-
Verfanren und vorrichtung zum Aufbereiten von Flässigkeiten mit nilf
e von Zentrifugalabscheidern Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zurn AuS'bereiten von als Jasch- und/oder Kühl- und/oder Schmiermittel dienenden
Flüssigkeiten durch Entfernen von feststoffteilchen aus der Flüssigkeit mit Hilfe
von Zentrifugalabscheidern.
-
Es ist oereits bekannt, Flüssigkeiten der vorstehend genannten Art
mit @ilfe von @entrifugen oder Separatoren und insbesondere Hydrozyklonen aufzubereiten,
wobei in er Flüssigkeit aufgeschwemmte, nicht lösbare Feststofffffteilcnen, ciie
spezifisch schwerer als die Flüssigkeit
sind, bis zu einer bestinmten
Grö#e ausgeschieden werden.
-
Zentrifugalabscheider haben zwar gegenüber filtern eine geringere
Reinigungswirkung, gewährleisten jedoch einen gleichbleibenden Flüssigkeitsdurchsatz,
was von gro#er Wichtigkeit ist. Flüssigkeiten der genannten Art sind außerdem häufig
mit C)el vermischt, das in kurzer @eit ein Verschließen der Filterporen bewirkt,
so daß Filter bereits nach kurzer Seit ausgewechselt werden mü#ten.
-
Es ist auch bereits bekannt, zur Trennung der aufgeschwemmten Eeststoffteilehen
von der Flässigkeit Sedimentationsbehälter zu verwenden, in denen sich die @eststoffteilchen
je nach ihrer Grö#e mehr oder weniger rasch apsetzen. zedimentationsbehälter haben
aber de Nachteil, da# sie keinen kontinuierlichen getrieb erlauben, relativ groß
sein müssen und eine gro#e menge an umlaufender Flüssigkeit erforderlich machen,
darein großer Teil der Flüssigkeit über längere Zeit im Sedimentationsbehälter verbleiben
muß, wenn diese Reinigungsart überhaupt wirksam sein soll. bei Flüssigkeiten, wie
sie insbesondere bei der @etallbearbeitung verwendet werden, ist wegen der durch
den anteil an feststoffteilchen beschleunigten Alterung dieser Flüssigkeiten aber
eine rasche Reinigung von diesen Feststoffteilchen von erheblicher bedeutung, Der
vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren und
eine Vorrichtung zum Aufbereiten von Flüssigkei@en not nilfe von Zentrifugalabscheidern
zu schaffen, mit welchen der Reinigungsgrad gegenüber üblichen Verfanren und Anlagen
mit Zentrifugalabscheidern dadurch erhöht wird, da# auch jene @eilchen erfa# werden,
die unter der @ennkorngrö#e des oder der jeweiligen entrifugalabscheider liegen,
ohne daß dabei eine größere Flüssigkeitsmenge im @mlausystem erforderlich ware oder
der kontinuierliche @etrieb der Anlage gestört würde, und mit welchen ein übermä#iger
V'erlust an Flüssigkeit durch einen trockenen Austrag zusamme@@@ mit den Feststoffffteilchen
verhindert werden kann. diese Teilchen bilden neben der Beeinflussung der Standzeit
der Flässigkeit auch eine Hauptursache für die aut@rankheiten des Bedienungspersonals
der Werkzeugmaschinen.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die mit dne
Feststoffteilchen beladene Flüssigkeit vorzugsweise durch mindestens ein bieb, zweckmäßig
ein' ogensieb, oder eine andere Abscheidevorrichtung hindurch in mindestens eine
sich an ihrem @oden zu einer waagerechten Reinne verjängende Klärkammer gebracht
und von dort aus in mindestens einen Zentrifugalabscheider geleitet wird, und daß
sich in der Klärkammer absetzende Feststoffteilchen Mittels einer sich in der Rinne
am @l@rkammerboden erstreckende@orderschnecke kontinuierlich oder intermittierend
entfernt
werden. Die von der waagerechten Förderschnecke erfaßten Feststoffteilchen werden
auf eine nach oben führende zweite Schnecke gegeben.
