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Die Erfindung betrifft einen Zwischenbehälter mit
den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, ein Fördersystem
mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 16 und ein Verfahren
mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 18.
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Aus der
EP 0 413 129 A2 ist ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Entsorgen von flüssigen Medien
mit Produktionsrückständen bekannt.
Hierbei wird das zu entsorgende Medium von dem jeweiligen Anfallsort über Rohrleitungen
zu einem Sammeltank transportiert. Das zu entsorgende Medium wird
dabei von dem jeweiligen Anfallsort mittels einer Pumpe zu einem
Einlaufhochbehälter
hochgepumpt, von wo aus es kontinuierlich oder diskontinuierlich über ein geschlossenes
Rohrleitungssystem zu einem tieferliegenden Sammeltank weitergeleitet
wird.
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Ferner ist aus der
EP 0 593 005 A1 eine Vorrichtung
zum Entsorgen von flüssigen
Medien mit Produktionsrückständen aus
der Industrie, insbesondere von flüssigen Kühl- und Schmierstoffen, die Späne, Metallpulver,
Fasergewirr und ähnliches
aufweisen, bekannt, bei der das zu entsorgende Medium von dem jeweiligen
Anfallsort aus von einem Rückpumpbehälter über Rohrleitungen
zu einem Zwischentank, Sammeltank oder einem Einlaufhochbehälter transportiert
wird. Der Boden des Rückpumpbehälters, des
Zwischentankes oder des Sammeltankes ist von einem Eintrag zu einem
Austrag hin geneigt, wobei in Richtung des Austrags gerichtete Spritzdüsen vorgesehen
sind, die wenigstens teilweise den Boden überstreichen. In die Rohrleitungen
ist an wenigstens einer Stelle ein Trenn- und Verteilstück eingesetzt,
das einen Spülanschluss
aufweist. An diesem ist eine zu dem Rückpumpbehälter, dein Zwischentank oder
dem Sammeltank führende
Spülleitung
angeschlossen, die direkt oder indirekt über Verbindungsrohre mit den
Spritzdüsen
verbunden ist.
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Derartige Zwischenbehälter lassen
jedoch noch Wünsche
offen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zu Grunde, einen Zwischenbehälter
der eingangs genannten Art zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
einen Zwischenbehälter
mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein erfindungsgemäßer Zwischenbehälter, insbesondere
zum Sammeln von Produktionsrückständen, ist
mittels einer Verschlussvorrichtung im wesentlichen druckdicht verschließbar, wobei
die Verschlussvorrichtung vorzugsweise durch einen Schieber gebildet
wird. Damit die Verschlussvorrichtung geschützt wird, kann oberhalb derselben
noch eine zweite Verschlussvorrichtung vorgesehen sein, welche bei
einem Verschliessvorgang zuerst und bei einem Öffnungsvorgang als zweites
betätigt
wird. Dabei dient die Verschlussvorrichtung ferner als Dosiervorrichtung,
da die Menge an Produktionsrückständen, die
in den Zwischenbehälter
gelangen soll, durch diese Verschlussvorrichtung begrenzt werden kann.
Alternativ kann eine rotierende Kammerschleuse, bspw. in Form einer
Walze mit taschenartigen Vertiefungen, vorgesehen sein, welche die
Produktionsrückstände dem
Zwischenbehälter
kontinuierlich zuführt.
Bei entsprechender Abdichtung kann die Verschlussvorrichtung ausschließlich durch
die Walze gebildet werden. Dabei ist jedoch in keinem Fall eine
hermetische Abdichtung des Zwischenbehälters erforderlich. Austretendes
Fluid kann beispielsweise mittels eines Überlaufs abgeführt werden.
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Vorzugsweise weist der Zwischenbehälter neben
dem ersten Einlass, durch den die Produktionsrückstände in den Zwischenbehälter gelangen, einen
zweiten Einlass auf, durch den ein Fluid, insbesondere Wasser, welches
als Fördermedium
dient, in den Zwischenbehälter
gelangt.
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Vorzugsweise ist der zweite Einlass
im Bereich des Bodens des Zwischenbehälters angeordnet. Dies ermöglicht eine
optimale Mischung des Fluids mit den Produktionsrückständen.
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Vorzugsweise weist der Zwischenbehälter einen
runden Querschnitt auf, wodurch sich optimale Strömungsverhältnisse
ausbilden können.
