parameter of the cooling lubricant emulsion can be compared with a predetermined target value.
Bevorzugt kann die zur Kalibrierung genutzte Kühl-Schmierstoffemulsion für eine Konditionierung der in dem Tank aufgenommenen Kühl-Schmierstoffemulsion verwendet werden, statt diese zu verwerfen. Entsprechend ist bevorzugt vorgesehen, die zur Kalibrierung verwendete Kühl-Schmierstoffemulsion nach der Messung in den Tank zu leiten. Preferably, the cooling lubricant emulsion used for calibration can be used to condition the cooling lubricant emulsion contained in the tank instead of discarding it. Accordingly, it is preferably provided that the cooling-lubricant emulsion used for calibration is fed into the tank after the measurement.
Durch Vergleich des Messwerts für den mindestens einen Parameter der frischen Kühl-Schmierstoffemulsion mit dem vorab bestimmten Sollwert kann eine Kalibrierung des mindestens einen Sensors erfolgen. Dazu kann beispielsweise ein Korrekturfaktor bestimmt werden, mit dem Messwerte des mindestens einen Sensors korrigiert werden. Sollte keine Kalibrierung möglich sein oder eine Abweichung zwischen dem Messwert und dem Sollwert größer als ein vorgegebener Grenzwert sein, kann auch eine Warnmeldung ausgegeben werden, um anzuzeigen, dass der Sensor gewartet oder ersetzt werden muss. By comparing the measured value for the at least one parameter of the fresh cooling lubricant emulsion with the predetermined target value, the at least one sensor can be calibrated. For this purpose, for example, a correction factor can be determined with which measured values of the at least one sensor are corrected. If calibration is not possible or a deviation between the measured value and the target value is greater than a specified limit, a warning message can also be issued to indicate that the sensor needs to be serviced or replaced.
Beispielsweise ist der Brechungsindex einer frischen Kühl-Schmierstoffemulsion mit einem genau definierten Verhältnis von Wasser zu Konzentrat bekannt, so dass diese Emulsion zur Kalibrierung eines Refraktometers herangezogen werden kann. Im Gegensatz zu einer von der Kühl-Schmierstoffemulsion verschiedenen Kalibrierflüssigkeit kann die Kühl-Schmierstoffemulsion anschließend in den Tank geleitet werden, so dass keine Abfälle entstehen. Es muss auch keine separate Kalibrierflüssigkeit und/oder eine separate Reinigungsflüssigkeit vorrätig gehalten werden. For example, the refractive index of a fresh cooling lubricant emulsion with a precisely defined ratio of water to concentrate is known, so that this emulsion can be used to calibrate a refractometer. In contrast to a coolant lubricant emulsion different from the coolant lubricant emulsion, The cooling lubricant emulsion can then be fed into the tank using the calibration fluid, so that no waste is generated. There is also no need to keep a separate calibration fluid and/or a separate cleaning fluid in stock.
Die für die Kalibrierung bereitgestellte frische Kühl-Schmierstoffemulsion weist ein bekanntes Verhältnis zwischen Konzentrat und Wasser auf. Dieses Verhältnis ist jedoch von der momentan gemessenen Konzentration der Kühl- Schmierstoffemulsion abhängig. Bevorzugt wird die vorgeschlagene Kalibrierung immer dann durchgeführt, wenn Kühl-Schmierstoffemulsion in den Tank nachgefahren werden muss. The fresh cooling lubricant emulsion provided for calibration has a known concentrate to water ratio. However, this ratio depends on the currently measured concentration of the coolant lubricant emulsion. The suggested calibration is preferably carried out whenever the cooling lubricant emulsion has to be added to the tank.
Entsprechend wird für die Kalibrierung immer eine frische Kühl- Schmierstoffemulsion verwendet, deren Konzentration bekannt ist, jedoch in der Regel bei jedem Kalibrierungsvorgang einen anderen Wert aufweist. Somit kann der Sensor mit verschiedenen Kühl-Schmierstoffemulsionen als Testflüssigkeit kalibriert werden, wobei die Eigenschaften dieser verschiedenen Kühl- Schmierstoffemulsionen jeweils bekannt sind. Dies erlaubt es insbesondere, zwischen einer verringerten Empfindlichkeit des Sensors und einer Verschiebung eines Nullpunkts des Sensors zu unterscheiden. Accordingly, a fresh cooling lubricant emulsion is always used for calibration, the concentration of which is known, but usually has a different value for each calibration process. The sensor can therefore be calibrated using different cooling lubricant emulsions as test fluid, whereby the properties of these different cooling lubricant emulsions are known in each case. This makes it possible in particular to distinguish between a reduced sensitivity of the sensor and a shift in the zero point of the sensor.
Typischerweise enthält die für die Kalibrierung und für das Nachfahren des Tanks bereitgestellte frische Kühl-Schmierstoffemulsion einen Ölanteil im Bereich von 0% bis 10%, wobei aufgrund der Abhängigkeit von der im Tank gemessenen Konzentration bei jedem Nachfahren in der Regel eine andere Konzentration in der frischen Kühl-Schmierstoffemulsion eingestellt wird. Ein Anteil des Öls im Bereich von 0% bis 10% ist für das Kalibrieren optimal, da bei diesen Konzentrationen kein bleibender Ölfilm auf dem Sensor verbleibt. Typically, the fresh coolant-lubricant emulsion provided for calibration and for re-running the tank contains an oil content in the range of 0% to 10%, whereby a different concentration is usually set in the fresh coolant-lubricant emulsion for each re-run due to the dependence on the concentration measured in the tank. An oil content in the range of 0% to 10% is optimal for calibration, as at these concentrations no permanent oil film remains on the sensor.
Außer dem Brechungsindex werden bevorzugt noch weitere Parameter zur Beschreibung des ordnungsgemäßen Zustands der Kühl-Schmierstoffemulsion ermittelt. Besonders wichtig sind hierzu der pH-Wert, die Pufferkapazität und die Leitfähigkeit. Zur Messung des pH-Wertes und der Leitfähigkeit werden bevorzugt Messelektroden eingesetzt. Auch diese Messelektroden neigen wie das zuvor beschriebene Refraktometer zum Verölen. Dabei ändern sich schleichend die Messwerte was zu unerwünschten und schwer feststellbaren Fehlmessungen führt. Auch hier wird daher bevorzugt ein Spülen und/oder Kalibrieren unter Verwenden einer frischen Kühl-Schmierstoffemulsion mit definierter Konzentration durchgeführt. In addition to the refractive index, other parameters are preferably determined to describe the proper condition of the cooling-lubricant emulsion. The pH value, buffer capacity and conductivity are particularly important. Measuring electrodes are preferably used to measure the pH value and conductivity. Like the refractometer described above, these measuring electrodes also tend to become oily. The measured values change gradually, which leads to unwanted and difficult to detect incorrect measurements. Here too, rinsing and/or calibrating is preferred Using a fresh cooling lubricant emulsion with a defined concentration.
Die frische Kühl-Schmierstoffemulsion mit der definierten Konzentration bzw. dem definierten Verhältnis von Konzentrat zu Wasser wird bevorzugt erhalten durch Fördern von Wasser und/oder Konzentrat unter Verwendung einer volumetrischen Pumpe. Alternativ oder zusätzlich kann die frische Kühl-Schmierstoffemulsion erhalten werden durch Fördern von Konzentrat und/oder Wasser mit einer regelbaren Förderpumpe, wobei die geförderte Menge von Wasser und/oder Konzentrat gemessen wird und die Förderpumpe in Abhängigkeit der gemessenen geförderten Menge geregelt wird. The fresh cooling lubricant emulsion with the defined concentration or the defined ratio of concentrate to water is preferably obtained by pumping water and/or concentrate using a volumetric pump. Alternatively or additionally, the fresh cooling lubricant emulsion can be obtained by pumping concentrate and/or water with a controllable feed pump, whereby the pumped amount of water and/or concentrate is measured and the feed pump is controlled depending on the measured pumped quantity.
Das Herstellen von frischer Kühl-Schmierstoffemulsion mit einer definierten Konzentration wird bevorzugt nicht nur für ein Spülen und/oder Kalibrieren des mindestens einen Sensors verwendet, sondern immer dann, wenn zum Nachfahren frische Kühl-Schmierstoffemulsion benötigt wird. Umgekehrt erfolgt ein Spülen und Kalibrieren des mindestens einen Sensors bevorzugt bei jedem Nachfahren mit frischer Kühl-Schmierstoffemulsion mit einer definierten Konzentration. The production of fresh cooling lubricant emulsion with a defined concentration is preferably used not only for flushing and/or calibrating the at least one sensor, but always when fresh cooling lubricant emulsion is required for follow-up. Conversely, flushing and calibration of the at least one sensor is preferably carried out with fresh cooling lubricant emulsion with a defined concentration each time it is followed.
Die definierte Konzentration wird bevorzugt in Abhängigkeit der gemessenen Konzentration der im Tank bevorrateten Kühl-Schmierstoffemulsion derart festgelegt, dass beim Nachfahren mit der frischen Kühl-Schmierstoffemulsion mit der zum Auffüllen des Tanks benötigten Menge sich im Tank eine Konzentration der Kühl-Schmierstoffemulsion einstellt, die einer Vorgabe entspricht. The defined concentration is preferably determined depending on the measured concentration of the cooling lubricant emulsion stored in the tank in such a way that when the fresh cooling lubricant emulsion is used with the amount required to fill the tank, a concentration of the cooling lubricant emulsion is established in the tank which is one Specification corresponds.
Die Festlegung der Konzentration kann hierbei durch die Steuereinheit erfolgen, wobei diese zunächst aus der Differenz eines festgelegten Soll-Füllstands und des gemessenen Ist-Füllstands in einem Tank die zum Auffüllen des Tanks benötigte Nachfahrmenge berechnet, und aus der Differenz einer festgelegten Soll- Konzentration und der gemessenen Ist-Konzentration der Kühl- Schmierstoffemulsion und aus der berechneten benötigten Nachfahrmenge die benötigte Nachfahrkonzentration bestimmt. The concentration can be determined by the control unit, which first calculates the amount of replenishment required to fill the tank from the difference between a specified target fill level and the measured actual fill level in a tank, and from the difference between a specified target concentration and the measured actual concentration of the coolant lubricant emulsion and the required follow-up concentration is determined from the calculated required follow-up quantity.
Bestimmte Inhaltsstoffe wie beispielsweise Öle, oberflächenaktive Additive, Amine, Fettsäuren, Korrosionsinhibitoren, Leistungsadditive, Stabilisatoren und/oder Biozide werden beim Abtrennen von Spänen von der Kühl- Schmierstoffemulsion überproportional aus der Kühl-Schmierstoffemulsion ausgetragen. Dies führt dazu, dass die Kühl-Schmierstoffemulsion an diesen Inhaltsstoffen verarmt. Diese Verarmung an Inhaltsstoffen führt zu Qualitätseinbußen wie einer Verringerung der Zerspanleistung oder einer Erhöhung der Anfälligkeit gegenüber Korrosion oder mikrobiellem Befall. Certain ingredients such as oils, surface-active additives, amines, fatty acids, corrosion inhibitors, performance additives, stabilizers and/or biocides are used when separating chips from the cooling system. Lubricant emulsion discharged disproportionately from the cooling lubricant emulsion. This causes the cooling lubricant emulsion to become depleted of these ingredients. This depletion of ingredients leads to quality losses such as a reduction in cutting performance or an increase in susceptibility to corrosion or microbial infestation.
Die selektive Verarmung der Kühl-Schmierstoffemulsion kann durch Zusatz von frischer Kühl-Schmierstoffemulsion nicht ausgeglichen werden. Bevorzugt kann aus dem mindestens einen Parameter der Kühl-Schmierstoffemulsion auf die Verarmung eines Inhaltsstoffes geschlossen werden. Wird eine solche Verarmung erkannt, ist bevorzugt vorgesehen, selektiv die ausgetragenen Komponenten durch die Zugabe von Additiven zu ersetzen. The selective depletion of the cooling lubricant emulsion cannot be compensated by adding fresh cooling lubricant emulsion. Preferably, the depletion of a constituent can be determined from the at least one parameter of the cooling lubricant emulsion. If such depletion is detected, it is preferably provided to selectively replace the discharged components by adding additives.
In diesem Fall kann eine Konditionierung von im Tank aufgenommener Kühl- Schmierstoffemulsion erfolgen, indem Kühl-Schmierstoffemulsion aus dem Tank entnommen wird, in Abhängigkeit des mindestens einen Parameters mindestens ein Additiv zur Kühl-Schmierstoffemulsion zugegeben wird und die konditionierte Kühl-Schmierstoffemulsion in den Tank zurückgeführt wird. Des Weiteren ist es möglich, vor dem Zurückführen in den Tank die Kühl-Schmierstoffemulsion unter Verwendung eines Mischers durchzumischen. In this case, conditioning of the cooling lubricant emulsion held in the tank can be carried out by removing the cooling lubricant emulsion from the tank, adding at least one additive to the cooling lubricant emulsion depending on the at least one parameter and returning the conditioned cooling lubricant emulsion to the tank. It is also possible to mix the cooling lubricant emulsion using a mixer before returning it to the tank.
Hierfür kann beispielsweise die Verteilereinheit weitere Anschlüsse umfassen, durch die ein Additiv zugegeben werden kann. Alternativ kann die Bereitstellungseinheit die Additive der frischen Kühl-Schmierstoffemulsion beimischen, um deren Eigenschaften nach Bedarf zu verändern. Hierfür können die Additive beispielsweise auf ähnliche Art aus einem oder mehreren Additivbehältern gefördert werden, wie das Konzentrat aus dem Konzentratbehälter gefördert wird. In diesem Fall wird das Additiv bevorzugt in dem Mischer zur Vermischung von Wasser und Konzentrat der frischen Kühl- Schmierstoffemulsion beigemischt. For this purpose, the distribution unit can, for example, comprise additional connections through which an additive can be added. Alternatively, the supply unit can mix the additives into the fresh cooling lubricant emulsion in order to change its properties as required. For this purpose, the additives can, for example, be conveyed from one or more additive containers in a similar way to how the concentrate is conveyed from the concentrate container. In this case, the additive is preferably mixed into the fresh cooling lubricant emulsion in the mixer for mixing water and concentrate.
Das Additiv ist insbesondere ausgewählt aus einer Komponente der Kühl- Schmierstoffemulsion wie beispielsweise einer Entschäumerkomponente wie üblichen zur Entschäumung eingesetzten Polysiloxanen, Triisobutylphosphat, Wachsentschäumern oder mineralölbasierten Entschäumern, einer härtebildenden Komponente wie beispielsweise einem Calcium- und/oder Magnesiumsalz wie Calciumacetat, Magnesiumacetat, Calciumsulfonat, Magnesiumsiulfonat und deren Lösungen, einer korossionsinhibierenden Komponente wie Phosphor- oder Phosphonsäureestern und deren Salzen, Triazinderivaten und deren Salzen, Carbonsäuren, Fettsäuren, di- oder multivalente Carbonsäuren und deren Neutralisationsprodukten, einer Buntmetallinhibierungskomponente wie Triazolderivaten und deren Salzen, eine Aluminium-inhibierenden Komponente wie Silanderivaten wie Tetraethylorthosilikat oder Meta-silikatlösungen, einer Biozidkomponente wie Butylbenzothiazolinon, Natriumomadin-Lösung einer Ölkomponente, einer Amin-Komponente, einer Puffer-Komponente oder einem Emulgator. The additive is in particular selected from a component of the cooling lubricant emulsion such as a defoamer component such as polysiloxanes commonly used for defoaming, triisobutyl phosphate, wax defoamers or mineral oil-based defoamers, a hardening component such as a calcium and/or magnesium salt such as calcium acetate, magnesium acetate, calcium sulfonate, magnesium sisulfonate and their solutions, a corrosion-inhibiting component such as phosphoric or phosphonic acid esters and their salts, triazine derivatives and their salts, carboxylic acids, fatty acids, di- or multivalent carboxylic acids and their neutralization products, a non-ferrous metal inhibiting component such as triazole derivatives and their salts, an aluminum-inhibiting component such as silane derivatives such as tetraethyl orthosilicate or meta-silicate solutions, a biocide component such as butylbenzothiazolinone, sodium omadin solution, an oil component, an amine component, a buffer component or an emulsifier.
Bei den genannten Additiven können jeweils auch deren Lösungen in Wasser, Öl oder anderen geeigneten Lösungsmitteln eingesetzt werden. In the case of the additives mentioned, solutions in water, oil or other suitable solvents can also be used.
Außerdem kann die Bereitstellungseinheit unverdünntes Konzentrat der Kühl- Schmierstoffemulsion zudosieren, wenn festgestellt wird, dass die Konzentration der Kühl-Schmierstoffemulsion im Tank zu gering ist und der Füllpegel im Tank hoch ist. In addition, the supply unit can meter in undiluted concentrate of the cooling lubricant emulsion if it is determined that the concentration of the cooling lubricant emulsion in the tank is too low and the filling level in the tank is high.
Für einen zuverlässigen Betrieb ist es wünschenswert, ein Leerläufen eines Konzentratbehälters, und gegebenenfalls eines Wasserbehälters und/oder eines Additivbehälters, frühzeitig erkennen zu können. Bevorzugt ist daher vorgesehen, dass bei dem Verfahren eine Messung eines Füllpegels des Konzentrats im Konzentratbehälter und gegebenenfalls des Wassers im Wasserbehälter und/oder des Additivs im Additivbehälter, durchgeführt wird. Fällt der Füllpegel unter einen vorgegebenen Mindestpegel kann beispielsweise eine Meldung ausgegeben werden, die zu einem Wechsel oder einem Nachfüllen des jeweiligen Behälters auffordert. Des Weiteren kann beispielsweise vorgesehen sein, dass bei Erkennen eines leeren Behälters eine Abschaltung erfolgt oder auf einen weiteren Behälter umgeschaltet wird, oder der jeweilige Behälter nachgefüllt wird. For reliable operation, it is desirable to be able to detect early on if a concentrate container, and possibly a water container and/or an additive container, is running empty. It is therefore preferred that in the method a measurement of a filling level of the concentrate in the concentrate container and, if appropriate, of the water in the water container and/or of the additive in the additive container is carried out. If the filling level falls below a predetermined minimum level, a message can be issued, for example, requesting that the respective container be changed or refilled. Furthermore, it can be provided, for example, that when an empty container is detected, a switch-off occurs or a switch is made to another container, or the respective container is refilled.
Bevorzugt umfasst das erfindungsgemäße Verfahren folgende Schritte: aa) Bereitstellen einer frischen Kühl-Schmierstoffemulsion, welche ein definiertes Verhältnis eines Konzentrats zu Wasser aufweist, in der Bereitstellungseinheit; bb) Einleiten der frischen Kühl-Schmierstoffemulsion von der Bereitstellungseinheit in die Messeinheit mithilfe der Verteilereinheit; cc) Kalibrieren des mindestens einen Sensors der Messeinheit mit der in die Messeinheit geleiteten frischen Kühl-Schmierstoffemulsion durch Durchführen einer Messung mit der frischen Kühl-Schmierstoffemulsion, welche ein definiertes Verhältnis eines Konzentrats zu Wasser aufweist, wobei optional die frische Kühl- Schmierstoffemulsion nach der Messung zumindest teilweise in den Tank geführt wird; dd) Entnahme von Kühl-Schmierstoffemulsion aus einem Tank und Einleitung der Kühl-Schmierstoffemulsion in die Messeinheit mithilfe der Verteilereinheit; ee) Messen des mindestens einen Parameters der Kühl-Schmierstoffemulsion mit dem mindestens einen Sensor der Messeinheit, um die Ist-Konzentration der Kühl-Schmierstoffemulsion in dem Tank anhand des mindestens einen Parameters zu ermitteln, wobei optional die Kühl-Schmierstoffemulsion zumindest teilweise in den Tank zurückgeführt wird; ff) Messen des Füllstands in dem Tank mit dem Füllstandssensor; gg) Berechnen der Nachfahrmenge, die erforderlich ist, um einen vorgegebenen Füllstand in dem Tank zu erreichen; hh) Berechnen der Nachfahrkonzentration, die bei der errechnetenThe method according to the invention preferably comprises the following steps: aa) providing a fresh cooling-lubricating emulsion, which has a defined ratio of a concentrate to water, in the provision unit; bb) introducing the fresh cooling-lubricating emulsion from the provision unit into the measuring unit by means of the distribution unit; cc) Calibrating the at least one sensor of the measuring unit with the fresh cooling lubricant emulsion fed into the measuring unit by carrying out a measurement with the fresh cooling lubricant emulsion, which has a defined ratio of a concentrate to water, wherein optionally the fresh cooling lubricant emulsion is at least partially fed into the tank after the measurement; dd) Taking cooling lubricant emulsion from a tank and introducing the cooling lubricant emulsion into the measuring unit using the distribution unit; ee) Measuring the at least one parameter of the cooling lubricant emulsion with the at least one sensor of the measuring unit in order to determine the actual concentration of the cooling lubricant emulsion in the tank based on the at least one parameter, wherein optionally the cooling lubricant emulsion is at least partially fed back into the tank; ff) Measuring the fill level in the tank with the fill level sensor; gg) Calculating the follow-up quantity that is required to reach a predetermined fill level in the tank; hh) Calculating the follow-up concentration that is calculated for the
Nachfahrmenge erforderlich ist, um die Konzentration der Kühl- Schmierstoffemulsion in dem Tank auf einen festgelegten Soll-Wert zu konditionieren; ii) Bereitstellen einer frischen Kühl-Schmierstoffemulsion, die die berechnete erforderliche Nachfahrkonzentration aufweist, in der berechneten Nachfahrmenge, mithilfe der Bereitstellungseinheit; jj) Einleiten der frischen Kühl-Schmierstoffemulsion in den Tank, mithilfe der Verteilereinheit, um die Kühl-Schmierstoffemulsion in dem Tank zu konditionieren. refill quantity is required to condition the concentration of the cooling lubricant emulsion in the tank to a specified target value; ii) providing a fresh cooling lubricant emulsion having the calculated required refill concentration in the calculated refill quantity using the supply unit; jj) introducing the fresh cooling lubricant emulsion into the tank using the distribution unit to condition the cooling lubricant emulsion in the tank.