-
Eine hevorzugte Anwendung findet die erfindung auf Anlagen mit Hydrozyklonen
als Zentrifugalabscheidern, wobei die mit Feststoffteilchen beladene Flüssigkeit
zunächst in eine vorklärkammer geleitet und von dort aus in vorzugsweise mehrere
Hydrozyklone gepumpt wird, deren unterlauf in eine @nterlaufkammer mündet, während
ihr Klarlauf in eine Sammelkammer geleitet und von dort zu earbeitungsstellen gepumpt
wird, und daß außerdem die sich in allen drei Kammern absetzenden Feststofteilchen
mittels eines gemeinsamen Räumorganes, insbesondere einer Förderschnecke, kontinuierlich
oder intermittierend entfernt werden. Dieses Verfahren gemaß der Erfindung läßt
sich mit einer Vorrichtung durchführen, bei welcher die drei hammern vorzugsweise
unmittelbar nebeneinander und kommunizierend angeordnet sind und sich an ihrem -oden
zu einer Rinne verjungen, in welcher eine sich durch alle drei Kammern erstreckende,
g,emeinsame Förderschnecke angeordnet ist. Dabei ist erfindungsgemä# die Vorklärkammer
zwischen der Sammelkammer und der Unterlaufkammer angeordnet, und die vorzugsweise
waagerecht gela) ert e Fördersc@necke ist so angetrieben, daß sie in Richtung auf
das Ende der Unterlaufkammer fördert. Die Kammenn können bei gro#en
Anlagen
aber auch als Einzelbehälter bestehen, die dann jeweils ein gesondertes Förderschneckensystem
aufweisen.
-
@it 1ìilfe des gemeinsamen Räumorganes werden nicht nur die von den
iydrozyklonen in-die Unterlaufkammer ausgeschiedenen Feststoffteilchen entfernt,
wie dies bei bereits vorgeschlagenen Anlagen der Fall ist, sondern zusätzlich die
sich in der Vorklarkammer und au#erdem in der Sammelkammer für den Kklarlauf der
Hydrozyklone absetzenden, auch feineren Feststoffteilchen entfernt.
-
Gemä# der erfindung wird der gesamte Klarlauf der hydrozyklone zunächst
in die Sammelkammer geleitet und von dort zu den bearbeitungsstellen gepumpt. Die
Sammelkammer wirkt dabei, wie auch die Vorklärkammer, als Sedimentationskammer,
in welcher aus der in den Hydrozyklonen gereinigten Flüssigkeit während ihrer Verweilzeit
im Sammelbehalter ,Fes»stoffteilchen geringer größe ausfallen können, die in, den
Hydrozyklonen nicht ausgeschieden worden sind. Verfahren und Vorrichtung gemaß der
erfindung wirken sich insbesondere bei einem intermittierenden getrieb der ganzen
Anlage vorteilhaft aus, wie er praktisch immer durch die nächtliche Betriebsruhe
einer i'abrikationsstätte zwangsläufig auftritt. Während dieser Zeit setzen sich
oesonders viele Feststoffteilchen im Vorklärbehälter und im Sammelbeh@ter ab, die
bei der erneuten Inbetriebnahme der Anlage zunächst mittels des gemeinsamen Förderorganes
abgezogen
werden, so daß diese größere hleststoffmenge nicht sofort aus der Vorklärkammer
in die Hydrozyklone abgepumpt wird, wo ein solch starker und plötzlicher Feststoffteilchenanfall
eine Verstopfung des Zyklons, mindestens aber eine erhöhte Abnützung ies hydrozyklones
zur Folge haben könnte.
-
Ein weiterer gro#er Vorteil einer erfindungsgemä# ausgebildeten Vorrichtung
Desteilt darin, daß der verlust an Flüssigkeit beim Austragen der Feststoffteilcnen
äußerst gering ist und die ausgetragenene Feststoffteilchen scfl'-aufeltrocken anfallen.
Dieser Vorteil wird dadurch erzielt, daß die waagerecht gelagerte Föderschnecke
am Boden der Kammern mit einer inner- oder -ußerlialb der bnterlaufkammer nach oben
geführten Schnecke zusammenwirkt, deren Rohrgehäuse oberhalb des Flüssigkeitsspiegels
der Kammern mit einer Flüssigkeitsauslauföffnung versehen ist, aus welcher mit den
Feststoffteilchen hochgeförderte Flässigeit beispielsweise in die Vorklarkammer
zur@ckflie#en kann. Die Flüssigkeitsauslauföffnung und zweckmä#ig auch die Auswurföffnung
der Schnecke für das feste Fördergut sind in der nöhe und im Durchmesser verstellbar
angeordnet, wodurch die rückgeführte Flüssigkeitsmenge und der Trockengrad des ausgetragenen
festen Fördergutes in gewissen grenzen verändert werden kann. Diese Möglichkeit
der eeinflussung des Trockengrades des Fördergutes ist bei
manchen
ausgetragenen Feststoffen von Wichtigkeit, da solche Stoffe öei einem zu geringen
Feuchtigkeitsgrad versacken und dadurch den Austrag des Fördergutes stören können.