Vorzugsweise mündet
der zweite Einlass in etwa tangentialer Richtung bezüglich der
Wand des Zwischenbehälters in
den selben, wodurch die Strömungsverhältnisse ebenfalls
optimiert werden.
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Vorzugsweise ist vor dem Einlass
eine Pumpe angeordnet. Auf Grund der Anordnung vor dem Einlass in
den Zwischenbehälter,
durch welchen nur ein von Produktionsrückständen freies Fluid strömt, kann
eine normale Pumpe verwendet werden, wodurch sich die Kosten erheblich
verringern. Ferner wird hat diese Pumpe eine höhere Lebensdauer, da sie ausschließlich von
sauberem Fluid durchströmt wird.
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Vorzugsweise ist im Zwischenbehälter eine Verwirbelungsvorrichtung
vorgesehen, welche die Produktionsrückstände mit dem Fluid vermischt.
Vorzugsweise wird diese Verwirbelungsvorrichtung durch ein Leitblech
gebildet, welches an der Wand des Zwischenbehälters angeordnet ist. Dabei
ist die Verwirbelungsvorrichtung vorzugsweise bis ganz zum Boden
des Zwischenbehälters
hinuntergeführt.
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Vorzugsweise ist das Leitblech, in
Strömungsrichtung
bei Betrieb der Verwirbelungsvorrichtung gesehen, mindestens 90° und maximal
270° vom
Einlass, durch den das Fluid in den Zwischenbehälter gelangt, entfernt angeordnet.
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Vorzugsweise ist im Zwischenbehälter als Auslass
ein etwas oberhalb des Bodens angeordnetes Rohr vorgesehen, welches
in der Nähe
der Verwirbelungsvorrichtung, insbesondere in Strömungsrichtung
bei Betrieb der Verwirbelungsvorrichtung gesehen, direkt hinter
der Verwirbelungsvorrichtung.
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Vorzugsweise ist das den Auslass
bildende Rohr zumindest im unteren Teil vertikal angeordnet.
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Vorzugsweise ist der Zwischenbehälter unterhalb
eines Spänebrechers
angeordnet, jedoch kann er auch unterhalb anderer Vorrichtungen
angeordnet sein, durch die Produktionsrückstände anfallen.
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Im folgenden ist die Erfindung anhand
eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung näher
erläutert.
Es zeigen
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1 ein
schematisch dargestelltes erfindungsgemäßes Fördersystem,
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2A eine
schematisch dargestellte Draufsicht auf einen Zwischenbehälter beim
Befüllen
mit Produktionsrückständen,
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2B einen
schematisch dargestellten Schnitt durch den Zwischenbehälter von 2A,
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3A eine
schematisch dargestellte Draufsicht auf den Zwischenbehälter von 2A beim Befüllen mit
einem Fluid,
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3B einen
schematisch dargestellten Schnitt durch den Zwischenbehälter von 3A,
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4A eine
schematisch dargestellte Draufsicht auf den Zwischenbehälter von 2A beim Entleeren,
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4B einen
schematisch dargestellten Schnitt durch den Zwischenbehälter von 4A,
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5A eine
alternative Verschlussvorrichtung für einen Zwischenbehälter, und
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5B die
Verschlussvorrichtung von 5A in
einer anderen Stellung.
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In 1 ist
ein Fördersystem 1 für Produktionsrückstände, gemäß dem Ausführungsbeispiel Metallspäne, dargestellt.
Hierbei kommen die Metallspäne
von einem Spänebrecher 2,
welcher oberhalb einer Aufnahme 3 angeordnet ist und in
welchem Metallspäne
zur Herstellung der Schüttguteigenschaft zerkleinert
werden. Unterhalb der Aufnahme 3 ist, durch eine Auslassöffnung 4 der
Aufnahme 3, welche gemäß dein dargestellten
Ausführungsbeispiel
durch zwei Klappen gebildet wird, getrennt, ein Einlass 5 zu einem
Zwischenbehälter 6 vorgesehen,
in dem die Metallspäne
zwischengelagert werden. Der Einlass 5 des Zwischenbehälters 6 ist
mittels einer Verschlussvorrichtung 7, gemäß dein vorliegenden
Ausführungsbeispiel
einem druckdicht schließenden
Schieber 8, verschließbar.