Sofern die Kühl-Schmierstoffemulsion in mehreren Tanks konditioniert werden soll, kann das Verfahren zusätzlich den Schritt umfassen; kk) Wechseln der Verteilereinheit, der Messeinheit und des Tanks, in die frische Kühl-Schmierstoffemulsion aus der Bereitstellungseinheit geleitet wird, und Wiederholen der Schritte aa) bis jj). If the cooling-lubricating emulsion is to be conditioned in several tanks, the method may additionally comprise the step; kk) changing the distribution unit, the measuring unit and the tank into which fresh cooling-lubricating emulsion is fed from the supply unit, and repeating steps aa) to jj).
Ferner können die Schritte dd) bis jj) für jeden Tank wiederholt werden, so dass die Kühl-Schmierstoffemulsion kontinuierlich oder in regelmäßigen Abständen konditioniert wird. Ebenso können Schritte aa) bis cc) für jede Messeinheit wiederholt werden, so dass die Kalibrierung der Sensoren in regelmäßigen Abständen durchgeführt wird. Da das erfindungsgemäße Verfahren durch die Steuereinheit gesteuert wird und vorzugsweise automatisiert abläuft, kann insbesondere vorgesehen sein, dass bei dem Verfahren eine Soll-Konzentration der Kühl-Schmierstoffemulsion in einem Tank, ein Toleranzbereich für die Konzentration um die Soll-Konzentration, ein Soll-Füllstand in dem Tank und ein Toleranzbereich für den Füllstand um den Soll- Füllstand festgelegt werden, und das Verfahren mit diesen festgelegten Werten durch die Steuereinheit automatisiert durchgeführt wird. Furthermore, steps dd) to jj) can be repeated for each tank so that the cooling lubricant emulsion is conditioned continuously or at regular intervals. Likewise, steps aa) to cc) can be repeated for each measuring unit so that the calibration of the sensors is carried out at regular intervals. Since the method according to the invention is controlled by the control unit and preferably runs automatically, it can be provided in particular that in the method a target concentration of the cooling lubricant emulsion in a tank, a tolerance range for the concentration around the target concentration, a target fill level in the tank and a tolerance range for the fill level around the target fill level are defined, and the method is carried out automatically by the control unit with these defined values.
Die Soll-Konzentration ist hierbei die gewünschte Konzentration der Kühl- Schmierstoffemulsion in einem Tank. Diese kann sich beispielsweise aus einer Betriebsanleitung einer Werkzeugmaschine ergeben, oder aus Datenblättern der Konzentrate, in denen die optimalen Konzentrationen angegeben sein können. The target concentration is the desired concentration of the cooling lubricant emulsion in a tank. This can be found, for example, in the operating instructions for a machine tool or in data sheets for the concentrates, in which the optimal concentrations can be specified.
Der Soll-Füllstand ist der gewünschte Füllstand in dem Tank für Kühl- Schmierstoffemulsion. In der Regel handelt es sich hierbei um einen Füllstand, bei dem der Tank als voll gilt, ohne dass ein Austreten der Kühl-Schmierstoffemulsion bei geringfügigen Schwankungen des Füllstands zu befürchten ist. Dieser kann sich beispielsweise aus einer Betriebsanleitung des Tanks ergeben, oder ist auf dem Tank gekennzeichnet. The target fill level is the desired fill level in the tank for coolant and lubricant emulsion. This is usually a fill level at which the tank is considered full without there being any risk of the coolant and lubricant emulsion leaking out due to minor fluctuations in the fill level. This can be found in the tank's operating instructions, for example, or is marked on the tank.
Die Toleranzbereiche sind die Konzentrations- und Füllstandbereiche, in denen ein Betrieb der Werkzeugmaschine ohne Bedenken möglich ist, oder empfohlene Bereiche. Diese können sich beispielsweise aus Betriebsanleitungen der Werkzeugmaschine oder des Tanks oder aus Datenblättern der Konzentrate ergeben. The tolerance ranges are the concentration and fill level ranges in which the machine tool can be operated without concerns, or recommended ranges. These can arise, for example, from operating instructions for the machine tool or tank or from data sheets for the concentrates.
Die Festlegung der Soll-Werte und Toleranzbereiche kann durch eine Nutzereingabe erfolgen, indem beispielsweise über ein Eingabegerät (z.B. Tastatur) die Werte in vorgesehene Felder einer Nutzeroberfläche der Steuereinheit eingegeben werden. Alternativ kann die Festlegung automatisiert erfolgen, indem die Steuereinheit die Werte aus einer Datenbank ausliest. The target values and tolerance ranges can be determined by user input, for example by entering the values into designated fields of a user interface of the control unit via an input device (e.g. keyboard). Alternatively, the determination can be made automatically by the control unit reading the values from a database.
Für einen automatisierten Betrieb führt die Steuereinheit bevorzugt folgende Schritte in der angegebenen Reihenfolge aus: i) Senden einer Aufforderung an die Bereitstellungseinheit, mit der Bereitstellung von frischer Kühl-Schmierstoffemulsion mit einem für eine Kalibrierung definierten Verhältnis von Konzentrat zu Wasser zu beginnen, und Senden einer Aufforderung an die mit dem Tank verbundene Verteilereinheit, mit dem Einleiten der von der Bereitstellungseinheit bereitgestellten Kühl- Schmierstoffemulsion in die mit der Verteilereinheit verbundene Messeinheit zu beginnen, wobei die Kühl-Schmierstoffemulsion aus der Messeinheit optional zumindest teilweise in den Tank geleitet wird; ii) Senden einer Aufforderung an die Messeinheit, eine Messung mindestens eines Parameters mit dem mindestens einen Sensor durchzuführen und die Messdaten an die Steuereinheit zu übermitteln, um den mindestens einen Sensor zu kalibrieren; iii) Senden einer Aufforderung an die Bereitstellungseinheit, die Bereitstellung von frischer Kühl-Schmierstoffemulsion zu beenden und Senden einer Aufforderung an die Verteilereinheit, das Einleiten der von der Bereitstellungseinheit bereitgestellten Kühl-Schmierstoffemulsion in die Messeinheit zu beenden; iv) Senden einer Aufforderung an die Verteilereinheit, mit der Entnahme von Kühl-Schmierstoffemulsion aus dem Tank und mit deren Einleiten in die Messeinheit zu beginnen, wobei die Kühl-Schmierstoffemulsion aus der Messeinheit zumindest teilweise in den Tank zurückgeführt wird; v) Senden einer Aufforderung an die Messeinheit, eine Messung mindestens eines Parameters mit dem mindestens einen Sensor durchzuführen und die Messdaten an die Steuereinheit zu übermitteln, um die Ist-Konzentration der Kühl- Schmierstoffemulsion zu ermitteln; vi) Senden einer Aufforderung an die Verteilereinheit, die Entnahme der Kühl- Schmierstoffemulsion aus dem Tank und deren Einleiten in die Messeinheit zu beenden; vii) Senden einer Aufforderung an den Füllstandsensor, den Füllstand in dem Tank zu messen und die Messdaten an die Steuereinheit zu übermitteln, um den Ist-Füllstand in dem Tank zu ermitteln; viii) Prüfen ob der ermittelte Ist-Füllstand und die ermittelte Ist-Konzentration innerhalb der festgelegten Toleranzbereiche liegen; Wenn ja: Wiederholen der Schritte v) bis viii); wenn nein: Fortfahren bei Schritt ix); ix) Berechnen der erforderlichen Nachfahrmenge aus der Differenz des festgelegten Soll-Füllstands und des ermittelten Ist-Füllstands, und Berechnen der Nachfahrkonzentration, die erforderlich ist, um bei der berechneten Nachfahrmenge ausgehend von der Ist-Konzentration die Soll-Konzentration zu erreichen; x) Senden einer Aufforderung an die Bereitstellungseinheit, mit der Bereitstellung von frischer Kühl-Schmierstoffemulsion mit der berechneten Nachfahrkonzentration zu beginnen, und Senden einer Aufforderung an die Verteilereinheit, mit dem einleiten der von der Bereitstellungseinheit bereitgestellten Kühl-Schmierstoffemulsion in den Tank zu beginnen, um die Kühl- Schmierstoffemulsion in dem Tank zu konditionieren; xi) Wenn der Soll-Füllstand erreicht ist oder die berechnete Nachfahmenge bereitgestellt wurde, Senden einer Aufforderung an die Bereitstellungseinheit, die Bereitstellung von frischer Kühl-Schmierstoffemulsion zu beenden, und Senden einer Aufforderung an die Verteilereinheit, das Einleiten der von der Bereitstellungseinheit bereitgestellten Kühl-Schmierstoffemulsion in den Tank zu beenden. For automated operation, the control unit preferably carries out the following steps in the order given: i) Sending a request to the supply unit to start supplying fresh cooling lubricant emulsion with a Calibration defined ratio of concentrate to water, and sending a request to the distribution unit connected to the tank to start introducing the cooling-lubricant emulsion provided by the supply unit into the measuring unit connected to the distribution unit, wherein the cooling-lubricant emulsion from the measuring unit is optionally at least partially fed into the tank; ii) sending a request to the measuring unit to carry out a measurement of at least one parameter with the at least one sensor and to transmit the measurement data to the control unit in order to calibrate the at least one sensor; iii) sending a request to the supply unit to stop providing fresh cooling-lubricant emulsion and sending a request to the distribution unit to stop introducing the cooling-lubricant emulsion provided by the supply unit into the measuring unit; iv) sending a request to the distribution unit to start removing cooling-lubricant emulsion from the tank and introducing it into the measuring unit, wherein the cooling-lubricant emulsion from the measuring unit is at least partially returned to the tank; v) Sending a request to the measuring unit to carry out a measurement of at least one parameter with the at least one sensor and to transmit the measurement data to the control unit in order to determine the actual concentration of the cooling lubricant emulsion; vi) Sending a request to the distribution unit to stop removing the cooling lubricant emulsion from the tank and introducing it into the measuring unit; vii) Sending a request to the fill level sensor to measure the fill level in the tank and to transmit the measurement data to the control unit in order to determine the actual fill level in the tank; viii) Checking whether the determined actual fill level and the determined actual concentration are within the specified tolerance ranges; If yes: Repeat steps v) to viii); If no: Continue with step ix); (ix) calculating the required refill quantity from the difference between the specified target fill level and the determined actual fill level, and calculating the refill concentration required to achieve the target concentration at the calculated refill quantity based on the actual concentration; x) Sending a request to the supply unit to start supplying fresh cooling-lubricating emulsion with the calculated refill concentration and sending a request to the distribution unit to start introducing the cooling-lubricating emulsion provided by the supply unit into the tank in order to condition the cooling-lubricating emulsion in the tank; xi) When the target fill level is reached or the calculated refill quantity has been provided, sending a request to the supply unit to stop supplying fresh cooling-lubricating emulsion and sending a request to the distribution unit to stop introducing the cooling-lubricating emulsion provided by the supply unit into the tank.
Die Schritte iv) bis xi) werden bevorzugt kontinuierlich oder in Intervallen wiederholt, um zu überprüfen, ob die Ist-Konzentration und der Ist-Füllstand in den jeweiligen Toleranzbereichen liegen und diese bei Bedarf zu korrigieren. Ferner werden die Schritte i) bis iii) bevorzugt in Intervallen wiederholt, um die Kalibrierung des mindestens einen Sensors zu überprüfen und bei Bedarf zu korrigieren. Vorzugsweise werden die Schritte solange wiederholt, bis eine Nutzereingabe zum Beenden des Verfahrens erfolgt. Steps iv) to xi) are preferably repeated continuously or at intervals to check whether the actual concentration and the actual fill level are within the respective tolerance ranges and to correct them if necessary. Furthermore, steps i) to iii) are preferably repeated at intervals to check the calibration of the at least one sensor and to correct it if necessary. The steps are preferably repeated until a user input is made to end the process.
Ferner kann die Steuereinheit bevorzugt zusätzlich folgende Schritte ausführen, die unabhängig von der oben angegebenen Reihenfolge ausgeführt werden können: xii) Prüfen, ob die gesendeten Aufforderungen korrekt ausgeführt werden, und Ausgabe eines Warnhinweises, wenn mindestens eine Aufforderung nicht ausgeführt wird; xiii) Prüfen, ob der Füllstand in dem Konzentratbehälter und gegebenenfalls dem Wasserbehälter und/oder einem Additivbehälter ausreichend ist, und Ausgabe eines Warnhinweises, wenn der jeweilige Behälter einen niedrigen Füllstand hat und ausgetauscht werden muss, oder Umschalten der Bereitstellungseinheit auf einen anderen Behälter; xiv) Prüfen, ob ein Schaumsensor eine wesentliche Schaumbildung erkennt, und bei Bedarf ein Warnsignal ausgeben, dass Schaum abgeschöpft werden sollte, oder Ansteuern der Bereitstellungseinheit oder der Verteilereinheit, damit diese einen Entschäumer in den Tank dosieren. xv) Speichern und Dokumentieren der Konzentrationen, Temperaturen, Füllstände, Schaumbildung, Wasserverbrauch, Konzentratverbrauch, Nachfüllraten, Steuerungsverlaufs und/oder anderer Daten. Furthermore, the control unit can preferably additionally carry out the following steps, which can be carried out regardless of the order specified above: xii) checking whether the requests sent are carried out correctly and issuing a warning if at least one request is not carried out; xiii) checking whether the level in the concentrate container and, if applicable, the water container and/or an additive container is sufficient, and issuing a warning if the respective container has a low level and needs to be replaced, or switching the supply unit to another container; xiv) Check whether a foam sensor detects significant foam formation and, if necessary, issue a warning signal that foam should be skimmed off or control the supply unit or the distribution unit to dose a defoamer into the tank. xv) Store and document concentrations, temperatures, fill levels, foam generation, water consumption, concentrate consumption, refill rates, control history and/or other data.
In Ausführungsformen, bei denen die Verbindung zwischen der Bereitstellungseinheit und der Verteilereinheit reversibel ist, kann die Steuereinheit unter anderem folgende zusätzliche Schritte ausführen: xvi) Prüfen, ob die reversible Verbindung hergestellt ist, und Ausgeben eines Warnhinweises, wenn die reversible Verbindung getrennt ist; xvii) Bei Herstellung einer Verbindung mit einer Leitung, die ein freies Ende mit einem Identifikationsmerkmal aufweist, Senden einer Aufforderung an die an die Leitung angeschlossene Bereitstellungseinheit, Verteilereinheit oder Messeinheit, das Identifikationsmerkmal zu lesen und Identifizieren der Leitung, und Zuordnen mehrerer an eine Leitung angeschlossener Einheiten als Teil desselben Systems; xviii) Bei mehreren Tanks, Prüfen, ob alle Füllstände und Konzentrationen in dem jeweiligen Toleranzbereich liegen, und Ausgeben eines Warnhinweises, wenn ein Wert außerhalb des Toleranzbereichs liegt. In embodiments where the connection between the provisioning unit and the distribution unit is reversible, the control unit may perform, among other things, the following additional steps: xvi) checking whether the reversible connection is established and issuing an alert if the reversible connection is disconnected; xvii) When establishing a connection to a line that has a free end with an identification feature, sending a request to the provisioning unit, distribution unit or measuring unit connected to the line to read the identification feature and identify the line, and assigning several connected to a line units as part of the same system; xviii) For multiple tanks, check that all levels and concentrations are within the respective tolerance range and issue a warning if a value is outside the tolerance range.
In Ausführungsformen, in denen mehrere Verteilereinheiten an eine Bereitstellungseinheit angeschlossen sind, kann die Steuereinheit unter anderem folgende zusätzliche Schritte ausführen: xix) Prüfen, ob die Ventile der nicht angesteuerten Verteilereinheiten geschlossen sind, und bei Bedarf Senden einer Aufforderung an diese Verteilereinheiten, die entsprechenden Ventile zu schließen; xx) Beim Wechseln der angesteuerten Verteilereinheit, Ansteuern eines Druckluftventils, damit Kühl-Schmierstoffemulsion aus einem vorangegangenen Vorgang aus der Leitung geblasen wird. In embodiments in which multiple distribution units are connected to a provisioning unit, the control unit may, among other things, perform the following additional steps: xix) Check whether the valves of the uncontrolled distribution units are closed and, if necessary, send a request to these distribution units to the corresponding valves close; xx) When changing the controlled distribution unit, activate a compressed air valve so that cooling lubricant emulsion from a previous process is blown out of the line.
Vorteile der Erfindung Advantages of the invention
Üblicherweise müssen in Systemen zur Überwachung von Kühl- Schmierstoffemulsionen die Sensoren zur Kalibrierung ausgebaut werden oder es muss dem System eine von der Kühl-Schmierstoffemulsion verschiedene Kalibrierflüssigkeit zugeführt werden, mit der die Messgenauigkeit der Sensoren überprüft wird. Eine solche Kalibrierflüssigkeit muss in der Regel wieder aus dem System ausgeschleust und entsorgt werden, da diese die Eigenschaften der Kühl- Schmierstoffemulsion nachteilig beeinflussen kann. Die für das erfindungsgemäße Verfahren vorgeschlagene Kalibrierung unter Verwendung einer frischen Kühl-Schmierstoffemulsion stellt hingegen ein einfaches abfallfreies Verfahren dar, mit dem der Verschmutzungszustand der Sensoren jederzeit festgestellt werden kann. Des Weiteren wird eine frische Kühl- Schmierstoffemulsion mit definierten Eigenschaften bereitgestellt, welche für eine Kalibrierung des mindestens einen Sensors verwendet werden kann. Auch hier wird vorteilhaft der Einsatz von Referenzemulsionen oder Kalibrierflüssigkeiten vermieden, so dass keine Abfälle entstehen. Usually, in systems for monitoring cooling lubricant emulsions, the sensors have to be removed for calibration or a calibration fluid other than the cooling lubricant emulsion has to be added to the system to check the measuring accuracy of the sensors. Such a calibration fluid usually has to be removed from the system and disposed of, as it can have a detrimental effect on the properties of the cooling lubricant emulsion. The calibration proposed for the method according to the invention using a fresh cooling lubricant emulsion, on the other hand, represents a simple, waste-free process with which the contamination level of the sensors can be determined at any time. Furthermore, a fresh cooling lubricant emulsion with defined properties is provided, which can be used for calibrating at least one sensor. Here, too, the use of reference emulsions or calibration liquids is advantageously avoided, so that no waste is generated.
Das vorgeschlagene System ermöglicht eine einfache und sichere Handhabung von Kühl-Schmierstoffemulsionen, wobei der Zustand einer in einem Tank aufgenommenen Kühl-Schmierstoffemulsion überwacht werden kann und durch das Zugeben von Additiven bei Bedarf eine Konditionierung erfolgen kann. Insbesondere können dabei die Kalibrierung und die Konditionierung automatisiert ablaufen. Dies kann zu hohen Zeit- und Kostenersparnissen führen, und der Verbrauch der Kühl-Schmierstoffemulsion kann signifikant gesenkt werden. The proposed system enables simple and safe handling of cooling lubricant emulsions, whereby the condition of a cooling lubricant emulsion held in a tank can be monitored and, if necessary, conditioning can be carried out by adding additives. In particular, calibration and conditioning can be automated. This can lead to high time and cost savings, and the consumption of the cooling lubricant emulsion can be significantly reduced.
Die räumliche Trennung der Bereitstellungseinheit und der Messeinheit, und die Verwendung einer Verteilereinheit, um den Flüssigkeitsaustausch zwischen diesen und mit einem Tank zu regeln, sowie einer Steuereinheit, um die Komponenten zu steuern ermöglichen eine deutlich höhere Flexibilität beim Aufbau des Systems und bei der Durchführung des Verfahrens, als es bei bekannten Verfahren der Fall ist. Insbesondere ermöglicht die Verwendung des erfindungsgemäßen Systems einen Betrieb, bei dem mehrere Werkzeugmaschinen mit mehreren Tanks unter Verwendung einer Bereitstellungseinheit betrieben werden können, auch wenn die Tanks nicht in räumlicher Nähe zueinander stehen. Ferner können im Falle einer Wartung die einzelnen Einheiten des erfindungsgemäßen Systems gegen andere Einheiten der gleichen Art ausgetauscht werden, ohne der Betrieb einer Werkzeugmaschine für die Zeit der Wartung langfristig unterbrochen werden muss. The spatial separation of the supply unit and the measuring unit, and the use of a distribution unit to regulate the fluid exchange between them and with a tank, as well as a control unit to control the components, enable significantly greater flexibility in the design of the system and in the implementation of the method than is the case with known methods. In particular, the use of the system according to the invention enables an operation in which several machine tools with several tanks can be operated using a supply unit, even if the tanks are not in close proximity to one another. Furthermore, in the event of maintenance, the individual units of the system according to the invention can be exchanged for other units of the same type without the operation of a machine tool having to be interrupted for a long period of time for the maintenance.
Außerdem erlaubt das automatisierte Verfahren eine deutlich höhere Nachfahrfrequenz, wodurch die Konzentration im Tank im Wesentlichen konstant gehalten werden kann. In addition, the automated process allows a significantly higher follow-up frequency, which means that the concentration in the tank can be kept essentially constant.
Kurze Beschreibung der Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Short description of the characters Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings and explained in more detail in the following description. Show it:
FIG. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Bereitstellungseinheit des erfindungsgemäßen Systems, FIG. 1 is a schematic representation of an embodiment of a provision unit of the system according to the invention,
FIG. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Bereitstellungseinheit des erfindungsgemäßen Systems, FIG. 2 shows a schematic representation of another embodiment of a provision unit of the system according to the invention,
FIG. 3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einerFIG. 3 is a schematic representation of an embodiment of a
Messeinheit des erfindungsgemäßen Systems, Measuring unit of the system according to the invention,
FIG. 4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einerFIG. 4 a schematic representation of an embodiment of one
Verteilereinheit des erfindungsgemäßen Systems, Distribution unit of the system according to the invention,
FIG. 5 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Verteilereinheit des erfindungsgemäßen Systems, FIG. 5 is a schematic representation of another embodiment of a distribution unit of the system according to the invention,
FIG.6 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems mit einem Tank und einem Konzentratbehälter, wobei die Komponenten des Systems durch Leitungen miteinander verbunden sind, FIG.6 is a schematic representation of an embodiment of the system according to the invention with a tank and a concentrate container, the components of the system being connected to one another by lines,
FIG. 7 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems, zum Betreiben einer einzigen Werkzeugmaschine, FIG. 7 is a schematic representation of another embodiment of the system according to the invention for operating a single machine tool,
FIG. 8 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems, zum Betreiben mehrerer Werkzeugmaschinen, und FIG. 8 is a schematic representation of a further embodiment of the system according to the invention for operating multiple machine tools, and
FIG. 9 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems, zum Betreiben mehrerer Werkzeugmaschinen unter Verwendung reversibler Verbindungen, FIG. 9 is a schematic representation of a further embodiment of the system according to the invention for operating multiple machine tools using reversible connections,
FIG. 10 eine schematische Darstellung einer Kombination aus Verteilereinheit und Messeinheit des erfindungsgemäßen Systems, FIG. 11 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems mit einem Tank und einem Konzentratbehälter unter Verwendung einer Kombination aus Verteilereinheit und Messeinheit. FIG. 10 is a schematic representation of a combination of distribution unit and measuring unit of the system according to the invention, FIG. 11 is a schematic representation of another embodiment of the system according to the invention with a tank and a concentrate container using a combination of distribution unit and measuring unit.
In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Komponenten mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar. In the following description of the exemplary embodiments of the invention, the same or similar components are designated with the same reference numerals, with a repeated description of these being omitted in individual cases. The figures represent the subject matter of the invention only schematically.
FIG. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Bereitstellungseinheit 200 zum Bereitstellen frischer Kühl-Schmierstoffemulsion, welche eingerichtet ist, eine definierte Menge eines Konzentrats mit einer definierten Menge Wasser zu mischen, und die Mischung als frische Kühl- Schmierstoffemulsion bereitzustellen. FIG. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a supply unit 200 for providing fresh cooling-lubricating emulsion, which is designed to mix a defined amount of a concentrate with a defined amount of water and to provide the mixture as a fresh cooling-lubricating emulsion.
Die Bereitstellungseinheit 200 umfasst ein Gehäuse 201 , einen Wechselstromanschluss 202, der eingerichtet ist, die Bereitstellungseinheit mit Strom zu versorgen, einen Wechselstrom-Gleichstrom Wandler 203, um die mit Gleichstrom betriebenen Komponenten der Bereitstellungseinheit mit Gleichstrom versorgen zu können, und eine Schnittstelle 204, die als kabellose Schnittstelle für die Datenübertragung zwischen der Bereitstellungseinheit 200 und einer Steuereinheit eingerichtet ist. Die Schnittstelle 204 ist mit den elektrisch betriebenen Komponenten der Bereitstellungseinheit über einen elektronischen Schaltkreis verbunden (nicht gezeigt), um deren Steuerung zu ermöglichen. Des Weiteren umfasst die Bereitstellungseinheit 200 als Wasser-Einlass einen Frischwasseranschluss 205, der mit einer Frischwasserleitung 216 verbunden werden kann, sowie als Konzentrat-Einlass einen Konzentratanschluss 206, der über eine Leitung 217 mit einem Konzentratbehälter verbunden werden kann. The supply unit 200 comprises a housing 201, an AC connection 202 which is designed to supply the supply unit with power, an AC-DC converter 203 in order to be able to supply the DC-operated components of the supply unit with DC, and an interface 204 which is designed as a wireless interface for data transmission between the supply unit 200 and a control unit. The interface 204 is connected to the electrically operated components of the supply unit via an electronic circuit (not shown) in order to enable their control. The supply unit 200 further comprises a fresh water connection 205 as a water inlet which can be connected to a fresh water line 216, and a concentrate connection 206 as a concentrate inlet which can be connected to a concentrate container via a line 217.
Ferner umfasst die Bereitstellungseinheit 200 einen Auslass 207 für frische Kühl- Schmierstoffemulsion, an den eine externe Leitung 218 für frische Kühl- Schmierstoffemulsion angeschlossen werden kann. Von dem Frischwasseranschluss 205 und dem Konzentratanschluss 206 führt jeweils eine interne Leitung in einen statischen Mischer 208, in dem durchgeleitetes Frischwasser mit durchgeleitetem Konzentrat vermischt werden kann, um frische Kühl-Schmierstoffemulsion zu bilden. Von dem statischen Mischer 208 führt eine interne Leitung weiter zu dem Auslass 207 für frische Kühl-Schmierstoffemulsion. Furthermore, the supply unit 200 includes an outlet 207 for fresh coolant lubricant emulsion, to which an external line 218 for fresh coolant lubricant emulsion can be connected. An internal line leads from the fresh water connection 205 and the concentrate connection 206 into a static mixer 208, in which fresh water passed through can be mixed with concentrate passed through in order to produce fresh water To form cooling lubricant emulsion. An internal line leads from the static mixer 208 to the outlet 207 for fresh cooling lubricant emulsion.
Die interne Leitung, die von dem Frischwasseranschluss 205 ausgeht, enthält ein Rückschlagventil 209, welches dem Frischwasseranschluss 205 nachgeschaltet ist und den Fluss des Frischwassers nur in Richtung des Auslasses 207 erlaubt, um damit möglichst eine Kontamination des Frischwassers durch Kühl- Schmierstoffemulsion zu vermeiden. Ferner enthält diese interne Leitung einen Durchflussmesser, der in dieser Ausführungsform als Turbine 210 ausgestaltet ist. Beim Durchfließen von Frischwasser erzeugt die Turbine einen messbaren elektrischen Strom, der von einer Steuereinheit in eine Fließgeschwindigkeit des durch die Turbine fließenden Wassers umgerechnet werden kann. Hinter der Turbine 210 enthält diese interne Leitung ein elektronisch regelbares Ventil 211 , z.B. ein Magnetventil, mit dem die Fließgeschwindigkeit des Frischwassers geregelt werden kann. Eine solche Ausgestaltung der Leitung ist insbesondere sinnvoll, wenn das Frischwasser aus einer unter Druck stehenden Frischwasserleitung kommt, da hierbei keine aktive Förderung des Frischwassers erforderlich ist, sondern eine Regelung der Fließgeschwindigkeit durch Drosselung über das regelbare Ventil 211 erfolgen kann. The internal line that starts from the fresh water connection 205 contains a check valve 209 that is connected downstream of the fresh water connection 205 and only allows the flow of fresh water in the direction of the outlet 207 in order to avoid contamination of the fresh water by coolant-lubricant emulsion as far as possible. This internal line also contains a flow meter that is designed as a turbine 210 in this embodiment. When fresh water flows through, the turbine generates a measurable electrical current that can be converted by a control unit into a flow rate of the water flowing through the turbine. Behind the turbine 210, this internal line contains an electronically controllable valve 211, e.g. a solenoid valve, with which the flow rate of the fresh water can be regulated. Such a design of the line is particularly useful when the fresh water comes from a pressurized fresh water line, since in this case no active pumping of the fresh water is required, but the flow rate can be regulated by throttling via the controllable valve 211.
Die interne Leitung, die von dem Konzentratanschluss 206 ausgeht, enthält eine volumetrische Förderpumpe, die in dieser Ausführungsform als Zahnradpumpe 212 ausgestaltet ist, sowie einen der volumetrischen Pumpe nachgeschalteten Durchflussmesser, der in dieser Ausführungsform als Oval-Zahnrad- Durchflussmesser 213 ausgestaltet ist. Um eine Kontamination und/oder Verdünnung des Konzentrats in einem Konzentratbehälter durch Frischwasser zu vermeiden, ist dem Durchflussmesser ein Rückschlagventil 214 nachgeschaltet, welches dem Durchfluss nur in Richtung des Mischers 208 erlaubt. Ferner umfasst die Bereitstellungseinheit 200 einen Füllstandsensor 215 zum Bestimmen des Füllstands in einem Konzentratbehälter. Die Bestimmung des Füllstands im Konzentratbehälter kann durch Einleiten von Druckluft in die Konzentratleitung 217 erfolgen, wobei ein Luftdruck in der Konzentratleitung 217 mit einem Drucksensor 219 gemessen wird, ein Grenzdruck für einen Druckanstieg bestimmt wird und unter Verwendung des Grenzdrucks der Füllpegel im Konzentratbehälter berechnet wird. In dieser Ausführungsform umfasst der Füllstandsensor 215 neben dem Drucksensor 219 eine volumetrische Luftpumpe 220 zum Erzeugen der Druckluft zum Einleiten in die Konzentratleitung 217. Alternativ kann die Bereitstellungseinheit 200 einen Druckluftanschluss zu diesem Zweck umfassen. Die Methode zur Füllstandbestimmung im Konzentratbehälter ist beispielsweise in WO 2020/126257 näher beschrieben. The internal line, which starts from the concentrate connection 206, contains a volumetric feed pump, which in this embodiment is designed as a gear pump 212, and a flow meter connected downstream of the volumetric pump, which in this embodiment is designed as an oval gear flow meter 213. In order to avoid contamination and/or dilution of the concentrate in a concentrate container by fresh water, the flow meter is followed by a check valve 214, which only allows the flow in the direction of the mixer 208. Furthermore, the provision unit 200 includes a fill level sensor 215 for determining the fill level in a concentrate container. The fill level in the concentrate container can be determined by introducing compressed air into the concentrate line 217, an air pressure in the concentrate line 217 being measured with a pressure sensor 219, a limit pressure for a pressure increase being determined and the filling level in the concentrate container being calculated using the limit pressure. In this embodiment, the fill level sensor 215 includes, in addition to the pressure sensor 219, a volumetric air pump 220 for generating the compressed air for introduction into the concentrate line 217. Alternatively, the supply unit 200 may include a compressed air connection for this purpose. The method for determining the fill level in the concentrate container is described in more detail, for example, in WO 2020/126257.
Zum Bereitstellen der frischen Kühl-Schmierstoffemulsion mit dieser Ausführungsform der Bereitstellungseinheit 200 werden der Konzentratanschluss 206 und der Füllstandsensor 215 über die Konzentratleitung 217 an einen Konzentratbehälter angeschlossen, und der Frischwasseranschluss 205 an eine unter Druck stehende Frischwasserleitung angeschlossen. Das regelbare Ventil 211 wird derart geöffnet, dass eine definierte Menge Frischwasser durchströmen kann. Mit der Turbine 210 wird die tatsächlich geförderte Menge Frischwasser gemessen. Bei Bedarf kann mit dem regelbaren Ventil 211 die geförderte Frischwassermenge nachjustiert werden, bis die definierte Menge Wasser durchfließt. In Abhängigkeit von der Fließgeschwindigkeit des Wassers, die mit der Turbine 210 gemessen wird, wird die Zahnradpumpe 212 angesteuert, um eine definierte Menge Konzentrat aus dem Konzentratbehälter zu fördern. To provide the fresh cooling lubricant emulsion with this embodiment of the provision unit 200, the concentrate connection 206 and the fill level sensor 215 are connected to a concentrate container via the concentrate line 217, and the fresh water connection 205 is connected to a pressurized fresh water line. The controllable valve 211 is opened in such a way that a defined amount of fresh water can flow through. The turbine 210 is used to measure the amount of fresh water actually pumped. If necessary, the amount of fresh water delivered can be readjusted using the adjustable valve 211 until the defined amount of water flows through. Depending on the flow speed of the water, which is measured with the turbine 210, the gear pump 212 is controlled to pump a defined amount of concentrate from the concentrate container.
Die tatsächlich geförderte Menge an Konzentrat wird über den Durchflussmesser 213 gemessen, und bei Abweichungen die Zahnradpumpe 212 entsprechend angesteuert, um die geförderte Konzentratmenge an die definierte Menge anzugleichen. The actual amount of concentrate delivered is measured by the flow meter 213, and in case of deviations the gear pump 212 is controlled accordingly in order to adjust the amount of concentrate delivered to the defined amount.
Mit dem Füllstandsensor 215 wird der Füllpegel im Konzentratbehälter gemessen, und bei niedrigem Füllpegel kann ein Signal über die kabellose Schnittstelle 204 an eine Steuereinheit gesendet werden, damit diese einen Warnhinweis ausgeben kann, dass der Konzentratbehälter getauscht werden sollte. Bei leerem Konzentratbehälter kann das Ventil 211 geschlossen werden, und die Zahnradpumpe 212 angesteuert werden, um die Förderung von Konzentrat zu beenden. Gleichzeitig kann ein Signal über die kabellose Schnittstelle 204 an eine Steuereinheit gesendet werden, damit diese eine Fehlermeldung ausgibt und bei Bedarf betroffene Prozesse beendet, um Schäden zu vermeiden. The fill level sensor 215 measures the fill level in the concentrate container, and when the fill level is low, a signal can be sent to a control unit via the wireless interface 204 so that it can issue a warning that the concentrate container should be replaced. When the concentrate container is empty, the valve 211 can be closed and the gear pump 212 can be controlled to stop the pumping of concentrate. At the same time, a signal can be sent to a control unit via the wireless interface 204 so that it issues an error message and, if necessary, terminates affected processes to avoid damage.
Der Auslass 207 für frische Kühl-Schmierstoffemulsion kann derart gestaltet sein, dass bei fehlendem Anschluss an eine Leitung 218 der Auslass 207 blockiert wird, sodass kein Austreten von Kühl-Schmierstoffemulsion in die Umgebung stattfinden kann. In diesem Fall stellen die Durchflussmesser 210 und 213 keinen Durchfluss fest, auch wenn das Ventil 211 offen ist und/oder die Zahnradpumpe 212 läuft. In diesem Fall kann ein Signal an eine Steuereinheit gesendet werden, damit diese eine Fehlermeldung ausgibt. The outlet 207 for fresh cooling lubricant emulsion can be designed in such a way that if there is no connection to a line 218, the outlet 207 is blocked, so that no cooling lubricant emulsion can escape into the environment. In this case, the flow meters 210 and 213 do not detect any flow, even if the valve 211 is open and/or the gear pump 212 is running. In this case, a signal can be sent to a control unit so that it issues an error message.
FIG. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Bereitstellungseinheit 200. Diese unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß FIG. 1 dadurch, dass die Bereitstellungseinheit 200 eingerichtet ist, Frischwasser aus einem Frischwasserbehälter zu fördern, anstatt an eine unter Druck stehende Frischwasserleitung angeschlossen zu werden. In dieser Ausführungsform ist die interne Leitung, die von dem Frischwasseranschluss 205 zu dem statischen Mischer 208 führt, in gleicher Weise ausgestaltet, wie die interne Leitung, die von dem Konzentratanschluss 206 zu dem Mischer führt, und umfasst damit eine volumetrische Pumpe, z.B. in Form einer Zahnradpumpe 212, einen Durchflussmesser, z.B. in Form eines Oval-Zahnrad-Durchflussmessers 213, sowie ein Rückschlagventil 214, um eine Kontamination des Wassers im Frischwasserbehälter zu vermeiden. FIG. 2 shows a schematic representation of a further embodiment of a provision unit 200. This differs from the embodiment according to FIG. 1 in that the supply unit 200 is set up to deliver fresh water from a fresh water container instead of being connected to a pressurized fresh water line. In this embodiment, the internal line that leads from the fresh water connection 205 to the static mixer 208 is designed in the same way as the internal line that leads from the concentrate connection 206 to the mixer, and thus includes a volumetric pump, for example in the form a gear pump 212, a flow meter, for example in the form of an oval gear flow meter 213, and a check valve 214 to avoid contamination of the water in the fresh water tank.
Ferner umfasst die Bereitstellungseinheit 200 in dieser Ausführungsform einen oder mehrere Additivanschlüsse 221 , die über eine Additivleitung 222 an einen Additivbehälter angeschlossen werden kann. Eine interne Leitung führt von dem Additivanschluss 221 zu dem statischen Mischer 208, und ist in gleicher Weise ausgestaltet wie die internen Leitungen, die von dem Konzentratanschluss und von dem Frischwasseranschluss zu dem Mischer 208 führen. Damit umfasst sie eine volumetrische Pumpe, z.B. in Form einer Zahnradpumpe 212, einen Durchflussmesser, z.B. in Form eines Oval-Zahnrad-Durchflussmessers 213, sowie ein Rückschlagventil 214, um eine Kontamination des Additivs im Additivbehälter zu vermeiden. Furthermore, the provision unit 200 in this embodiment includes one or more additive connections 221, which can be connected to an additive container via an additive line 222. An internal line leads from the additive connection 221 to the static mixer 208, and is designed in the same way as the internal lines that lead from the concentrate connection and from the fresh water connection to the mixer 208. It thus includes a volumetric pump, for example in the form of a gear pump 212, a flow meter, for example in the form of an oval gear flow meter 213, and a check valve 214 in order to avoid contamination of the additive in the additive container.
Außerdem umfasst die Bereitstellungseinheit 200 in dieser Ausführungsform Füllstandsensoren 215 für den Konzentratbehälter, den Frischwasserbehälter und einen oder mehrere Additivbehälter, die in gleicher Weise ausgestaltet sein können wie der Füllstandsensor 215 in FIG. 1 , und die eingerichtet sind, die Füllstände in dem Konzentratbehälter, dem Frischwasserbehälter und dem Additivbehälter zu messen. Ferner umfasst die Bereitstellungseinheit einen Druckluftanschluss 223, der an eine Druckluftleitung 224 angeschlossen werden kann. Eine interne Leitung führt von dem Druckluftanschluss 223 zu dem statischen Mischer 208, und umfasst ein regelbares Ventil 211 , mit dem der Durchfluss von Druckluft geregelt werden kann. Die interne Leitung kann zusätzlich mit den Füllstandsensoren 215 verbunden sein, um die erforderliche Druckluft bereitzustellen. In diesem Fall ist eine Pumpe 220, wie in FIG. 1 gezeigt, entbehrlich. Alternativ zum Druckluftanschluss kann die Bereitstellungseinheit 200 eine Pumpe zum Erzeugen von Druckluft umfassen, die über eine interne Leitung mit dem Mischer 208 verbunden ist. In diesem Fall ist anstelle des regelbaren Ventils 211 ein Rückschlagventil vorgesehen, damit die Pumpe zum Erzeugen von Druckluft nicht durch Kühl-Schmierstoffemulsion beschädigt wird. In addition, the supply unit 200 in this embodiment comprises fill level sensors 215 for the concentrate container, the fresh water container and one or more additive containers, which can be designed in the same way as the fill level sensor 215 in FIG. 1 and which are set up to measure the fill levels in the concentrate container, the fresh water container and the additive container. Furthermore, the supply unit comprises a compressed air connection 223, which can be connected to a compressed air line 224. An internal line leads from the compressed air connection 223 to the static mixer 208 and comprises an adjustable valve 211 with which the flow of compressed air can be regulated. The internal line can additionally be connected to the level sensors 215 in order to provide the required compressed air. In this case, a pump 220, as shown in FIG. 1, is not required. As an alternative to the compressed air connection, the supply unit 200 can comprise a pump for generating compressed air, which is connected to the mixer 208 via an internal line. In this case, a check valve is provided instead of the adjustable valve 211 so that the pump for generating compressed air is not damaged by cooling lubricant emulsion.