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Der Zwischenbehälter 6 weist, wie
aus Fig. 2 ersichtlich
ist, eine zylinderförmige
Gestalt auf. Neben dem Einlass 5 für die Produktionsrückstände ist im
Bereich des Bodens 9 des Zwischenbehälters 6 ein zweiter
Einlass 10 vorgesehen, welcher im wesentlich in tangentialer
Richtung bezüglich
der Wand 11 des Zwischenbehälters 6 in denselben
mündet und
durch welchen ein Fluid zugeführt
werden kann.
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Im Zwischenbehälter 6 ist ferner
eine Verwirbelungsvorrichtung 12 vorgesehen, wobei diese durch
ein Leitblech 12, welches an der Wand 11 angeordnet
ist, gebildet wird. Das Leitblech 12 ist – in Strömungsrichtung
des durch den zweiten Einlass 10 zuführbaren Fluids gesehen – deutlich
beabstandet von diesem zweiten Einlass 10 angeordnet, gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeipiel
in einem Winkel von etwa mehr als 180°.
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Als Auslass 14 dient ein
Rohr 15, welches in vertikaler Richtung durch die Decke 16 des
Zwischenbehälters 6 in
denselben ragt, an einer Stelle in der Nähe der Wand 11, wo
die Funktion des Schiebers 8 nicht beeinträchtigt wird,
und knapp über
dem Boden 9 des Zwischenbehälters 6 endet. Der
Auslass 14 ist – ebenfalls
in Strömungsrichtung
des durch den zweiten Einlass 10 zuführbaren Fluids gesehen – direkt
hinter dem Leitblech 13 angeordnet.
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Außerhalb dem Zwischenbehälter 6 ist
vor dem zweiten Einlass 10 eine Pumpe 17 in einem
Fluid-Speicherbehälter 18 angeordnet,
welche das Fluid fördert
und unter Druck dem Zwischenbehälter 6 zuführt. Da
durch den zweiten Einlass 10 sauberes, d.h. von Produktionsresten
freies, Wasser als Fluid strömt,
kann es sich bei der Pumpe 17 gemäß dein vorliegenden Ausführungsbeispiel
um eine normale Pumpe handeln. Oberhalb vom Schieber 8 ist
ein Überlauf 19 vorgesehen,
durch welchen sich oberhalb vom Schieber 8 befindliches
Fluid in den Fluid-Speicherbehälter 18 zurück gelangen
kann. Auf Grund dieses Überlaufs 19 ist
keine hermetische Abdichtung des Zwischenbehälters 6 erforderlich.
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Die Funktion des Fördersystems 1 wird
im folgenden unter Bezugnahme auf die 2A, 2B, 3A, 3B, 4A und 4B näher
erläutert:
Vom Spänebrecher 2 zerkleinerte
Metallspäne
fallen in die Aufnahme 3, wo sie kurzfristig zwischengespeichert
werden, wenn die Aufnahme 3 mittels der Klappen der Auslassöffnung 4 verschlossen
ist. Werden der Schieber 8 des Zwischenbehälters 6 und
anschließend
die Klappen der Aufnahme 3 geöffnet, so gelangen die Metallspäne direkt
in den Zwischenbehälter 6,
wie in 2A und 2B dargestellt. Hierbei dient
der Zwischenbehälter 6 als
Zwischenspeicher, wobei infolge einer Aufwirbelung durch das zugeführte Fluid
während
des Förderbetriebs
ebenfalls eine Dosierfunktion vorhanden ist.
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Ist die gewünschte Menge an Spänen im Zwischenbehälter 6 enthalten
und soll dieser geleert werden, so werden zuerst die Klappen der
Auslassöffnung 4 und
anschließend
der Schieber 8 geschlossen, die Pumpe 17 in Betrieb
genommen und unter Druck durch den zweiten Einlass 10 Wasser
in den Zwischenbehälter 6 gepumpt,
wie in den 3A und 3B dargestellt ist. Hierbei
erfolgt eine Zufuhr von ca. 250 bis 300 1 Wasser pro min. Im Zwischenbehälter 6 steigt
der Wasserstand und somit auch der Druck an, wobei im oberen Bereich
des Zwischenbehälters 6 Luft
vorhanden ist, welche aber infolge des ansteigenden Drucks komprimiert
wird.