Zum Bereitstellen der frischen Kühl-Schmierstoffemulsion mit dieser Ausführungsform der Bereitstellungseinheit 200 werden der Konzentratanschluss 206 und ein Füllstandsensor 215 über die Konzentratleitung 217 an einen Konzentratbehälter angeschlossen, der Frischwasseranschluss 205 und ein Füllstandsensor 215 über die Frischwasserleitung 216 an einen Frischwasserbehälter angeschlossen, und der eine oder die mehreren Additivanschlüsse 221 und jeweils ein Füllstandsensor 215 an jeweils einen Additivbehälter angeschlossen. To provide the fresh cooling lubricant emulsion with this embodiment of the provision unit 200, the concentrate connection 206 and a level sensor 215 are connected to a concentrate container via the concentrate line 217, the fresh water connection 205 and a level sensor 215 are connected to a fresh water container via the fresh water line 216, and the one or more additive connections 221 and a level sensor 215 are each connected to an additive container.
Die Zahnradpumpen 212 werden angesteuert, um eine definierte Menge Frischwasser, Konzentrat bzw. Additiven aus den entsprechenden Behältern zu fördern. Die tatsächlich geförderten Mengen werden über die Durchflussmesser 213 gemessen, und bei Abweichungen die Zahnradpumpen 212 entsprechend angesteuert, um die geförderten Mengen an die jeweils definierte Menge anzugleichen. Die separate Förderung von Additiven ist vorteilhaft, wenn einzelne Additive aus der Kühl-Schmierstoffemulsion in einer Werkzeugmaschine überproportional verbraucht werden, was nicht durch Förderung von Konzentrat allein ausgeglichen werden kann. The gear pumps 212 are controlled to pump a defined amount of fresh water, concentrate or additives from the corresponding containers. The quantities actually conveyed are measured via the flow meter 213, and if there are deviations, the gear pumps 212 are activated accordingly in order to adjust the quantities conveyed to the defined quantity. The separate conveyance of additives is advantageous if individual additives from the cooling-lubricant emulsion in a machine tool are consumed disproportionately, which cannot be compensated for by conveying concentrate alone.
Die Förderung von Frischwasser und Additiven aus entsprechenden Behältern kann insbesondere in Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Systems sinnvoll sein, in denen die Bereitstellungseinheit regelmäßig zwischen verschiedenen Werkzeugmaschinen bewegt wird und Frischwasseranschlüsse nicht überall vorhanden sind. The delivery of fresh water and additives from corresponding containers can be particularly useful in embodiments of the system according to the invention in which the supply unit is regularly moved between different machine tools and fresh water connections are not available everywhere.
Der Druckluftanschluss 223 kann an eine Druckluftleitung 224 angeschlossen werden. Dies dient insbesondere dazu, die Kühl-Schmierstoffemulsion aus der internen Leitung, dem Mischer 208 und der Leitung 218 für Kühl- Schmierstoffemulsion herauszublasen, für den Fall, dass eine Kühl- Schmierstoffemulsion mit einer anderen Konzentration bereitgestellt werden soll, beispielsweise beim Wechsel der Werkzeugmaschine, für die die Kühl- Schmierstoffemulsion bereitgestellt wird. The compressed air connection 223 can be connected to a compressed air line 224. This serves in particular to remove the cooling lubricant emulsion from the internal line, the mixer 208 and the line 218 for coolant lubricant emulsion in the event that a coolant lubricant emulsion with a different concentration is to be provided, for example when changing the machine tool for which the coolant lubricant emulsion is provided.
FIG. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Messeinheit 300 umfassend Sensoren 311 , 312 und 313 zum Bestimmen mindestens eines Parameters einer Kühl-Schmierstoffemulsion. Die Messeinheit 300 umfasst ein Gehäuse 301 , einen Wechselstromanschluss 302, der eingerichtet ist, die Messeinheit 300 mit Strom zu versorgen, einen Wechselstrom- Gleichstrom Wandler 303, um die mit Gleichstrom betriebenen Komponenten der Messeinheit mit Gleichstrom versorgen zu können, und eine Schnittstelle 304, die als kabellose Schnittstelle für die Datenübertragung zwischen der Messeinheit 300 und einer Steuereinheit eingerichtet ist. Ferner umfasst die Messeinheit 300 eine Schnittstelle 305, die für den Anschluss an ein Datenkabel eingerichtet ist, über das eine Kommunikation mit einer Verteilereinheit ermöglicht wird. FIG. 3 shows a schematic representation of an embodiment of a measuring unit 300 comprising sensors 311, 312 and 313 for determining at least one parameter of a cooling lubricant emulsion. The measuring unit 300 comprises a housing 301, an AC connection 302 which is designed to supply the measuring unit 300 with power, an AC-DC converter 303 in order to be able to supply the components of the measuring unit operated with DC current with DC current, and an interface 304 which is designed as a wireless interface for data transmission between the measuring unit 300 and a control unit. The measuring unit 300 also comprises an interface 305 which is designed for connection to a data cable via which communication with a distribution unit is enabled.
Gleichzeitig ist die Schnittstelle 305 eingerichtet, als Gleichstromquelle für eine über ein Datenkabel angeschlossene Verteilereinheit zu fungieren, wobei die Stromversorgung ebenfalls über das Datenkabel erfolgt. Die Schnittstelle 304 ist mit den elektrisch betriebenen Komponenten der Messeinheit über einen elektronischen Schaltkreis verbunden (nicht gezeigt), um deren Steuerung zu ermöglichen. Des Weiteren umfasst die Messeinheit 300 als Einlass für Kühl- Schmierstoffemulsion einen Anschluss 306, der mit einer Leitung 308 für Kühl- Schmierstoffemulsion verbunden werden kann, sowie als Auslass für Kühl- Schmierstoffemulsion einen Anschluss 307, der mit einer Leitung 309 für Kühl- Schmierstoffemulsion verbunden werden kann. At the same time, the interface 305 is set up to function as a direct current source for a distribution unit connected via a data cable, with the power supply also being provided via the data cable. The interface 304 is connected to the electrically operated components of the measurement unit via an electronic circuit (not shown) to enable their control. Furthermore, the measuring unit 300 includes a connection 306 as an inlet for cooling lubricant emulsion, which can be connected to a line 308 for cooling lubricant emulsion, and a connection 307 as an outlet for cooling lubricant emulsion, which is connected to a line 309 for cooling lubricant emulsion can be.
Die Anschlüsse 306 und 307 sind über eine interne Leitung miteinander verbunden. Die interne Leitung ist mit den Sensoren 311 , 312 und 313 zum Bestimmen mindestens eines Parameters einer Kühl-Schmierstoffemulsion verbunden, und ist eingerichtet, Kühl-Schmierstoffemulsion an den Sensoren 311 , 312 und 313 vorbeizuleiten, damit diese den mindestens einen Parameter der Kühl-Schmierstoffemulsion bestimmen können. Beispielsweise können die Sensoren ein Refraktometer, ein pH-Wert-Sensor und ein Leitfähigkeitssensor sein. Zusätzlich kann die Messeinheit auch weitere Sensoren, z.B. Photometer und Lichtschranken umfassen. Alternativ kann die Messeinheit auch nur einen einzigen Sensor, z.B. nur ein Refraktometer, oder zwei Sensorenumfassen. The connections 306 and 307 are connected to each other via an internal line. The internal line is connected to the sensors 311, 312 and 313 for determining at least one parameter of a cooling lubricant emulsion, and is set up to conduct cooling lubricant emulsion past the sensors 311, 312 and 313 so that they determine at least one parameter of the cooling lubricant emulsion can determine. For example, the sensors can be a refractometer, a pH sensor and a conductivity sensor. In addition, the measuring unit can also contain other sensors, such as photometers and light barriers. Alternatively, the measuring unit can also comprise just a single sensor, for example just a refractometer, or two sensors.
Dem mindestens einen Sensor 311 , 312, 313 ist in dieser Ausführungsform ein Rückschlagventil 310 nachgeschaltet, das den Fluss der Kühl- Schmierstoffemulsion nur in Richtung des Auslass-Anschlusses 307 erlaubt. Hierdurch wird vermieden, dass Messungen aufgrund von zurückfließender Kühl- Schmierstoffemulsion verfälscht werden, und das Risiko einer Beschädigung der Sensoren 311 , 312, 313 wird gemindert. In this embodiment, the at least one sensor 311, 312, 313 is followed by a check valve 310, which allows the flow of the coolant-lubricant emulsion only in the direction of the outlet connection 307. This prevents measurements from being falsified due to coolant-lubricant emulsion flowing back and reduces the risk of damage to the sensors 311, 312, 313.
Beim Betrieb der Messeinheit 300 ist der Einlass-Anschluss 306 über eine Leitung 308 mit einer Verteilereinheit verbunden, und wird über diese mit Kühl- Schmierstoffemulsion, die einer Messung unterzogen werden soll, versorgt. Der Auslass-Anschluss 307 kann über eine Leitung 309 ebenfalls mit derselben Verteilereinheit verbunden sein, um die Kühl-Schmierstoffemulsion an diese zurückzuführen. Alternativ kann die Leitung 309 in ein Entsorgungsgefäß oder direkt in einen Tank führen, aus dem die der Messung unterzogene Kühl- Schmierstoffemulsion stammt. When the measuring unit 300 is in operation, the inlet connection 306 is connected to a distribution unit via a line 308 and is supplied via this with cooling lubricant emulsion to be measured. The outlet connection 307 can also be connected to the same distribution unit via a line 309 in order to return the cooling lubricant emulsion to it. Alternatively, the line 309 can lead to a disposal vessel or directly to a tank from which the cooling lubricant emulsion to be measured originates.
Ferner ist im Betrieb die Schnittstelle 305 über ein Datenkabel mit derFurthermore, during operation, the interface 305 is connected to the
Verteilereinheit verbunden, um diese mit Strom zu versorgen und einedistribution unit to supply it with power and a
Kommunikation der Verteilereinheit mit einer Steuereinheit über die kabellose Schnittstelle 304 zu ermöglichen. Während des Betriebs wird die Kühl-To enable communication of the distribution unit with a control unit via the wireless interface 304. During operation the cooling
Schmierstoffemulsion an dem mindestens einen Sensor 311 , 312, 313 vorbeigeführt und mindestens ein Parameter der Kühl-Schmierstoffemulsion wird durch die Sensoren 311 , 312, 313 bestimmt. Die Messdaten werden über die Schnittstelle 304 an eine Steuereinheit gesendet, wo diese weiter verarbeitet werden. Lubricant emulsion is passed past the at least one sensor 311, 312, 313 and at least one parameter of the cooling lubricant emulsion is determined by the sensors 311, 312, 313. The measurement data are sent via the interface 304 to a control unit, where they are further processed.
FIG. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Verteilereinheit 400, welche eingerichtet ist, mit einer Messeinheit, einer Bereitstellungseinheit und einem Tank verbunden zu werden und den Austausch von Kühl-Schmierstoffemulsion zwischen diesen zu regeln. FIG. 4 shows a schematic representation of an embodiment of a distribution unit 400, which is designed to be connected to a measuring unit, a supply unit and a tank and to regulate the exchange of cooling lubricant emulsion between them.
Die Verteilereinheit 400 umfasst ein Gehäuse 401 , und eine Schnittstelle 402, die eingerichtet ist, über ein Datenkabel mit einer Messeinheit verbunden zu werden, und über das Datenkabel und eine Schnittstelle der Messeinheit mit einer Steuereinheit zu kommunizieren. Gleichzeitig ist die Schnittstelle 402 eingerichtet, die Verteilereinheit über das Datenkabel und über den Stromanschluss der Messeinheit mit Strom zu versorgen. Die Schnittstelle 402 ist mit den elektrisch betriebenen Komponenten der Verteilereinheit über einen elektronischen Schaltkreis verbunden (nicht gezeigt), um deren Steuerung zu ermöglichen. The distribution unit 400 comprises a housing 401 and an interface 402 which is designed to be connected to a measuring unit via a data cable and to communicate with a control unit via the data cable and an interface of the measuring unit. At the same time, the interface 402 is designed to to supply power to the distribution unit via the data cable and via the power connection of the measuring unit. The interface 402 is connected to the electrically operated components of the distribution unit via an electronic circuit (not shown) to enable their control.
Des Weiteren umfasst die Verteilereinheit 400 als Einlass für frische Kühl- Schmierstoffemulsion einen Anschluss 403, der mit einer Leitung 218 für frische Kühl-Schmierstoffemulsion verbunden werden kann. Die Leitung 218 für frische Kühl-Schmierstoffemulsion kann der Leitung 218, wie in FIG. 1 und 2 dargestellt, entsprechen. Ferner umfasst die hier dargestellte Verteilereinheit 400 einen bidirektionalen Anschluss 404, der über eine Leitung 411 mit einem Tank verbunden werden kann, und sowohl als Einlass für Kühl-Schmierstoffemulsion aus dem Tank als auch als Auslass für frische Kühl-Schmierstoffemulsion in den Tank fungieren kann. Außerdem umfasst die Verteilereinheit 400 als weiteren Auslass für Kühl-Schmierstoffemulsion einen Anschluss 405, der über eine Leitung 308 mit einer Messeinheit verbunden werden kann. Die Leitung 308 kann der Leitung 308, wie in FIG. 3 dargestellt, entsprechen. Furthermore, the distribution unit 400 includes a connection 403 as an inlet for fresh cooling lubricant emulsion, which can be connected to a line 218 for fresh cooling lubricant emulsion. The line 218 for fresh coolant lubricant emulsion can be the line 218 as shown in FIG. 1 and 2 shown correspond. Furthermore, the distribution unit 400 shown here includes a bidirectional connection 404, which can be connected to a tank via a line 411 and can function both as an inlet for cooling lubricant emulsion from the tank and as an outlet for fresh cooling lubricant emulsion into the tank. In addition, the distribution unit 400 includes a connection 405 as a further outlet for cooling-lubricant emulsion, which can be connected to a measuring unit via a line 308. Line 308 may correspond to line 308 as shown in FIG. 3 shown correspond.
Des Weiteren umfasst die Verteilereinheit 400 als Einlass für Kühl- Schmierstoffemulsion, die einer Messung unterzogen wurde, einen Anschluss 406, der über eine Leitung 309 mit einer Messeinheit verbunden werden kann, und als Auslass für diese Kühl-Schmierstoffemulsion einen Anschluss 407, der über eine Leitung 412 mit einem Tank verbunden werden kann. Die Leitung 309 kann der Leitung 309, wie in FIG. 3 dargestellt, entsprechen. Furthermore, the distribution unit 400 includes, as an inlet for coolant-lubricant emulsion that has been subjected to a measurement, a connection 406, which can be connected to a measuring unit via a line 309, and as an outlet for this coolant-lubricant emulsion, a connection 407, which has a Line 412 can be connected to a tank. Line 309 may correspond to line 309 as shown in FIG. 3 shown correspond.
Von dem Einlass-Anschluss 403 für frische Kühl-Schmierstoffemulsion führt eine interne Leitung zum bidirektionalen Anschluss 404 mit einer Abzweigung zum Auslass-Anschluss 405. Zwischen dem Einlass-Anschluss 403 und der Abzweigung umfasst die Leitung einen Durchflussmesser, der in dieser Ausführungsform als Turbine 414 ausgestaltet ist, sowie ein Ventil 409, z.B. ein Magnetventil, welches im Normalzustand geschlossen ist und bei Bedarf geöffnet werden kann, um den Durchfluss von frischer Kühl-Schmierstoffemulsion zu ermöglichen. In der Abzweigung, die zum Auslass-Anschluss 405 führt, enthält die interne Leitung ein weiteres Ventil 408, z.B. ein Magnetventil, welches im Normalzustand offen ist und bei Bedarf geschlossen werden kann. Zusätzlich kann die interne Leitung ein weiteres Ventil 410 zwischen der Abzweigung und dem bidirektionalen Auslass 404 umfassen, welches im Normalzustand offen ist. Vom Einlass-Anschluss 406 für Kühl-Schmierstoffemulsion, die einer Messung unterzogen wurde führt eine weitere interne Leitung zum Auslass-Anschluss 407, durch die die Kühl-Schmierstoffemulsion, die einer Messung unterzogen wurde, in einen Tank geleitet werden kann. Diese interne Leitung ist mit einem Drucksensor 413 verbunden. An internal line leads from the inlet port 403 for fresh cooling lubricant emulsion to the bidirectional port 404 with a branch to the outlet port 405. Between the inlet port 403 and the branch, the line includes a flow meter, which in this embodiment is called a turbine 414 is designed, as well as a valve 409, for example a solenoid valve, which is closed in the normal state and can be opened if necessary to enable the flow of fresh cooling lubricant emulsion. In the branch that leads to the outlet connection 405, the internal line contains a further valve 408, for example a solenoid valve, which is open in the normal state and can be closed if necessary. In addition, the internal line may include a further valve 410 between the branch and the bidirectional outlet 404, which is open in the normal state. From the inlet connection 406 for cooling lubricant emulsion that has been subjected to a measurement, another internal line leads to the outlet connection 407, through which the cooling lubricant emulsion that has been subjected to a measurement can be passed into a tank. This internal line is connected to a pressure sensor 413.
Des Weiteren umfasst die Verteilereinheit 400 den Füllstandsensor 500, der z. B. als Ultraschallsensor ausgestaltet ist und den Füllstand in einem Tank messen kann. Entsprechend ist die Verteilereinheit 400 eingerichtet, an einem solchen Tank befestigt zu werden, um den Füllstand darin bestimmen zu können. Furthermore, the distribution unit 400 includes the fill level sensor 500, which z. B. is designed as an ultrasonic sensor and can measure the level in a tank. Accordingly, the distribution unit 400 is set up to be attached to such a tank in order to be able to determine the fill level therein.
Im Betrieb ist der Einlass-Anschluss 403 für frische Kühl-Schmierstoffemulsion über eine Leitung 218 mit einer Bereitstellungseinheit verbunden, der bidirektionale Anschluss 404 über eine Leitung 411 mit einem Tank für Kühl- Schmierstoffemulsion verbunden, der Auslass-Anschluss 405 über eine Leitung 308 mit dem Einlass-Anschluss einer Messeinheit verbunden, der Einlass- Anschluss 406 über eine Leitung 309 mit einem Auslass-Anschluss der Messeinheit verbunden, und der Auslass-Anschluss 407 über eine Leitung 412 mit dem Tank für Kühl-Schmierstoffemulsion verbunden. Ferner ist die Verteilereinheit an dem Tank befestigt, um den Füllstand darin messen zu können. Da in dieser Ausführungsform keine Förderpumpe für die Kühl-Schmierstoffemulsion aus dem Tank vorhanden ist, ist die Leitung 411 zusätzlich an eine Förderpumpe angeschlossen, die Kühl-Schmierstoffemulsion aus dem Tank in dieDuring operation, the inlet connection 403 for fresh cooling lubricant emulsion is connected to a supply unit via a line 218, the bidirectional connection 404 is connected to a tank for cooling lubricant emulsion via a line 411, and the outlet connection 405 is connected to the cooling lubricant emulsion via a line 308 Inlet port of a measuring unit connected, the inlet port 406 connected via a line 309 to an outlet port of the measuring unit, and the outlet port 407 connected via a line 412 to the tank for cooling lubricant emulsion. Furthermore, the distribution unit is attached to the tank in order to be able to measure the level in it. Since in this embodiment there is no feed pump for the cooling-lubricant emulsion from the tank, the line 411 is additionally connected to a feed pump that feeds the cooling-lubricant emulsion from the tank into the
Verteilereinheit 400 fördert. Alternativ kann eine Förderpumpe in dieDistribution unit 400 promotes. Alternatively, a feed pump can be installed in the
Verteilereinheit 400 eingebaut werden, oder in eine daran angeschlossene Messeinheit eingebaut sein, die die Kühl-Schmierstoffemulsion dann über die Leitung 411 und die Leitung 308 durch die Verteilereinheit zieht. distribution unit 400, or be installed in a measuring unit connected to it, which then draws the cooling-lubricating emulsion through the distribution unit via the line 411 and the line 308.
Im Normalzustand ist die Verteilereinheit 400 eingerichtet, Kühl- Schmierstoffemulsion aus dem Tank für die Messung in die Messeinheit zu leiten, da die anderen Zustände (Kalibrierung und Konditionierung) nur bei entsprechendem Bedarf eintreten. Daher ist das Ventil 409, welches den Fluss von frischer Kühl-Schmierstoffemulsion regelt, im Normalzustand geschlossen, und die Ventile 408 und 410, welche den Durchfluss vom Tank in die Verteilereinheit und von der Verteilereinheit in die Messeinheit regeln, geöffnet. Hierdurch wird gewährleistet, dass nur die Kühl-Schmierstoffemulsion aus dem Tank einer Messung unterzogen wird, ohne dass die Messung durch frische Kühl- Schmierstoffemulsion verfälscht wird. In the normal state, the distribution unit 400 is set up to direct cooling lubricant emulsion from the tank into the measuring unit for the measurement, since the other states (calibration and conditioning) only occur when necessary. Therefore, the valve 409, which regulates the flow of fresh cooling lubricant emulsion, is closed in the normal state, and the valves 408 and 410, which regulate the flow from the tank into the distribution unit and from the distribution unit into the measuring unit, are open. This ensures that only the cooling lubricant emulsion comes out of the Tank is subjected to a measurement without the measurement being falsified by fresh coolant lubricant emulsion.
Im Zustand der Sensorkalibrierung wird das Ventil 410, das den Fluss von dem Tank in die Verteilereinheit 400 regelt, geschlossen, und das Ventil 409, welches den Fluss von frischer Kühl-Schmierstoffemulsion regelt, geöffnet. Wenn das Ventil 410 nicht vorhanden ist, wird der Fluss von dem Tank in die Verteilereinheit 400 durch entsprechendes Ansteuern einer entsprechenden Förderpumpe unterbunden. In the sensor calibration state, the valve 410, which regulates the flow from the tank into the distribution unit 400, is closed and the valve 409, which regulates the flow of fresh coolant-lubricant emulsion, is opened. If the valve 410 is not present, the flow from the tank into the distribution unit 400 is prevented by appropriately controlling a corresponding feed pump.
Im Zustand der Konditionierung wird das Ventil 408, das den Fluss von der Verteilereinheit 400 in die Messeinheit regelt, geschlossen, und das Ventil 409, welches den Fluss von frischer Kühl-Schmierstoffemulsion regelt, geöffnet. In the conditioning state, the valve 408, which regulates the flow from the distribution unit 400 into the measuring unit, is closed, and the valve 409, which regulates the flow of fresh cooling lubricant emulsion, is opened.
Die Kühl-Schmierstoffemulsion, die aus der Messeinheit in die Verteilereinheit 400 zurückgeleitet wird, wird in dieser Ausführungsform durch den Auslass 407 und eine daran angeschlossene Leitung 412 in den Tank geleitet. The cooling lubricant emulsion which is returned from the measuring unit to the distribution unit 400 is, in this embodiment, led into the tank through the outlet 407 and a line 412 connected thereto.
Der Drucksensor 413 ist hierbei eingerichtet, den Druck in der internen Leitung zwischen den Anschlüssen 406 und 407 zu überwachen. Im Falle eines starken Druckanstiegs (z.B. wenn die Leitung 412 verstopft ist, oder der Anschluss 407 blockiert ist, da keine Leitung angeschlossen ist) oder Druckabfalls (z.B. wenn eine Leitung durchtrennt ist, oder die Leitung 309 nicht an den Anschluss 406 angeschlossen ist oder verstopft ist) kann ein Signal über die Schnittstelle 402 an die Steuereinheit gesendet werden, damit diese einen entsprechenden Warnhinweis ausgibt. The pressure sensor 413 is designed to monitor the pressure in the internal line between the connections 406 and 407. In the event of a sharp increase in pressure (e.g. if the line 412 is clogged, or the connection 407 is blocked because no line is connected) or a drop in pressure (e.g. if a line is severed, or the line 309 is not connected to the connection 406 or is clogged), a signal can be sent to the control unit via the interface 402 so that it issues a corresponding warning.
Der Füllstandsensor 500 misst kontinuierlich den Füllstand in dem Tank, und sendet die Messdaten über die Schnittstelle 402 und eine Schnittstelle der Messeinheit an eine Steuereinheit, wo die Daten weiter verarbeitet werden. The level sensor 500 continuously measures the level in the tank and sends the measurement data via the interface 402 and an interface of the measuring unit to a control unit, where the data is further processed.
FIG. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Verteilereinheit 400, welche eingerichtet ist, mit einer Messeinheit, einer Bereitstellungseinheit und einem Tank verbunden zu werden und den Austausch von Kühl-Schmierstoffemulsion zwischen diesen zu regeln. FIG. 5 shows a schematic representation of a further embodiment of a distribution unit 400, which is set up to be connected to a measuring unit, a supply unit and a tank and to regulate the exchange of cooling-lubricant emulsion between them.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der in FIG. 4 dargestellten Ausführungsform dadurch, dass anstelle eines bidirektionalen Anschlusses 404 ein unidirektionaler Einlass-Anschluss 416 vorgesehen ist, der über eine Leitung 419 mit einem Tank verbunden werden kann, und ein unidirektionaler Auslass 417 für frische Kühl-Schmierstoffemulsion vorgesehen ist, der über eine weitere Leitung 420 mit dem Tank verbunden werden kann. Ferner umfasst die Verteilereinheit 400 in dieser Ausführungsform einen weiteren Auslass 418 für Kühl-Schmierstoffemulsion, die einer Messung unterzogen wurde, der mit einer Leitung 421 verbunden werden kann, über die Kühl-Schmierstoffemulsion verworfen oder entsorgt wird. This embodiment differs from that in FIG. 4 illustrated embodiment in that instead of a bidirectional connection 404 a unidirectional inlet connection 416 is provided, which can be connected to a tank via a line 419, and a unidirectional outlet 417 for fresh cooling lubricant emulsion is provided, which can be connected to the tank via a further line 420. Furthermore, the distribution unit 400 in this embodiment includes a further outlet 418 for cooling lubricant emulsion that has been subjected to a measurement, which can be connected to a line 421 through which cooling lubricant emulsion is discarded or disposed of.
In dieser Ausführungsform führt eine interne Leitung von dem Einlass 403 für frische Kühl-Schmierstoffemulsion zu dem Auslass 417 für frische Kühl- Schmierstoffemulsion, mit einer Abzweigung, die zum Auslass-Anschluss 405 führt. Die interne Leitung umfasst ein Rückschlagventil 424, um den Fluss der frischen Kühl-Schmierstoffemulsion in die falsche Richtung zu vermeiden, sowie einen Durchflussmesser in Form einer Turbine 414, um die durchfließende Menge an frischer Kühl-Schmierstoffemulsion zu bestimmen, die beide zwischen dem Einlass 403 für frische Kühl-Schmierstoffemulsion und der Abzweigung liegen. Des Weiteren umfasst die interne Leitung ein Dreiwege-Ventil, welches die Flussrichtung der frischen Kühl-Schmierstoffemulsion in Richtung des Auslass- Anschlusses 417 oder des Auslass-Anschlusses 405 regelt. Im Normalzustand ist das Dreiwege-Ventil in Richtung des Auslass-Anschlusses 417 geöffnet und in Richtung des Auslass-Anschlusses 405 geschlossen. In this embodiment, an internal line leads from the fresh cooling lubricant emulsion inlet 403 to the fresh cooling lubricant emulsion outlet 417, with a branch leading to the outlet port 405. The internal line includes a check valve 424 to prevent the flow of the fresh cooling lubricant emulsion in the wrong direction and a flow meter in the form of a turbine 414 to determine the amount of fresh cooling lubricant emulsion flowing through, both of which are located between the fresh cooling lubricant emulsion inlet 403 and the branch. Furthermore, the internal line includes a three-way valve which regulates the flow direction of the fresh cooling lubricant emulsion towards the outlet port 417 or the outlet port 405. In the normal state, the three-way valve is open towards the outlet port 417 and closed towards the outlet port 405.
Zwischen dem Einlass-Anschluss 416 für Kühl-Schmierstoffemulsion aus dem Tank und dem Auslass-Anschluss 405 umfasst die Verteilereinheit 400 in dieser Ausführungsform ebenfalls eine interne Leitung, die mit der Abzweigung der vom Einlass 403 ausgehenden internen Leitung teilweise übereinstimmen kann. Diese interne Leitung umfasst eine volumetrische Pumpe 422, die als Zahnradpumpe ausgebildet ist, und eingerichtet ist, Kühl-Schmierstoffemulsion aus dem Tank durch die Verteilereinheit in die Messeinheit zu fördern, sowie einen Durchflussmesser 423 in Form eines Oval-Zahnrad-Durchflussmessers (optional), der eingerichtet ist, die geförderte Menge an Kühl-Schmierstoffemulsion zu überprüfen. Between the inlet connection 416 for cooling lubricant emulsion from the tank and the outlet connection 405, the distribution unit 400 in this embodiment also includes an internal line, which can partially coincide with the branch of the internal line starting from the inlet 403. This internal line includes a volumetric pump 422, which is designed as a gear pump and is set up to convey cooling lubricant emulsion from the tank through the distribution unit into the measuring unit, as well as a flow meter 423 in the form of an oval gear flow meter (optional), which is set up to check the amount of cooling lubricant emulsion delivered.
Die interne Leitung zwischen dem Einlass-Anschluss 406 für Kühl- Schmierstoffemulsion, die einer Messung unterzogen wurde, und dem Auslass 407 für diese, der mit dem Tank über eine Leitung 412 verbunden werden kann, umfasst zusätzlich eine Abzweigung, die zum Auslass 418 führt, über den Kühl- Schmierstoffemulsion entsorgt werden kann. Hierbei umfasst diese interne Leitung zwischen dem Anschluss 406 und der Abzweigung ein Rückschlagventil 424, das einen Durchfluss der bereits untersuchten Kühl-Schmierstoffemulsion in die Messeinheit verhindert. Dieses Rückschlagventil kann das in FIG. 3 dargestellte Rückschlagventil in der Messeinheit ersetzen, wenn ein solches erforderlich ist. Ferner umfasst diese interne Leitung ein Ventil 425, z.B. ein Magnetventil, welches im Normalzustand offen ist und sich zwischen der Abzweigung und dem Auslass 407 befindet, sowie ein Ventil 426, z.B. ein Magnetventil, welches im Normalzustand geschlossen ist und sich zwischen der Abzweigung und dem Auslass 418 befindet. The internal line between the inlet port 406 for cooling lubricant emulsion which has been subjected to measurement and the outlet 407 for this, which can be connected to the tank via a line 412, additionally comprises a branch that leads to the outlet 418, via which the cooling lubricant emulsion can be disposed of. This internal line comprises a check valve 424 between the connection 406 and the branch, which prevents the cooling lubricant emulsion already examined from flowing into the measuring unit. This check valve can replace the check valve shown in FIG. 3 in the measuring unit if one is required. This internal line also comprises a valve 425, e.g. a solenoid valve, which is normally open and is located between the branch and the outlet 407, and a valve 426, e.g. a solenoid valve, which is normally closed and is located between the branch and the outlet 418.
In dieser Ausführungsform können die Auslässe 407 und 417, die Kühl- Schmierstoffemulsion in den Tank leiten, derselbe Auslass sein, was einen Anschluss sowie eine Leitung erspart. In this embodiment, the outlets 407 and 417 that direct coolant-lubricant emulsion into the tank may be the same outlet, eliminating the need for a connector and a line.
Der Betrieb dieser Ausführungsform unterscheidet sich von dem Betrieb der in FIG. 4 dargestellten Ausführungsform dadurch, dass anstelle des bidirektionalen Anschlusses 404 die unidirektionalen Ansclüsse 416 und 417 mit dem Tank über Leitungen 419 bzw. 420 verbunden sind, und der Auslass-Anschluss 418 mit einer Leitung 421 verbunden ist, über die Kühl-Schmierstoffemulsion entsorgt werden kann. The operation of this embodiment is different from the operation of the one shown in FIG. 4 illustrated embodiment in that instead of the bidirectional connection 404, the unidirectional connections 416 and 417 are connected to the tank via lines 419 and 420, respectively, and the outlet connection 418 is connected to a line 421, via which the cooling lubricant emulsion can be disposed of .
Im Normalzustand ist die Verteilereinheit 400 eingerichtet, Kühl- Schmierstoffemulsion aus dem Tank für die Messung in die Messeinheit zu leiten, da die anderen Zustände (Kalibrierung, Entsorgung), nur bei entsprechendem Bedarf eintreten. Daher ist das Ventil 426, welches die Entsorgung regelt, im Normalzustand geschlossen, und das Ventil 425, welches den Durchfluss von der Messeinheit in den Tank regelt, geöffnet. Ferner ist das Dreiwege-Ventil 415 im Normalzustand in Richtung des Anschlusses 405, der zur Messeinheit führt, geschlossen und in Richtung des Auslasses 417, der zum Tank führt, geöffnet. Hierdurch wird gewährleistet, dass nur die Kühl-Schmierstoffemulsion aus dem Tank einer Messung unterzogen wird, ohne dass die Messung durch frische Kühl- Schmierstoffemulsion verfälscht wird. Gleichzeitig wird ermöglicht, dass die Kühl- Schmierstoffemulsion aus dem Tank einer Messung in der Messeinheit unterzogen wird, während die Kühl-Schmierstoffemulsion im Tank durch Nachfahren mit frischer Kühl-Schmierstoffemulsion konditioniert wird. Im Normalzustand wird die Kühl-Schmierstoffemulsion durch die volumetrische Pumpe 422 kontinuierlich aus dem Tank in die Verteilereinheit 400 und aus der Verteilereinheit 400 in die Messeinheit gefördert, wobei der Durchfluss durch den Durchflussmesser 423 kontrolliert wird. Wenn kein Durchfluss festgestellt wird, kann beispielsweise ein Signal an die Steuereinheit gesendet werden, damit ein Warnhinweis ausgegeben wird. In the normal state, the distributor unit 400 is set up to direct cooling lubricant emulsion from the tank into the measuring unit for measurement, since the other states (calibration, disposal) only occur when necessary. Therefore, the valve 426, which regulates disposal, is closed in the normal state, and the valve 425, which regulates the flow from the measuring unit into the tank, is open. Furthermore, the three-way valve 415 is closed in the normal state in the direction of the connection 405, which leads to the measuring unit, and open in the direction of the outlet 417, which leads to the tank. This ensures that only the cooling lubricant emulsion from the tank is subjected to a measurement, without the measurement being distorted by fresh cooling lubricant emulsion. At the same time, it is possible for the cooling lubricant emulsion from the tank to be subjected to a measurement in the measuring unit, while the cooling lubricant emulsion in the tank is conditioned by following up with fresh cooling lubricant emulsion. In the In the normal state, the cooling lubricant emulsion is continuously pumped by the volumetric pump 422 from the tank into the distribution unit 400 and from the distribution unit 400 into the measuring unit, with the flow being controlled by the flow meter 423. If no flow is detected, a signal can be sent to the control unit, for example, so that a warning is issued.
Für die Konditionierung bleibt die Verteilereinheit 400 im Normalzustand, und der Fluss der frischen Kühl-Schmierstoffemulsion kann allein durch die Bereitstellungseinheit gesteuert werden. For conditioning, the distribution unit 400 remains in the normal state and the flow of the fresh cooling lubricant emulsion can be controlled solely by the supply unit.
Im Zustand der Sensor-Kalibrierung wird das Dreiwege-Ventil 415 in Richtung des Auslasses 405 geöffnet und in Richtung des Auslasses 417 geschlossen, und die Förderpumpe 422 wird angehalten, damit die Kalibrierung nicht durch Kühl- Schmierstoffemulsion aus dem Tank verfälscht wird. In the state of sensor calibration, the three-way valve 415 is opened towards the outlet 405 and closed towards the outlet 417, and the feed pump 422 is stopped so that the calibration is not distorted by coolant lubricant emulsion from the tank.
Eine Schließung des Dreiwege-Ventils 415 ist vorgesehen für den Fall, dass die Bereitstellungseinheit von der Verteilereinheit 400 getrennt wird oder mehrere Verteilereinheiten 400 mit der Bereitstellungseinheit verbunden werden. A closure of the three-way valve 415 is provided in the event that the supply unit is separated from the distribution unit 400 or several distribution units 400 are connected to the supply unit.
FIG. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems 100 (durch gestrichelten Rahmen umgrenzt), umfassend eine Bereitstellungseinheit 200, eine Messeinheit 300, eine Verteilereinheit 400, einen Füllstandsensor 500 und eine Steuereinheit 600, wobei diese Komponenten des Systems 100 für den Betrieb angeschlossen sind. FIG. 6 shows a schematic representation of an embodiment of the system 100 according to the invention (delimited by a dashed frame), comprising a supply unit 200, a measuring unit 300, a distribution unit 400, a level sensor 500 and a control unit 600, wherein these components of the system 100 are connected for operation.
Die Bereitstellungseinheit 200, die Messeinheit 300 und die Verteilereinheit 500 entsprechen in FIG. 6 den in FIG. 1 , 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen, wobei diese deutlich vereinfacht abgebildet sind. Die Anschlüsse entsprechen demnach den in FIG. 1 , 3 und 4 gezeigten Anschlüssen, sind jedoch zu Zwecken der Übersichtlichkeit nicht mit Bezugszeichen versehen. The provision unit 200, the measuring unit 300 and the distribution unit 500 in FIG. 6 correspond to the embodiments shown in FIGS. 1, 3 and 4, whereby these are shown in a significantly simplified manner. The connections therefore correspond to the connections shown in FIGS. 1, 3 and 4, but are not provided with reference symbols for the sake of clarity.
Die Bereitstellungseinheit 200 ist über ein Stromkabel 80 mit einer Wechselstromquelle (nicht gezeigt) verbunden, und über eine Frischwasserleitung 216 an eine Frischwasserquelle (nicht gezeigt) angeschlossen. Ferner ist die Bereitstellungseinheit über eine Konzentratleitung 217 an einen Konzentrat- Behälter 70 angeschlossen. Die Bereitstellungseinheit 200 ist über eine Leitung 218 für frische Kühl-Schmierstoffemulsion mit der Verteilereinheit 400 verbunden. Ferner ist zwischen der Bereitstellungseinheit 200 und der Steuereinheit 600 eine kabellose Datenverbindung aufgebaut, über die die Bereitstellungseinheit 200 und die darin enthaltenen Komponenten gesteuert werden. The supply unit 200 is connected to an AC power source (not shown) via a power cable 80 and to a fresh water source (not shown) via a fresh water line 216. Furthermore, the supply unit is connected to a concentrate container 70 via a concentrate line 217. The supply unit 200 is connected to a concentrate container 70 via a line 218 for fresh cooling lubricant emulsion is connected to the distribution unit 400. Furthermore, a wireless data connection is established between the supply unit 200 and the control unit 600, via which the supply unit 200 and the components contained therein are controlled.
Die Verteilereinheit 400 ist an einem Tank 60 oberhalb der Oberfläche der Kühl- Schmierstoffemulsion befestigt, und enthält den Füllstandsensor 500, mit dem der Füllstand im Tank gemessen wird. Ferner ist die Verteilereinheit über eine Ansaugleitung 411 mit einem Tank 60 verbunden, wobei das Ende der Ansaugleitung 411 , das mit dem Tank in Verbindung steht, in der Kühl- Schmierstoffemulsion eingetaucht ist, und von einem Filterkorb 40 umgeben ist. Ferner ist das Ende der Ansaugleitung 411 mit einer Flüssigkeitspumpe 50 ausgestattet, mit der die Kühl-Schmierstoffemulsion nach der Filterung durch den Filterkorb 40 in die Verteilereinheit 400 gefördert wird. Des Weiteren ist die Verteiltereinheit 400 über eine Rückführleitung 412 mit dem Tank 60 verbunden, durch die Kühl-Schmierstoffemulsion, die einer Messung unterzogen wurde, in den Tank geleitet wird. Das Ende der Rückführleitung 412 ist ebenfalle von einem Filterkorb 40 umgeben, um ein versehentliches Eintreten von Partikeln in die Verteilereinheit 400 oder die Messeinheit 300 zu verhindern. The distribution unit 400 is attached to a tank 60 above the surface of the cooling lubricant emulsion and contains the level sensor 500, which is used to measure the level in the tank. The distribution unit is also connected to a tank 60 via a suction line 411, the end of the suction line 411 that is connected to the tank being immersed in the cooling lubricant emulsion and surrounded by a filter basket 40. The end of the suction line 411 is also equipped with a liquid pump 50, with which the cooling lubricant emulsion is conveyed into the distribution unit 400 after being filtered by the filter basket 40. The distribution unit 400 is also connected to the tank 60 via a return line 412, through which the cooling lubricant emulsion that has been subjected to a measurement is fed into the tank. The end of the return line 412 is also surrounded by a filter basket 40 to prevent particles from accidentally entering the distribution unit 400 or the measuring unit 300.