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Das unter Druck einströmende Wasser
verteilt sich im Zwischenbehälter 6,
wobei sich, wenn ausreichend Wasser den Boden 9 bedeckt,
ein Strömungsverlauf
ausbildet, bei dem die in der Mitte des Zwischenbehälters 6 befindlichen
Metallspäne
mitgenommen und durch die Zentrifugalkraft in den Wandbereich geschwämmt werden,
wo sie sich gleichmäßig verteilen
(vgl. hierzu 4A).
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Ist der Druck im Zwischenbehälter 6 ausreichend
hoch, so wird das Wasser samt den Spänen durch den zweiten Auslass 14 in
das Rohr 15 gedrückt.
Hierbei bildet sich im Bereich hinter dem Leitbleich 13 ein
Wirbel aus, wodurch die Metallspäne vom
Boden 10 mitgerissen werden. Das mit Metallspänen versetzte
Wasser wird über
eine Leitung, an deren höchster
Stelle ein Entlüftungsventil
mit Entlüftungsleitung
vorgesehen ist, einem drucklosen Sammelsystem, gemäß 1 einer Sammelrinne zugeführt, welche
das Wasser samt Metallspänen
zu einer Filteranlage transportiert. Der Zwischenbehälter 6 wird
auf diese Weise von Metallspänen
vollständig entleert.
Ist der Fördervorgang
beendet, so wird die Pumpe 17 abgeschaltet. Durch ein Entlüftungsventil gelangt
Luft in das Rohr 15 und somit über den Auslass 14 in
den Zwischenbehälter 6,
wobei das saubere Wasser rückwärts durch
die Pumpe 17 in den Fluid-Speicherbehälter 18 gelangt und
der Zwischenbehälter 6 im
wesentlichen geleert wird.
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5A und B zeigt eine alternative Verschlussvorrichtung 7', bei welcher
anstelle eines Schiebers 8 eine rotierende Kammerschleuse 20 in Form
einer sich drehenden, mit zwei um 180° versetzt zueinander angeordneten
taschenartigen Vertiefungen 21 versehene Walze 22 in
einem Gehäuse 23 vorgesehen
ist. Diese Walze 22 wird durch ein nicht dargestelltes
Getriebe gleichmäßig angetrieben und
sorgt für
einen kontinuierlichen Durchlass von Produktionsrückständen, direkt
in den darunter angeordneten Zwischenbehälter (in den 5A und B nicht
dargestellt), Zwischen dem Gehäuse 23 und
der Walze 22 erfolgt eine Abdichtung, so dass im Prinzip auch
kontinuierlich gearbeitet werden kann, d.h. dass dem Zwischenbehälter auch
während
des Fördervorgangs
Produktionsrückstände zugeführt werden
können.
Ferner kann die Walze 22 derart ausgebildet sein, dass
sie bei Bedarf gleichzeitig als Nachschnittwalze dient, wobei die
Produktionsrückstände, d.h. insbesondere
längere
Metallspäne,
die in diesen Bereich gelangt sind, zwischen den Kanten der taschenartigen
Vertiefungen 21 und dem Gehäuse 23 zerschnitten
werden.
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Für
die Funktion des Fördersystems 1 ist
es vollständig
ausreichend, wenn der Zwischenbehälter 6 in so weit
abgedichtet ist, dass eine Leckage durch die Verschlussvorrichtung 7 bzw.
7' von 1 bis 2%
des Fördervolumens
der Pumpe 17 auftritt, höhere Leckagen sind jedoch im
Prinzip auch möglich.
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- 1
- Fördersystem
- 2
- Spänebrecher
- 3
- Aufnahme
- 4
- Auslassöffnung
- 5
- Einlass
- 6
- Zwischenbehälter
- 7,
7'
- Verschlussvorrichtung
- 8
- Schieber
- 9
- Boden
- 10
- Einlass
- 11
- Wand
- 12
- Verwirbelungsvorrichtung
- 13
- Leitblech
- 14
- Auslass
- 15
- Rohr
- 16
- Decke
- 17
- Pumpe
- 18
- Fluid-Speicherbehälter
- 19
- Überlauf
- 20
- Kammerschleuse
- 21
- Vertiefungen
- 22
- Walze
- 23
- Gehäuse