Die Verteilereinheit 400 ist ferner über eine Leitung 308 mit der Messeinheit 300 verbunden, über die Kühl-Schmierstoffemulsion in die Messeinheit geleitet wird, sowie über eine weitere Leitung 309 mit der Messeinheit 300 verbunden, über die die Kühl-Schmierstoffemulsion nach der Messung in die Verteilereinheit 400 und den Tank 60 geführt wird. Außerdem ist die Verteilereinheit 400 über ein Datenkabel 90, welches gleichzeitig als Stromkabel fungiert, mit der Messeinheit 300 verbunden, wodurch eine Stromversorgung der Verteilereinheit 400 über den Stromanschluss der Messeinheit 300 gewährleistet wird und ein Datenaustausch zwischen der Verteilereinheit 400 und der Steuereinheit 600 über die kabellose Schnittstelle der Messeinheit ermöglicht wird. The distribution unit 400 is also connected to the measuring unit 300 via a line 308, via which the cooling-lubricant emulsion is passed into the measuring unit, and via a further line 309 connected to the measuring unit 300, via which the cooling-lubricant emulsion is fed into the distribution unit after the measurement 400 and the tank 60 is guided. In addition, the distribution unit 400 is connected to the measuring unit 300 via a data cable 90, which simultaneously functions as a power cable, which ensures a power supply to the distribution unit 400 via the power connection of the measuring unit 300 and data exchange between the distribution unit 400 and the control unit 600 via the wireless Interface of the measuring unit is made possible.
Die Messeinheit 300 ist über ein Stromkabel 80 mit einer Stromquelle (nicht gezeigt) verbunden. Der Strom aus der Stromquelle wird hierbei genutzt, um sowohl die Messeinheit 300 als auch die Verteilereinheit 400 (über das Datenkabel 90) zu versorgen. Ferner ist zwischen der Messeinheit 300 und der Steuereinheit 600 eine kabellose Datenverbindung aufgebaut, über die die Messeinheit 300 und die darin enthaltenen Komponenten, sowie die Verteilereinheit 400 (über das Datenkabel 90) und die darin enthaltenen Komponenten gesteuert werden, und Messdaten übertragen werden. The measuring unit 300 is connected to a power source (not shown) via a power cable 80. The power from the power source is used to supply both the measuring unit 300 and the distribution unit 400 (via the data cable 90). Furthermore, a wireless data connection is established between the measuring unit 300 and the control unit 600, via which the measuring unit 300 and the components contained therein, as well as the Distribution unit 400 (via data cable 90) and the components contained therein are controlled and measurement data are transmitted.
Die Steuereinheit 600 ist beispielsweise ein Computer, der über eine kabellose Schnittstelle mit der Bereitstellungseinheit 200, der Messeinheit 300 und der Verteilereinheit 400 (über die Schnittstelle der Messeinheit 300 und das Datenkabel 90) kommunizieren kann und diese ansteuern oder Informationen von diesen empfangen kann. Alternativ kann die Verteilereinheit 400 über einen eigenen Stromanschluss verfügen und über eine eigene (z.B. kabellose) Schnittstelle mit der Steuereinheit 600 kommunizieren. The control unit 600 is, for example, a computer that can communicate with the provision unit 200, the measuring unit 300 and the distribution unit 400 (via the interface of the measuring unit 300 and the data cable 90) via a wireless interface and can control them or receive information from them. Alternatively, the distribution unit 400 can have its own power connection and communicate with the control unit 600 via its own (e.g. wireless) interface.
FIG. 7 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems 100, (durch gestrichelten Rahmen umgrenzt), umfassend eine Bereitstellungseinheit 200, eine Messeinheit 300, eine Verteilereinheit 400, einen Füllstandsensor 500 und eine Steuereinheit 600, wobei diese Komponenten des Systems 100 für den Betrieb angeschlossen sind. Vorliegend sind lediglich die Gehäuse der Bereitstellungseinheit 200, der Messeinheit 300 und der Verteilereinheit 400 gezeigt. Die Verbindungen entsprechen im Wesentlichen den in FIG. 6 gezeigten, wobei diese zur Übersichtlichkeit nicht mit Bezugszeichen versehen sind. Die Anschlüsse befinden sich zum Teil an anderen Stellen. FIG. 7 shows a schematic representation of an embodiment of the system 100 according to the invention (delimited by a dashed frame), comprising a supply unit 200, a measuring unit 300, a distribution unit 400, a level sensor 500 and a control unit 600, whereby these components of the system 100 are connected for operation. In the present case, only the housings of the supply unit 200, the measuring unit 300 and the distribution unit 400 are shown. The connections essentially correspond to those shown in FIG. 6, whereby these are not provided with reference symbols for clarity. The connections are partly located in other places.
Die Bereitstellungseinheit 200 und die Verteilereinheit 300 sind an eine Werkzeugmaschine 10 montiert. Die Verteilereinheit 400 ist wie in der Ausführungsform gemäß FIG. 6 an einem Tank 60 befestigt, und umfasst den Füllstandsensor 500, um den Füllstand im Tank 60 zu messen. Der Tank 60 ist mit der Werkzeugmaschine 10 verbunden, um diese mit Kühl-Schmierstoffemulsion zu versorgen. The provision unit 200 and the distribution unit 300 are mounted on a machine tool 10. The distribution unit 400 is as in the embodiment according to FIG. 6 attached to a tank 60, and includes the level sensor 500 to measure the level in the tank 60. The tank 60 is connected to the machine tool 10 to supply it with cooling lubricant emulsion.
Die Bereitstellungseinheit 200 und die Messeinheit 300 können von der Werkzeugmaschine mit Strom versorgt werden, oder über Stromkabel mit separaten Stromquellen verbunden sein. The provision unit 200 and the measuring unit 300 can be supplied with power from the machine tool or can be connected to separate power sources via power cables.
In dieser Ausführungsform ist das erfindungsgemäße System eingerichtet, die Kühl-Schmierstoffemulsion für eine einzige Werkzeugmaschine 10 zu konditionieren. FIG. 8 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems 100, (durch gestrichelten Rahmen umgrenzt). Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der in FIG. 7 dargestellten Ausführungsform dadurch, dass das System 100 zusätzlich weitere Messeinheiten 300‘, weitere Verteilereinheiten 400' und weitere Füllstandsensoren 500' umfasst, die alle von derselben Bereitstellungseinheit 200 mit frischer Kühl- Schmierstoffemulsion versorgt werden. Das System ist ferner zusätzlich eingerichtet, die Kühl-Schmierstoffemulsionen in weiteren Tanks 60' für weitere Werkzeugmaschinen 10' zu konditionieren. In this embodiment, the system according to the invention is set up to condition the cooling-lubricant emulsion for a single machine tool 10. FIG. 8 shows a schematic representation of a further embodiment of the system 100 according to the invention (delimited by a dashed frame). This embodiment differs from that in FIG. 7 illustrated embodiment in that the system 100 additionally comprises further measuring units 300', further distribution units 400' and further fill level sensors 500', all of which are supplied with fresh coolant-lubricant emulsion by the same supply unit 200. The system is also additionally set up to condition the cooling-lubricant emulsions in further tanks 60' for further machine tools 10'.
Die Bereitstellungseinheit 200 ist ferner nicht an einer Werkzeugmaschine montiert, und ist an eine separate Stromquelle angeschlossen. Furthermore, the provision unit 200 is not mounted on a machine tool and is connected to a separate power source.
Die Steuereinheit steuert die Bereitstellungseinheit 200, sowie alle Messeinheiten 300, 300‘, alle Verteilereinheiten 400, 400' und alle Füllstandsensoren 500, 500‘. The control unit controls the supply unit 200, as well as all measuring units 300, 300', all distribution units 400, 400' and all level sensors 500, 500'.
FIG. 9 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems 100. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der in FIG. 8 dargestellten Ausführungsform dadurch, dass das System 100 eine Leitung 700 umfasst, die eine Form der Leitung 218 für frische Kühl- Schmierstoffemulsion ist. Die Leitung 700 ist als flexibler Schlauch ausgestaltet und umfasst ein freies Ende 701 , welches ein eindeutig der Leitung 700 und der Bereitstellungseinheit 200 zugeordnetes Identifikationsmerkmal 702 in Form eines RF ID-Transponders umfasst. FIG. 9 shows a schematic representation of another embodiment of the system 100 according to the invention. This embodiment differs from the embodiment shown in FIG. 8 in that the system 100 comprises a line 700, which is a form of the line 218 for fresh coolant-lubricant emulsion. The line 700 is designed as a flexible hose and comprises a free end 701, which comprises an identification feature 702 in the form of an RF ID transponder that is uniquely assigned to the line 700 and the supply unit 200.
Das freie Ende 701 und der Anschluss 403 oder 403' für frische Kühl- Schmierstoffemulsion der Verteilereinheit 400 bzw. 400' können über einen Schnellverschluss miteinander verbunden werden. Die Anschlüsse 403 und 403' sind ferner eingerichtet, das Identifikationsmerkmal 702 zu erkennen, indem es mit einem RFID-Lesegerät verbunden ist. Die Verteilereinheit 400 bzw. 400' kann beim Herstellen einer Verbindung mit dem freien Ende 701 das Identifikationsmerkmal 702 lesen und die Daten an die Steuereinheit 600 übermitteln. The free end 701 and the connection 403 or 403' for fresh coolant-lubricant emulsion of the distribution unit 400 or 400' can be connected to one another via a quick-release fastener. The connections 403 and 403' are also designed to recognize the identification feature 702 by connecting it to an RFID reader. The distribution unit 400 or 400' can read the identification feature 702 when a connection is established with the free end 701 and transmit the data to the control unit 600.
Die Steuereinheit 600 stellt fest, welche der Verteilereinheiten 400 oder 400' das Identifikationsmerkmal 702 erkannt hat und mit der Bereitstellungseinheit 200, zu der das Identifikationsmerkmal 702 gehört, verbunden wurde, und steuert die Bereitstellungseinheit 200, die entsprechende Verteilereinheit 400 oder 400‘, den entsprechenden Füllstandsensor 500 oder 500' und die entsprechende Messeinheit 300 oder 300' als ein zusammenhängendes System zur Konditionierung der Schmierstoffemulsion im Tank 60 oder 60' für die Werkzeugmaschine 10 oder 10‘. The control unit 600 determines which of the distribution units 400 or 400 'has recognized the identification feature 702 and has been connected to the provision unit 200 to which the identification feature 702 belongs, and controls it Provision unit 200, the corresponding distribution unit 400 or 400', the corresponding fill level sensor 500 or 500' and the corresponding measuring unit 300 or 300' as a coherent system for conditioning the lubricant emulsion in the tank 60 or 60' for the machine tool 10 or 10'.
Die andere Verteilereinheit, die andere Messeinheit und der andere Füllstandsensor führen kontinuierlich Messungen des mindestens einen Parameters der Kühl-Schmierstoffemulsion und des Füllstands im anderen Tank der Werkzeugmaschine durch, und senden ein Signal an die Steuereinheit 600, wenn eine Konditionierung der Kühl-Schmierstoffemulsion in diesem Tank oder eine Kalibrierung mindestens eines Sensors dieser Messeinheit erforderlich wird. Die Steuereinheit 600 gibt daraufhin einen entsprechenden Warnhinweis aus. The other distribution unit, the other measuring unit and the other level sensor continuously carry out measurements of the at least one parameter of the cooling lubricant emulsion and the level in the other tank of the machine tool, and send a signal to the control unit 600 when conditioning of the cooling lubricant emulsion in this Tank or calibration of at least one sensor of this measuring unit is required. The control unit 600 then issues a corresponding warning.
Ferner ist die Bereitstellungseinheit 200 in dieser Ausführungsform an einen Konzentratbehälter 70 montiert, welcher auf einem mobilen Transportwagen 71 aufgestellt ist, wodurch die Bereitstellungseinheit beweglich wird. Furthermore, in this embodiment, the supply unit 200 is mounted on a concentrate container 70 which is placed on a mobile trolley 71, whereby the supply unit becomes movable.
FIG. 10 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Kombination aus Verteilereinheit 400 und Messeinheit 300 des erfindungsgemäßen Systems 100. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der in FIG. 4 dargestellten Ausführungsform dadurch, dass die Verteilereinheit 400 und die Messeinheit 300 über ein gemeinsames Gehäuse 301/401 verfügen, und damit die Komponenten der Messeinheit 300 (durch gestrichelten Rahmen umgrenzt), wie in FIG. 3 dargestellt, und die Komponenten der Verteilereinheit 400, wie in FIG. 4 dargestellt, in diesem Gehäuse enthalten sind. FIG. 10 shows a schematic representation of an embodiment of a combination of distribution unit 400 and measuring unit 300 of the system 100 according to the invention. This embodiment differs from the embodiment shown in FIG. 4 in that the distribution unit 400 and the measuring unit 300 have a common housing 301/401, and thus the components of the measuring unit 300 (delimited by a dashed frame), as shown in FIG. 3, and the components of the distribution unit 400, as shown in FIG. 4, are contained in this housing.
In dieser Ausführungsform gemäß FIG. 10 sind die Schnittstelle 305, die in der Messeinheit 300 gemäß FIG. 3 enthalten ist, und die Schnittstelle 402, die in der Verteilereinheit 400 gemäß FIG. 4 enthalten ist, entbehrlich, da die Stromversorgung beider Einheiten über den gemeinsamen Wechselstromanschluss 302 und den Wechselstrom-Gleichstrom-Wandler 303 erfolgen kann, und die Datenübertragung zwischen beiden Einheiten und einer Steuereinheit, sowie die Steuerung der elektrisch betriebenen Komponenten beider Einheiten über die gemeinsame Schnittstelle 304 erfolgen kann, ohne ein zusätzliches Daten- oder Stromkabel zwischen den beiden Einheiten zu verwenden. Ebenso sind die Anschlüsse 306, 307, 405, 406 für den Flüssigkeitsaustausch zwischen der Messeinheit 300 und der Verteilereinheit 400 entbehrlich, da der Flüssigkeitsaustausch über interne Leitungen erfolgt. In this embodiment according to FIG. 10 are the interface 305, which is in the measuring unit 300 according to FIG. 3 is included, and the interface 402, which is in the distribution unit 400 according to FIG. 4 is included, is unnecessary, since the power supply of both units can take place via the common AC connection 302 and the AC-DC converter 303, and the data transmission between both units and a control unit, as well as the control of the electrically operated components of both units via the common interface 304 can be done without using an additional data or power cable between the two units. The connections 306, 307, 405, 406 are also for the Liquid exchange between the measuring unit 300 and the distribution unit 400 is unnecessary since the liquid exchange takes place via internal lines.
Die Verwendung einer Kombination aus Verteilereinheit 400 und Messeinheit 300 in einem Gehäuse 301/401 ermöglicht eine einfachere Handhabung für den Endnutzer des erfindungsgemäßen Systems. Eine entsprechende Kombination kann auch aus beliebigen anderen Ausführungsformen der Messeinheit 300 und der Verteilereinheit 400 in einem Gehäuse erfolgen. The use of a combination of distribution unit 400 and measuring unit 300 in a housing 301/401 enables easier handling for the end user of the system according to the invention. A corresponding combination can also be made from any other embodiments of the measuring unit 300 and the distribution unit 400 in a housing.
FIG. 11 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems 100, wie in FIG. 6 dargestellt, jedoch unter Verwendung der in FIG. 10 gezeigten Kombination aus Verteilereinheit 400 und Messeinheit 300, anstelle der getrennten Einheiten. Die Leitungen 308 und 309 sowie das Datenkabel 90 sind aufgrund der Verwendung dieser Kombination nicht erforderlich, was eine einfachere Handhabung für den Endnutzer des erfindungsgemäßen Systems ermöglicht. Die Kombination aus Messeinheit 300 und Verteilereinheit (400) in einem gemeinsamen Gehäuse (301 ,401 ) kann in jeder Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems anstelle der getrennten Einheiten eingesetzt werden. FIG. 11 shows an embodiment of the system 100 according to the invention, as shown in FIG. 6, but using the parameters shown in FIG. 10 shown combination of distribution unit 400 and measuring unit 300, instead of the separate units. The lines 308 and 309 as well as the data cable 90 are not required due to the use of this combination, which enables easier handling for the end user of the system according to the invention. The combination of measuring unit 300 and distribution unit (400) in a common housing (301, 401) can be used in any embodiment of the system according to the invention instead of the separate units.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele und Ansprüche näher veranschaulicht. The invention is illustrated in more detail by the following examples and claims.
Beispiele Examples
In den nachfolgenden Beispielen wird eine Kühl-Schmierstoff-Emulsion KSS1 verwendet, welche durch Verdünnen eines Konzentrats erhalten wird, welches unter der Bezeichnung Blasocut 4000 Strong von Blaser Swisslube erhältlich ist. Blasocut 4000 Strong ist ein wassermischbarer Kühlschmierstoff auf Mineralölbasis. In the following examples, a cooling lubricant emulsion KSS1 is used, which is obtained by diluting a concentrate available under the name Blasocut 4000 Strong from Blaser Swisslube. Blasocut 4000 Strong is a water-miscible cooling lubricant based on mineral oil.
Beispiel 1 example 1
Als erfindungsgemäßes System 100 wird ein Aufbau wie in FIG. 7 gezeigt eingesetzt, wobei als Bereitstellungseinheit 200 eine wie in FIG. 1 gezeigt, als Messeinheit 300 eine wie in FIG. 3 gezeigt und als Verteilereinheit 400 eine wie in FIG. 4 gezeigt eingesetzt werden. Die Stromanschlüsse sind alle an eine Stromquelle angeschlossen, die Bereitstellungseinheit 200 ist ferner an einen Konzentratbehälter und an eine unter Druck stehende Frischwasserleitung angeschlossen. As the system 100 according to the invention, a structure as shown in FIG. 7 is used, wherein the supply unit 200 is one as shown in FIG. 1, the measuring unit 300 is one as shown in FIG. 3 and the distribution unit 400 is one as shown in FIG. 4. The power connections are all connected to a power source, the supply unit 200 is also connected to a Concentrate container and connected to a pressurized fresh water line.
Der Tank 60 hat in diesem Beispiel eine Kapazität von 1000 kg (= 100%) In this example, the tank 60 has a capacity of 1000 kg (= 100%)
Als Steuereinheit 600 wird eine Kombination aus einem Laptop und einem WLAN- Router verwendet, wobei auf dem Laptop Treiber für die Bereitstellungseinheit 200, die Messeinheit 300 und die Verteilereinheit 400 (inklusive Füllstandsensor 500) installiert sind, und die kabellosen Schnittstellen WLAN-Schnittstellen sind. Alle WLAN-Schnittstellen sind mit dem WLAN-Router verbunden. Auf dem Laptop ist ferner eine digitale Nutzeroberfläche installiert, die zur Eingabe einer Soll- Konzentration für den Tank, eines Soll-Füllstands für den Tank, eines Toleranzbereichs für die Soll-Konzentration und einen Toleranzbereich für den Soll-Füllstand auffordert, und die Möglichkeit gibt, aus einer Datenbank die entsprechenden Werte auszuwählen. Ferner ist ein Not-Halt-Button (PINgeschützt) und ein Start-Button gezeigt. A combination of a laptop and a WLAN router is used as the control unit 600, whereby drivers for the provision unit 200, the measuring unit 300 and the distribution unit 400 (including the level sensor 500) are installed on the laptop, and the wireless interfaces are WLAN interfaces. All WLAN interfaces are connected to the WLAN router. A digital user interface is also installed on the laptop, which prompts the user to enter a target concentration for the tank, a target fill level for the tank, a tolerance range for the target concentration and a tolerance range for the target fill level, and provides the option of selecting the corresponding values from a database. An emergency stop button (PIN protected) and a start button are also shown.
Folgende Einstellungen werden ausgewählt, wobei für das reine Konzentrat als Konzentration 100% angenommen wird (Angaben in Gew.-%; Toleranzen in absoluten Werten), und das Verfahren wird gestartet. SK60 ist die Soll- Konzentration in Tank 60, TK60 ist der Toleranzbereich um SK60, SF60 ist der Soll-Füllstand in Tank 60, TF60 ist der Toleranzbereich um SF60, IK60 ist die gemessene oder berechnete Ist-Konzentration in Tank 60, IF60 ist der gemessene Ist-Füllstand in Tank 60; AF60 ist die Differenz SF60-IF60; EK60 ist die Konzentration der frischen Kühl-Schmierstoffemulsion, die erforderlich ist, um beim Nachfahren mit der Menge AF60 die Sollkonzentration SK60 zu erreichen.
Figure imgf000059_0001
The following settings are selected, assuming the concentration of 100% for the pure concentrate (data in wt.%; tolerances in absolute values), and the process is started. SK60 is the target concentration in tank 60, TK60 is the tolerance range around SK60, SF60 is the target level in tank 60, TF60 is the tolerance range around SF60, IK60 is the measured or calculated actual concentration in tank 60, IF60 is the measured actual fill level in tank 60; AF60 is the difference SF60-IF60; EK60 is the concentration of the fresh cooling lubricant emulsion that is required to achieve the target concentration SK60 when re-applying with the amount AF60.
Figure imgf000059_0001
Die Steuereinheit 600 ist programmiert, das System 100 derart zu steuern, dass eine Kaskade folgender Schritte ausgeführt wird, wobei die Bezugszeichen den in FIG. 1 , 3, 4, 7 und 8 entsprechen. Andere Kaskaden von Schritten sind ebenfalls denkbar. Insbesondere können die Fließraten variiert werden, um die Geschwindigkeit und Genauigkeit des Nachfahrens zu steuern. Erstkalibrierung der Sensoren 311 (Refraktometer), 312 (pH-Wert-Sensor), 313 (Leitfähigkeitssensor): The control unit 600 is programmed to control the system 100 such that a cascade of the following steps is carried out, wherein the reference numerals correspond to those in FIGS. 1, 3, 4, 7 and 8. Other cascades of steps are also conceivable. In particular, the flow rates can be varied in order to control the speed and accuracy of the tracking. Initial calibration of sensors 311 (refractometer), 312 (pH sensor), 313 (conductivity sensor):
1 ) Ventil 410 zum Tank schließen; Ventil 408 zur Messeinheit 300 öffnen; Ventil 409 öffnen; 1 ) Close valve 410 to the tank; Open valve 408 to measuring unit 300; Open valve 409;
2) Ventil 211 soweit öffnen, dass Frischwasser in einer Menge von 9 kg/min fließt (Kontrolle durch Turbine 210; wenn kein Fluss festgestellt wird, Verfahren anhalten und Fehlermeldung ausgeben); Pumpe 212 starten, sodass Konzentrat in einer Menge von 1 kg/min fließt (Kontrolle durch Durchflussmesser 213; wenn kein Fluss festgestellt wird, Verfahren anhalten und Fehlermeldung ausgeben); Förderung von Wasser und Konzentrat 15 Sekunden fortführen (Spülen der Sensoren mit frischer Kühl-Schmierstoffemulsion mit einer Konzentration von SK60 = 10%); speichern der Messwerte, die von den Sensoren 311 , 312 und 313 5 Sekunden lang an die Steuereinheit übermittelt werden; zuordnen einer Konzentration von SK60 = 10% den empfangenen Messwerten mithilfe der Steuereinheit 600; 2) Open valve 211 until fresh water flows at a rate of 9 kg/min (controlled by turbine 210; if no flow is detected, stop the process and issue an error message); Start pump 212 so that concentrate flows at a rate of 1 kg/min (checked by flow meter 213; if no flow is detected, stop process and issue error message); Continue pumping water and concentrate for 15 seconds (rinsing the sensors with fresh cooling lubricant emulsion with a concentration of SK60 = 10%); storing the measured values transmitted from the sensors 311, 312 and 313 to the control unit for 5 seconds; assigning a concentration of SK60 = 10% to the received measured values using the control unit 600;
3) wiederholen der unter 2) gelisteten Schritte mindestens für folgende Fließraten-Verhältnisse von Wasser zu Konzentrat: 9,2 kg/min Wasser und 0,8 kg/min Konzentrat, mit Zuordnung der gemessenen Parameter einer Konzentration von SK60-TK60 = 8%; 8,8kg/min Wasser und 1 ,2 kg/min Konzentrat mit Zuordnung der gemessenen Parameter einer Konzentration von SK60+TK60 = 12%; 3) repeat the steps listed under 2) at least for the following flow rate ratios of water to concentrate: 9.2 kg/min water and 0.8 kg/min concentrate, with assignment of the measured parameters to a concentration of SK60-TK60 = 8% ; 8.8 kg/min water and 1.2 kg/min concentrate with assignment of the measured parameters to a concentration of SK60+TK60 = 12%;
4) berechnen einer Kalibrierkurve, anhand der gemessene Parameter der Kühl-Schmierstoffemulsion einer Konzentration zugeordnet werden können. 4) calculate a calibration curve, which can be used to assign measured parameters of the cooling lubricant emulsion to a concentration.
Erstbefüllung des Tanks 60: Initial filling of tank 60:
5) Berechnen der Konzentration der Kühl-Schmierstoffemulsion (IK60) im Tank 60 anhand der bereits durchgeflossenen Menge an Konzentrat und Wasser (vorliegend IK60 = 10%, da Mittelwert aus 8%, 10% und 12%); Messen des Füllstands mit dem Füllstandsensor 500 und Übermitteln des Werts an die Steuereinheit 600 (vorliegend IF60 = 1 %, da insgesamt 1 Minute bei 10 kg/min gefördert wurde); Berechnen der Differenz AF60 aus SF60 und IF60 (AF60 = SF60-IF60 = 89%); Berechnen der erforderlichen Konzentration EK60 der frischen Kühl-Schmierstoffemulsion, die erforderlich ist, um bei der berechneten Füllstand- Differenz die Soll-Konzentration beim Erreichen von SF60 zu erreichen (EK60 = (SF60 x SK60 - IF60 x IK60)/ AF60 = 10%) 6) Ventil 410 zum Tank 60 öffnen; Ventil 408 zur Messeinheit 300 schließen; Ventil 211 soweit öffnen, dass Frischwasser in einer Menge von 90 kg/min fließt (Kontrolle durch Turbine 210); Pumpe 212 starten, sodass Konzentrat in einer Menge von 10 kg/min fließt (Kontrolle durch Durchflussmesser 213); Fördern bis der Füllstandsensor 500 das Erreichen des Soll-Füllstands von SF60 = 90% meldet (vorliegend nach ca. 8,9 Minuten); 5) Calculating the concentration of the cooling lubricant emulsion (IK60) in the tank 60 based on the amount of concentrate and water that has already flowed through (here IK60 = 10%, since the mean value is 8%, 10% and 12%); Measuring the fill level with the fill level sensor 500 and transmitting the value to the control unit 600 (in this case IF60 = 1%, since a total of 1 minute was conveyed at 10 kg/min); Calculate the difference AF60 from SF60 and IF60 (AF60 = SF60-IF60 = 89%); Calculating the required concentration EK60 of the fresh cooling lubricant emulsion that is required to reach the target concentration when reaching SF60 with the calculated level difference (EK60 = (SF60 x SK60 - IF60 x IK60)/ AF60 = 10%) 6) Open valve 410 to tank 60; Close valve 408 to measuring unit 300; Open valve 211 until fresh water flows at a rate of 90 kg/min (controlled by turbine 210); Start pump 212 so that concentrate flows at a rate of 10 kg/min (controlled by flow meter 213); Convey until the fill level sensor 500 reports that the target fill level of SF60 = 90% has been reached (in this case after approx. 8.9 minutes);
7) Ventil 409 schließen; Ventil 211 schließen; Pumpe 212 anhalten. 7) Close valve 409; close valve 211; stop pump 212.
Messung des mindestens einen Parameters und Konditionierung: Measurement of at least one parameter and conditioning:
8) Ventil 408 zur Messeinheit 300 öffnen; Pumpe 50 starten (Förderung von Kühl-Schmierstoffemulsion aus Tank 60 in die Messeinheit 300); Kontinuierliches Messen des mindestens einen Parameters mit den Sensoren 311 , 312 und 313, und übermitteln der Messwerte an die Steuereinheit; kontinuierlich messen des Füllstands in Tank 60 mit dem Füllstandsensor 500 und übermitteln des Messwerts an die Steuereinheit 600; Wenn IF60 unter SF60-TF60 = 85% fällt, oder IK60 unter SK60-TK60 = 8% fällt oder über SK60+TK60 = 12% steigt, fortfahren bei Schritt 9); 8) Open valve 408 to the measuring unit 300; start pump 50 (feeding of cooling lubricant emulsion from tank 60 into the measuring unit 300); continuously measure the at least one parameter with the sensors 311, 312 and 313 and transmit the measured values to the control unit; continuously measure the fill level in tank 60 with the fill level sensor 500 and transmit the measured value to the control unit 600; If IF60 falls below SF60-TF60 = 85%, or IK60 falls below SK60-TK60 = 8% or rises above SK60+TK60 = 12%, continue with step 9);
9) berechnen der Differenz AF60 = SF60-IF60; berechnen der erforderlichen Konzentration EK60 = (SF60 x SK60 - IF60 x IK60)/ AF60, die erforderlich ist, um beim Nachfahren mit der erforderlichen Menge AF60 an frischer Kühl- Schmierstoffemulsion die Soll-Konzentration SK60 zu erreichen. 9) calculate the difference AF60 = SF60-IF60; Calculate the required concentration EK60 = (SF60 x SK60 - IF60 x IK60)/ AF60, which is required to achieve the target concentration SK60 when following up with the required amount of AF60 of fresh coolant lubricant emulsion.
10) Pumpe 50 anhalten; Ventil 408 zur Messeinheit 300 schließen; Ventil 409 öffnen; Ventil 211 soweit öffnen, dass Frischwasser in einer Menge von (100%- EK60) x 100 kg/min fließt (Kontrolle durch Turbine 210); Pumpe 212 starten, sodass Konzentrat in einer Menge von EK60 x 100 kg/min fließt (Kontrolle durch Durchflussmesser 213); Fördern der frischen Kühl-Schmierstoffemulsion, bis der Füllstandsensor 500 das Erreichen des Soll-Füllstands von SF60 = 90% meldet (Zeit beträgt ca. (AF60/100 kg) min); 10) Stop pump 50; close valve 408 to measuring unit 300; open valve 409; open valve 211 so that fresh water flows in a quantity of (100%- EK60) x 100 kg/min (control by turbine 210); start pump 212 so that concentrate flows in a quantity of EK60 x 100 kg/min (control by flow meter 213); pump the fresh cooling lubricant emulsion until the level sensor 500 reports that the target level of SF60 = 90% has been reached (time is approx. (AF60/100 kg) min);
11 ) Ventil 409 schließen; Ventil 211 schließen; Pumpe 212 anhalten; mit Schritt 8) fortfahren. Neukalibrierung: 11) Close valve 409; Close valve 211; stop pump 212; continue with step 8). Recalibration:
12) Wenn bei Wiederholung von Schritt 8) nach Durchführung von Schritt 11) SK60 nicht erreicht wird: Pumpe 50 anhalten; Ventil 410 zum Tank schließen; Ventil 409 öffnen; Schritt 2) der Erstkalibrierung wiederholen; anhand der neuen Messwerte für SK60 die Kalibrierkurve anpassen; mit Schritt 8) fortfahren. 12) If SK60 is not reached when repeating step 8) after carrying out step 11): stop pump 50; Close valve 410 to the tank; Open valve 409; Repeat step 2) of the initial calibration; adjust the calibration curve based on the new measured values for SK60; continue with step 8).
Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen. The invention is not limited to the exemplary embodiments described here and the aspects highlighted therein. Rather, within the range specified by the claims, a large number of modifications are possible, which are within the scope of professional action.
Bezugszeichenliste Reference symbol list
10, 10' Werkzeugmaschine 10, 10' machine tool
40 Filterkorb 40 filter basket
50 Pumpe 50 Pump
60, 60' Tank 60, 60' tank
70 Konzentratbehälter 70 concentrate containers
80 Strom kabel 80 power cables
90 Datenkabel (mit Stromversorgung) 90 data cables (with power supply)
100 Erfindungsgemäßes System 100 Inventive system
200 Bereitstellungseinheit 200 delivery unit
201 , 301 , 401 Gehäuse 201 , 301 , 401 Housing
202, 302 Wechselstromanschluss 202, 302 AC power connector
203, 303 Wechselstrom-Gleichstrom-Wandler 203, 303 AC-DC converter
204, 304 Kabellose Schnittstelle 204, 304 Wireless interface
205-207, 221 , 223, 306, 307, 403-407, 403‘, 416-418 Flüssigkeitsanschluss205-207, 221, 223, 306, 307, 403-407, 403', 416-418 fluid connection
208 statischer Mischer 208 static mixer
209, 214, 310, 424 Rückschlagventil 209, 214, 310, 424 check valve
210, 414 Turbine 210, 414 turbines
211 , 408, 409, 410, 425, 426 Ventil 211 , 408, 409, 410, 425, 426 Valve
212, 422 volumetrische Zahnradpumpe 212, 422 volumetric gear pump
213, 423 Oval-Zahnrad-Durchflussmesser 213, 423 Oval gear flow meter
215 Füllstandsensor für Konzentrat- Frischwasser- oder Additivbehälter; 215 Level sensor for concentrate, fresh water or additive tank;
216-218, 222, 308, 309, 411 , 412, 419-421 Flüssigkeitsleitung 216-218, 222, 308, 309, 411, 412, 419-421 fluid line
219, 413 Drucksensor 219, 413 pressure sensor
220 Druckluft-Pumpe 220 compressed air pump
224 Druckluft-Leitung 224 compressed air line
300, 300' Messeinheit 300, 300' measuring unit
305, 402 Schnittstelle für Datenkabel 305, 402 Interface for data cable
311-313 Sensor 311-313 Sensor
400, 400' Verteilereinheit 400, 400' distribution unit
415 Dreiwege-Ventil 415 Three-way valve
500 Füllstandsensor 500 level sensor
600 Steuereinheit 600 control unit
700 Leitung mit freiem Ende 700 Cable with free end
701 Freies Ende 701 Free ending
702 Identifikationsmerkmal 702 identification feature

Claims

Patentansprüche System (100) zur Konditionierung einer Kühl-Schmierstoffemulsion für Werkzeugmaschinen (10, 10‘) umfassend: eine Messeinheit (300) umfassend mindestens einen Sensor (311 , 312, 313) zum Bestimmen mindestens eines Parameters der Kühl- Schmierstoffemulsion, eine Bereitstellungseinheit (200) zum Bereitstellen von frischer Kühl-Schmierstoffemulsion, welche eingerichtet ist, eine definierte Menge eines Konzentrats mit einer definierten Menge Wasser zu mischen, und die Mischung als frische Kühl-Schmierstoffemulsion bereitzustellen, und einen Füllstandsensor (500), der eingerichtet ist, den Füllstand in einem Tank (60, 60‘) zu messen, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereitstellungseinheit (200) von der Messeinheit (300) räumlich getrennt ist und in keinem direkten Flüssigkeitsaustausch mit der Messeinheit (300) steht, wobei das System (100) ferner eine Verteilereinheit (400) umfasst, die eingerichtet ist, mit der Messeinheit (300), der Bereitstellungseinheit (200) und einem Tank (60, 60‘) verbunden zu werden, und den Austausch von Kühl- Schmierstoffemulsion zwischen diesen zu regeln, wobei das System (100) außerdem eine Steuereinheit (600) umfasst, die eingerichtet ist, die Bereitstellungseinheit (200), die Messeinheit (300), die Verteilereinheit (400) und den Füllstandsensor (500) zu steuern und Daten mit diesen auszutauschen. System (100) gemäß Anspruch 1 , wobei die Bereitstellungseinheit (200) über ein Gehäuse (201 ) verfügt und die Messeinheit (300) und die Verteilereinheit (400) über ein gemeinsames Gehäuse (301 , 401 ) verfügen. System (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuereinheit (600) eingerichtet ist, mindestens folgende Schritte auszuführen: a) Ansteuern der Bereitstellungseinheit (200), damit diese eine definierte Menge eines Konzentrats mit einer definierten Menge Wasser mischt und die Mischung als frische Kühl-Schmierstoffemulsion bereitstellt; b) Ansteuern der Verteilereinheit (400), damit diese frische Kühl- Claims System (100) for conditioning a cooling lubricant emulsion for machine tools (10, 10') comprising: a measuring unit (300) comprising at least one sensor (311, 312, 313) for determining at least one parameter of the cooling lubricant emulsion, a supply unit ( 200) for providing fresh cooling lubricant emulsion, which is set up to mix a defined amount of a concentrate with a defined amount of water, and to provide the mixture as a fresh cooling lubricant emulsion, and a fill level sensor (500), which is set up to measure the fill level to measure in a tank (60, 60'), characterized in that the provision unit (200) is spatially separated from the measuring unit (300) and is not in direct fluid exchange with the measuring unit (300), wherein the system (100) further a distribution unit (400) which is set up to be connected to the measuring unit (300), the supply unit (200) and a tank (60, 60 '), and to regulate the exchange of coolant lubricant emulsion between them, wherein the System (100) also includes a control unit (600) which is set up to control the provision unit (200), the measuring unit (300), the distribution unit (400) and the fill level sensor (500) and to exchange data with them. System (100) according to claim 1, wherein the provision unit (200) has a housing (201) and the measuring unit (300) and the distribution unit (400) have a common housing (301, 401). System (100) according to claim 1 or 2, wherein the control unit (600) is set up to carry out at least the following steps: a) controlling the supply unit (200) so that it mixes a defined amount of a concentrate with a defined amount of water and the mixture as providing fresh cooling lubricant emulsion; b) Controlling the distribution unit (400) so that it can provide fresh cooling
Schmierstoffemulsion von der Bereitstellungseinheit (200) in die Messeinheit (300) oder in den Tank (60, 60‘) führt, oder Kühl- Schmierstoffemulsion aus dem Tank (60, 60‘) in die Messeinheit (300) führt, und/oder optional zumindest einen Teil der Kühl-Lubricant emulsion from the supply unit (200) into the measuring unit (300) or into the tank (60, 60'), or coolant-lubricant emulsion from the tank (60, 60') into the measuring unit (300), and/or optionally at least part of the coolant-
Schmierstoffemulsion aus der Messeinheit (300) in den Tank (60, 60‘) führt; c) Empfangen von Messdaten von dem mindestens einen Sensor (311 , 312, 313) der Messeinheit (300) und dem Füllstandsensor (500); d) Berechnen der Nachfahrmenge, die erforderlich ist, um den Füllstand im Tank (60, 60‘) von einem gemessenen Ist-Füllstand in einen definierten Soll-Füllstand zu überführen; e) Berechnen der Nachfahrkonzentration einer frischen Kühl- Schmierstoffemulsion, die bei einer berechneten Nachfahrmenge erforderlich ist, um die gemessene Ist-Konzentration im Tank (60, 60‘) in eine definierte Soll-Konzentration zu überführen; f) Kalibrieren des mindestens einen Sensors (311 , 312, 313) der Messeinheit (300). Lubricant emulsion leads from the measuring unit (300) into the tank (60, 60'); c) receiving measurement data from the at least one sensor (311, 312, 313) of the measuring unit (300) and the fill level sensor (500); d) Calculating the follow-up quantity that is required to transfer the fill level in the tank (60, 60') from a measured actual fill level to a defined target fill level; e) Calculating the follow-up concentration of a fresh coolant lubricant emulsion, which is required for a calculated follow-up quantity in order to convert the measured actual concentration in the tank (60, 60 ') into a defined target concentration; f) calibrating the at least one sensor (311, 312, 313) of the measuring unit (300).
4. System (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Füllstandsensor (500) in die Verteilereinheit (400) eingebaut ist, und die Verteilereinheit eingerichtet ist, an einem Tank (60, 60‘) befestigt zu werden, um den Füllstand in dem Tank (60, 60‘) messen zu können. 4. System (100) according to one of claims 1 to 3, wherein the fill level sensor (500) is installed in the distribution unit (400), and the distribution unit is adapted to be attached to a tank (60, 60 ') in order to To be able to measure the level in the tank (60, 60 ').
5. System (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend eine Leitung (700) für frische Kühl-Schmierstoffemulsion, die eine reversible Verbindung zwischen der Bereitstellungseinheit (200) und der Verteilereinheit (400) ermöglicht, wobei die Leitung (700) mindestens ein freies Ende (701) aufweist, wobei das mindestens eine freie Ende (701 ) ein der Leitung (700) eindeutig zugeordnetes Identifikationsmerkmal (702), vorzugsweise einen RFID Transponder aufweist, und wobei das mindestens eine freie Ende (701 ) eingerichtet ist, reversibel mit der Bereitstellungseinheit (200), der Verteilereinheit (400) oder beiden verbunden zu werden, vorzugsweise über einen Schnellverschluss, und wobei die Verteilereinheit (400), die Bereitstellungseinheit (200) oder beide eingerichtet sind, das Identifikationsmerkmal (702) bei Herstellung einer Verbindung mit dem mindestens einen freien Ende (701 ) zu erkennen. 5. System (100) according to one of claims 1 to 4, further comprising a line (700) for fresh cooling lubricant emulsion which enables a reversible connection between the supply unit (200) and the distribution unit (400), the line (700 ) has at least one free end (701), wherein the at least one free end (701) has an identification feature (702), preferably an RFID transponder, which is uniquely assigned to the line (700), and wherein the at least one free end (701) is set up to be reversibly connected to the provision unit (200), the distribution unit (400) or both, preferably via a quick-release fastener, and wherein the distribution unit (400), the provision unit (200) or both are set up to have the identification feature (702) during manufacture a connection with the at least one free end (701).
6. System (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das System mindestens eine weitere Messeinheit (300‘), mindestens eine weitere Verteilereinheit (400’) und mindestens einen weiteren Füllstandsensor (500’) umfasst, wobei der weitere Füllstandsensor (500’) eingerichtet ist, den Füllstand in einem Tank (60, 60‘) zu messen, wobei die Bereitstellungseinheit (200) von der weiteren Messeinheit (300‘) räumlich getrennt ist und in keinem direkten Flüssigkeitsaustausch mit der weiteren Messeinheit (300‘) steht und die weitere Verteilereinheit (400’) eingerichtet ist, mit der weiteren Messeinheit (300‘), der Bereitstellungseinheit (200) und einem Tank (60, 60‘) verbunden zu werden, und den Austausch von Kühl- Schmierstoffemulsion zwischen diesen zu regeln, und das System (100) eingerichtet ist, die Kühl-Schmierstoffemulsionen in mindestens zwei Tanks (60, 60‘) zu konditionieren, und wobei die Steuereinheit (600) eingerichtet ist, festzulegen, durch welche Verteilereinheit (400, 400’) die frische Kühl- Schmierstoffemulsion aus der Bereitstellungseinheit (200) geführt wird. 6. System (100) according to one of claims 1 to 5, wherein the system comprises at least one further measuring unit (300'), at least one further distribution unit (400') and at least one further level sensor (500'), wherein the further level sensor (500') is designed to measure the level in a tank (60, 60'), wherein the supply unit (200) is spatially separated from the further measuring unit (300') and is not in direct fluid exchange with the further measuring unit (300'), and the further distribution unit (400') is designed to be connected to the further measuring unit (300'), the supply unit (200) and a tank (60, 60') and to regulate the exchange of cooling lubricant emulsion between them, and the system (100) is designed to condition the cooling lubricant emulsions in at least two tanks (60, 60'), and wherein the control unit (600) is arranged to determine through which distribution unit (400, 400’) the fresh cooling-lubricating emulsion from the supply unit (200) is fed.
7. System (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Bereitstellungseinheit (200) eine kabellose Schnittstelle (204) aufweist, und die Steuereinheit (600) eingerichtet ist, mit der Bereitstellungseinheit (200) über die kabellose Schnittstelle (204) zu kommunizieren, und vorzugsweise wobei die Messeinheit (300) eine kabellose Schnittstelle (304) aufweist, und die Steuereinheit (600) eingerichtet ist, mit der Messeinheit (300) über die kabellose Schnittstelle (304) zu kommunizieren. 7. System (100) according to one of claims 1 to 6, wherein the provision unit (200) has a wireless interface (204), and the control unit (600) is configured to communicate with the provision unit (200) via the wireless interface (204), and preferably wherein the measuring unit (300) has a wireless interface (304), and the control unit (600) is configured to communicate with the measuring unit (300) via the wireless interface (304).
8. System (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Verteilereinheit (400) eingerichtet ist, über eine Datenkabel-Schnittstelle (402) mit der Messeinheit (300) verbunden zu werden, und die Steuereinheit (600) eingerichtet ist, mit der Verteilereinheit (400) über die Messeinheit (300) und die Datenkabel-Schnittstelle (402) zu kommunizieren. 8. System (100) according to one of claims 1 to 7, wherein the distribution unit (400) is configured to be connected to the measuring unit (300) via a data cable interface (402), and the control unit (600) is configured to communicate with the distribution unit (400) via the measuring unit (300) and the data cable interface (402).
9. System (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Parameter ausgewählt ist aus dem Brechungsindex, dem pH-Wert, der Lichtdurchlässigkeit, dem Reflexionsgrad, dem Ölgehalt und der Leitfähigkeit der Kühl-9. System (100) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the at least one parameter is selected from the refractive index, the pH value, the light transmittance, the reflectance, the oil content and the conductivity of the cooling
Schmierstoffemulsion. System (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Bereitstellungseinheit (200) eingerichtet ist, mit der Verteilereinheit (400) reversibel verbunden zu werden, und zumindest in getrenntem Zustand unabhängig von der Messeinheit (300), der Verteilereinheit (400) und dem Tank (60, 60‘) bewegt zu werden. System (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Bereitstellungseinheit (200) mit der Verteilereinheit (400) über eine Leitung (218) verbunden ist und im Flüssigkeitsaustausch steht, die Messeinheit (300) mit der Verteilereinheit (400) über mindestens eine Leitung (308, 309) verbunden ist und im Flüssigkeitsaustausch steht, die Verteilereinheit (400) mit einem Tank (60, 60‘) über mindestens eine Leitung (411 , 412, 419, 420) im Flüssigkeitsaustausch steht, und die Steuereinheit (600) eine Datenverbindung mit der Bereitstellungseinheit (200), der Messeinheit (300) und der Verteilereinheit (400) aufweist. Verfahren zur Konditionierung einer Kühl-Schmierstoffemulsion für Werkzeugmaschinen (10), wobei eine Kühl-Schmierstoffemulsion in einem Tank (60) bereitgestellt wird und wobei die Kühl-Schmierstoffemulsion aus dem Tank (60) entnommen wird, unter Verwendung mindestens eines Sensors (311 , 312, 313) mindestens ein Parameter der Kühl- Schmierstoffemulsion erfasst wird, aus dem mindestens einen Parameter die Konzentration der Kühl-Schmierstoffemulsion in dem Tank (60) bestimmt wird, und die Kühl-Schmierstoffemulsion zumindest teilweise in den Tank (60) zurückgeführt wird, und mithilfe eines Füllstandsensors (500) der Füllstand in dem Tank (60) gemessen wird, eine erforderliche Nachfahrkonzentration und Nachfahrmenge berechnet wird und die frische Kühl-Schmierstoffemulsion mit der berechneten Nachfahrkonzentration in der berechneten Nachfahrmenge bereitgestellt wird, ferner umfassend den Schritt: Lubricant emulsion. System (100) according to one of claims 1 to 9, wherein the supply unit (200) is configured to be reversibly connected to the distribution unit (400) and, at least in the separated state, to be moved independently of the measuring unit (300), the distribution unit (400) and the tank (60, 60'). System (100) according to one of claims 1 to 10, wherein the supply unit (200) is connected to the distribution unit (400) via a line (218) and is in fluid exchange, the measuring unit (300) is connected to the distribution unit (400) via at least one line (308, 309) and is in fluid exchange, the distribution unit (400) is in fluid exchange with a tank (60, 60') via at least one line (411, 412, 419, 420), and the control unit (600) has a data connection with the supply unit (200), the measuring unit (300) and the distribution unit (400). Method for conditioning a cooling lubricant emulsion for machine tools (10), wherein a cooling lubricant emulsion is provided in a tank (60) and wherein the cooling lubricant emulsion is removed from the tank (60), at least one parameter of the cooling lubricant emulsion is detected using at least one sensor (311, 312, 313), the concentration of the cooling lubricant emulsion in the tank (60) is determined from the at least one parameter, and the cooling lubricant emulsion is at least partially returned to the tank (60), and the filling level in the tank (60) is measured using a fill level sensor (500), a required follow-up concentration and follow-up quantity is calculated and the fresh cooling lubricant emulsion is provided with the calculated follow-up concentration in the calculated follow-up quantity, further comprising the step:
Kalibrieren des mindestens einen Sensors (311 , 312, 313), durch Spülen des mindestens einen Sensors (311 , 312, 313) und Durchführen einer Messung mit frischer Kühl-Schmierstoffemulsion, welche ein definiertes Verhältnis eines Konzentrats zu Wasser aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die frische Kühl-Schmierstoffemulsion durch eine Bereitstellungseinheit (200) bereitgestellt wird, der Sensor (311 , 312, 313) Bestandteil einer Messeinheit (300) ist, die Bereitstellungseinheit (200) von der Messeinheit (300) räumlich getrennt ist und in keinem direkten Flüssigkeitsaustausch mit der Messeinheit (300) steht, und die Bereitstellungseinheit (200), die Messeinheit (300) und der Tank (60) mit einer Verteilereinheit (400) verbunden sind, die den Austausch von Kühl- Schmierstoffemulsion zwischen diesen regelt, und wobei das Verfahren durch eine Steuereinheit (600) gesteuert wird. Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei das Verfahren mit dem System (100) gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 11 durchgeführt wird. Verfahren gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei für mindestens zwei Werkzeugmaschinen (10, 10‘) jeweils eine Kühl-Schmierstoffemulsion in jeweils einem Tank (60, 60‘) bereitgestellt wird und wobei jeder der Tanks (60, 60‘) mit jeweils einer Verteilereinheit (400, 400’) verbunden ist, die mit jeweils einer Messeinheit (300, 300‘) verbunden sind, wobei die frische Kühl-Schmierstoffemulsion in einer gemeinsamen Bereitstellungseinheit (200) bereitgestellt wird und wobei der Austausch der Kühl- Schmierstoffemulsion zwischen der Bereitstellungseinheit (200) und den Verteilereinheiten (400, 400’) manuell durch Wechseln der an die Bereitstellungseinheit (200) angeschlossenen Verteilereinheit (400, 400’) oder automatisiert durch die Steuereinheit (600) gesteuert wird. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14 umfassend folgende Schritte: aa) Bereitstellen einer frischen Kühl-Schmierstoffemulsion, welche ein definiertes Verhältnis eines Konzentrats zu Wasser aufweist, in der Bereitstellungseinheit (200); bb) Einleiten der frischen Kühl-Schmierstoffemulsion von der Bereitstellungseinheit (200) in die Messeinheit (300) mit der Verteilereinheit (400); cc) Kalibrieren des mindestens einen Sensors (311 , 312, 313) mit der in die Messeinheit (300) geleiteten frischen Kühl-Schmierstoffemulsion durch Durchführen einer Messung mit der frischen Kühl-Schmierstoffemulsion, welche ein definiertes Verhältnis eines Konzentrats zu Wasser aufweist, wobei optional die frische Kühl-Schmierstoffemulsion nach der Messung zumindest teilweise in den Tank (60) geführt wird; dd)Entnahme von Kühl-Schmierstoffemulsion aus einem Tank (60) und Einleitung der Kühl-Schmierstoffemulsion in die Messeinheit (300); ee)Messen des mindestens einen Parameters der Kühl- Schmierstoffemulsion mit dem mindestens einen Sensor (311 , 312, 313), um die Ist-Konzentration der Kühl-Schmierstoffemulsion in dem Tank (60) anhand des mindestens einen Parameters zu ermitteln, wobei optional die Kühl-Schmierstoffemulsion zumindest teilweise in den Tank (60) zurückgeführt wird; ff) Messen des Füllstands in dem Tank (60) mit dem Füllstandsensor (500); gg)Berechnen der Nachfahrmenge, die erforderlich ist, um einen vorgegebenen Füllstand in dem Tank (60) zu erreichen; hh) Berechnen der Nachfahrkonzentration, die bei der errechneten Nachfahrmenge erforderlich ist, um die Konzentration der Kühl- Schmierstoffemulsion in dem Tank (60) auf einen festgelegten Soll-Wert zu konditionieren; ii) Bereitstellen einer frischen Kühl-Schmierstoffemulsion, die die berechnete erforderliche Nachfahrkonzentration aufweist, in der berechneten Nachfahrmenge, in der Bereitstellungseinheit (200); jj) Einleiten der frischen Kühl-Schmierstoffemulsion in den Tank (60), mit der Verteilereinheit (400), um die Kühl-Schmierstoffemulsion in dem Tank (60) zu konditionieren. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei eine Soll- Konzentration der Kühl-Schmierstoffemulsion in einem Tank (60), ein Toleranzbereich für die Konzentration um die Soll-Konzentration, ein Soll- Füllstand in dem Tank (60) und ein Toleranzbereich für den Füllstand um den Soll-Füllstand festgelegt werden, wobei die Steuereinheit (600) zumindest folgende Schritte ausführt: i) Senden einer Aufforderung an die Bereitstellungseinheit (200), mit der Bereitstellung von frischer Kühl-Schmierstoffemulsion mit einem für eine Kalibrierung definierten Verhältnis von Konzentrat zu Wasser zu beginnen, und Senden einer Aufforderung an die Verteilereinheit (400), mit dem Einleiten der von der Bereitstellungseinheit (200) bereitgestellten Kühl-Schmierstoffemulsion an die Messeinheit (300) zu beginnen, wobei die Kühl-Schmierstoffemulsion aus der Messeinheit optional zumindest teilweise in den Tank (60) geleitet wird; ii) Senden einer Aufforderung an die Messeinheit (300), eine Messung mindestens eines Parameters mit dem mindestens einen Sensor (311 , 312, 313) durchzuführen und die Messdaten an die Steuereinheit (600) zu übermitteln, um den mindestens einen Sensor (311 , 312, 313) zu kalibrieren; iii) Senden einer Aufforderung an die Bereitstellungseinheit (200), die Bereitstellung von frischer Kühl-Schmierstoffemulsion zu beenden und Senden einer Aufforderung an die Verteilereinheit (400), das Einleiten der von der Bereitstellungseinheit (200) bereitgestellten Kühl- Schmierstoffemulsion in die Messeinheit (300) zu beenden; iv) Senden einer Aufforderung an die Verteilereinheit (400), mit der Entnahme von Kühl-Schmierstoffemulsion aus dem Tank (60) und mit deren Einleiten in die Messeinheit (300) zu beginnen, wobei die Kühl- Schmierstoffemulsion aus der Messeinheit (300) zumindest teilweise in den Tank (60) zurückgeführt wird; v) Senden einer Aufforderung an die Messeinheit (300), eine Messung mindestens eines Parameters mit dem mindestens einen Sensor (311 , 312, 313) durchzuführen und die Messdaten an die Steuereinheit (600) zu übermitteln, um die Ist-Konzentration der Kühl-Schmierstoffemulsion zu ermitteln; vi) Senden einer Aufforderung an die Verteilereinheit (400), die Entnahme der Kühl-Schmierstoffemulsion aus dem Tank (60) und deren Einleiten in die Messeinheit (300) zu beenden; vii) Senden einer Aufforderung an den Füllstandsensor (500), den Füllstand in dem Tank (60) zu messen und die Messdaten an die Steuereinheit (600) zu übermitteln, um den Ist-Füllstand in dem Tank (60) zu ermitteln; viii) Prüfen ob der ermittelte Ist-Füllstand und die ermittelte Ist- Konzentration innerhalb der festgelegten Toleranzbereiche liegen; Wenn ja: Wiederholen der Schritte v) bis viii); wenn nein: Fortfahren bei Schritt ix); ix) Berechnen der erforderlichen Nachfahrmenge aus der Differenz des festgelegten Soll-Füllstands und des ermittelten Ist-Füllstands, und Berechnen der Nachfahrkonzentration, die erforderlich ist, um bei der berechneten Nachfahrmenge ausgehend von der Ist-Konzentration die Soll-Konzentration zu erreichen; x) Senden einer Aufforderung an die Bereitstellungseinheit (200), mit der Bereitstellung von frischer Kühl-Schmierstoffemulsion mit der berechneten Nachfahrkonzentration zu beginnen, und Senden einerCalibrating the at least one sensor (311, 312, 313) by rinsing the at least one sensor (311, 312, 313) and carrying out a measurement with fresh cooling lubricant emulsion which has a defined ratio of concentrate to water, characterized in that the fresh cooling lubricant emulsion is provided by a supply unit (200), the sensor (311, 312, 313) is part of a measuring unit (300), the supply unit (200) is spatially separated from the measuring unit (300) and there is no direct fluid exchange with the measuring unit (300), and the supply unit (200), the measuring unit (300) and the tank (60) are connected to a distribution unit (400) which regulates the exchange of coolant and lubricant emulsion between them, and wherein the method is controlled by a control unit (600). A method according to claim 12, wherein the method is carried out with the system (100) according to any one of claims 1 to 11. Method according to claim 12 or 13, wherein a cooling lubricant emulsion is provided in a respective tank (60, 60') for at least two machine tools (10, 10') and each of the tanks (60, 60') is each equipped with a distribution unit (400, 400'), each of which is connected to a measuring unit (300, 300'), the fresh cooling lubricant emulsion being provided in a common supply unit (200) and the exchange of the cooling lubricant emulsion being carried out between the supply unit ( 200) and the distribution units (400, 400') are controlled manually by changing the distribution unit (400, 400') connected to the provision unit (200) or automatically by the control unit (600). Method according to one of claims 12 to 14, comprising the following steps: aa) providing a fresh cooling lubricant emulsion, which has a defined ratio of concentrate to water, in the supply unit (200); bb) introducing the fresh cooling lubricant emulsion from the supply unit (200) into the measuring unit (300) with the distribution unit (400); cc) calibrating the at least one sensor (311, 312, 313) with the fresh cooling-lubricant emulsion fed into the measuring unit (300). Carrying out a measurement with the fresh cooling lubricant emulsion, which has a defined ratio of concentrate to water, optionally the fresh cooling lubricant emulsion being at least partially fed into the tank (60) after the measurement; dd) removal of cooling lubricant emulsion from a tank (60) and introduction of the cooling lubricant emulsion into the measuring unit (300); ee) measuring the at least one parameter of the cooling lubricant emulsion with the at least one sensor (311, 312, 313) in order to determine the actual concentration of the cooling lubricant emulsion in the tank (60) based on the at least one parameter, optionally the Cooling lubricant emulsion is at least partially returned to the tank (60); ff) measuring the level in the tank (60) with the level sensor (500); gg) Calculating the amount of replenishment required to reach a predetermined level in the tank (60); hh) calculating the follow-up concentration that is required at the calculated follow-up amount in order to condition the concentration of the coolant-lubricant emulsion in the tank (60) to a specified target value; ii) providing a fresh cooling lubricant emulsion, which has the calculated required replenishment concentration, in the calculated replenishment amount, in the provision unit (200); jj) introducing the fresh cooling lubricant emulsion into the tank (60), with the distribution unit (400) to condition the cooling lubricant emulsion in the tank (60). Method according to one of claims 12 to 15, wherein a target concentration of the cooling lubricant emulsion in a tank (60), a tolerance range for the concentration around the target concentration, a target fill level in the tank (60) and a tolerance range for the fill level can be set around the target fill level, with the control unit (600) carrying out at least the following steps: i) sending a request to the supply unit (200) to provide fresh cooling lubricant emulsion with a concentrate ratio defined for calibration to start on the water, and sending a request to the distribution unit (400) to initiate the delivery from the provision unit (200). provided cooling lubricant emulsion to the measuring unit (300), wherein the cooling lubricant emulsion from the measuring unit is optionally at least partially directed into the tank (60); ii) sending a request to the measuring unit (300) to carry out a measurement of at least one parameter with the at least one sensor (311, 312, 313) and to transmit the measurement data to the control unit (600) in order to use the at least one sensor (311, 312, 313) to calibrate; iii) sending a request to the supply unit (200) to end the provision of fresh cooling lubricant emulsion and sending a request to the distribution unit (400) to introduce the cooling lubricant emulsion provided by the supply unit (200) into the measuring unit (300 ) to end; iv) sending a request to the distribution unit (400) to begin removing cooling lubricant emulsion from the tank (60) and introducing it into the measuring unit (300), wherein the cooling lubricant emulsion from the measuring unit (300) at least is partially returned to the tank (60); v) sending a request to the measuring unit (300) to carry out a measurement of at least one parameter with the at least one sensor (311, 312, 313) and to transmit the measurement data to the control unit (600) in order to determine the actual concentration of the cooling Determine lubricant emulsion; vi) sending a request to the distribution unit (400) to stop removing the cooling-lubricant emulsion from the tank (60) and introducing it into the measuring unit (300); vii) sending a request to the level sensor (500) to measure the level in the tank (60) and transmit the measurement data to the control unit (600) in order to determine the actual level in the tank (60); viii) Check whether the determined actual fill level and the determined actual concentration are within the specified tolerance ranges; If yes: repeat steps v) to viii); if no: proceed to step ix); ix) Calculating the required replenishment quantity from the difference between the specified target level and the determined actual fill level, and calculating the replenishment concentration that is required in order to achieve this calculated follow-up quantity based on the actual concentration to reach the target concentration; x) sending a request to the provision unit (200) to start providing fresh cooling lubricant emulsion with the calculated follow-up concentration, and sending a
Aufforderung an die Verteilereinheit (400), mit dem Einleiten der von der Bereitstellungseinheit (200) bereitgestellten Kühl- Schmierstoffemulsion in den Tank (60) zu beginnen, um die Kühl- Schmierstoffemulsion in dem Tank (60) zu konditionieren; xi) Wenn der Soll-Füllstand erreicht ist oder die berechneteRequesting the distribution unit (400) to start introducing the cooling lubricant emulsion provided by the supply unit (200) into the tank (60) in order to condition the cooling lubricant emulsion in the tank (60); xi) When the target fill level is reached or the calculated
Nachfahrmenge bereitgestellt wurde, Senden einer Aufforderung an die Bereitstellungseinheit (200), die Bereitstellung von frischer Kühl- Schmierstoffemulsion zu beenden, und Senden einer Aufforderung an die Verteilereinheit (400), das Einleiten der von der Bereitstellungseinheit (200) bereitgestellten Kühl-Schmierstoffemulsion in den Tank (60) zu beenden. Replenishment quantity has been provided, sending a request to the provision unit (200) to stop the provision of fresh cooling lubricant emulsion, and sending a request to the distribution unit (400) to stop the introduction of the cooling lubricant emulsion provided by the provision unit (200) into the tank (60).
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