-
.it einem Verfahren und einer Vorrichtung gemä# der Erfindung lg,ßt
sich also mit ;irtscLaftlichen- @itteln und ohen $@o#en Aufwand ein gegenüber üblichen
@ydrozyklon-Aufbereitungsverfahren und -vorrichtungen erhöhter Rein-@eitsgrad der
Flüssigkeit erzielen, ohne da# dabei eine grö#ere und die Gefahr einer zersetzung
der Flüssigkeit begüngstigende Verweilzeit in den kammern erforderlich wäre. Die
Feststoffteilchen können fortlaufend und ohne eine Unterbrechung der Anlage durch
einen kontinuierlicnen oder intermittierenden getrieb des gemeinsamen Räumorganes
entfernt und in schaufeltrockenem umstand ausgetragenf $werden. eitere @erkmale
der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden @eschreibung in Verbindung mit
der Zeichnung, auf der ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemä# @@sgebildeten
Vorrichtung schematisch dargestellt ist. im einzelnen zeigen: eine 1 eine schematische
Seitenansicht einer wuf-@ereitungsanlage;
Fig. 2, eine gegenüber
Figur 1 um 90° gedrehte stirnseitige Ansicht der Anlage.
-
Die in der zeichnung schematisch dargestellte Anlage weist einen Behälter
1 auf, der mit Standfü#en 2 versehen ist (Figur 2) und sich in seinem unteren Teil
zu einer zentralen Längsrinne 3 verjängt. Der Behälter ist durch in Figur 1 mit
gestrichelten linien angedeutete Querwände 4, 5 und 6 in drei Kammern unterteilt,
die in dem sich verjüngenden unteren Teil des behälters 1 miteinander kommunizieren.
Die Behälterwandung ist im unteren Bereich des Behälters 1 mindestens um 45° gegenüber
einer waagerechten Ebene geneigt. bei den Rammern handelt es sich in Figur 1 von
links nach rechts zunächst um eine relativ kleine unterlaufkammer 7, in welche der
Unterlauf von Hydrozyklonen 8 austritt. Ihr schließt sich eine größere Vorklarkammer
9 an, in welche - durch einen Ffeil 10 angedeutet - die mit Festoffteilchen beladene
Flüssigkeit eingegeben wird und die als Pumpensumpf für eine die verunreinigte Flässigkeit
zu den Hydrozyklonen 8 fördernde Pumpe 11 dient. Den größten Teil des behälters
nimmt die dritte Kammer 12 ein, in welche über eine Flüssigkeitsleitung 13 der Klarlauf
der Hydrozyklone 8 geleitet und dort gesammelt wird0 Die Rückfüklhrung der aufbereiteten
flüssigkeit aus dieser Sammelkammer 12 zu nicht dartestellten earbeitungsstellen
erlolgt. mittels einer @eson-@erten Förderpumpe 14.
-
In der sich über die ganze Länge des Behälters 1 erstreckenden inne
3 des Behälterbodens ist eine waagerechte Förderschnecke 15 gelagert, die in figur
1 von rechts nach links in Richtung auf das unterlaufkammerseitige Ende des Behälters
1 fördert und deren Schneckengänge sich bis neben die Gänge einer zweiten, nach
oben führenden Schnecke 16 erstrecken, die in einem außerhalb des behälters 1 angeordneten
Rohrgehäuse 17 untergebracht ist. ueim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das
Rohrgenäuse 17 schräg zum Behälter unter einem Winkel von grö#er als 700 gegenüber
einer waagerechten Ebene angeordnet. i)as Rohrgehäuse 17 mit der Förderschnecke
16 könnte aber auch vertikal angeordnet werden. Die waagerechte Störderschnecke
15 und die nach oben führende Förderschnecke 16. werden jeweils mittels eines Elektromotors
18 bzw. 19 mit einer Umdrehungszahl von weniger als 50 U/min kontinuierlich oder
intermittierend - mit nicht allzu großen Zeitabständen - angetrieben. Durch die
relativ eringe Drehzahl der Förderschnecken wird einerseits ein unerwünschtes Aufwirbeln
der Feststoffteilchen in den drei Kammern verhindert und andererseits der Flüssigkeit
im bereich der nach oben führenden Schnecke 16 ausreichend Zeit gelassen, durch
eine über dem Spiegel des Behälters 1 angeordnete seitliche Auslauf öffnung 20 des
Rohrgehäuses 17 und eine inne 23 beispielsweise in die unterlaufkammer 7 oier in
die orlaufkammer 9 zurückzuflie#en, so daß das
von der. Schnecke
16 an der oberen ufinung 21 des llohrgehäuses 17 ausgetragene Fördergut schaufeltrocken
ist und beispielsweise direkt in einen nicht dargestellten Transportwagen ausfallen
und anschließend abtransportiert werden kann. Das Rohrgehäuse 17 für die nach oben
führende Förderschnecke 16 wird, zweckmäßig so ausgebildet, daß sowohl die @öhenlage
der seitlichen Flüssigkeitsaustrittsöffnung 20 als auch d@e Austragöffnung 21 für
die Feststoffe verändert werden kann, um auf diese leise den Feuchtigkeitsgehalt
des ausgetragenen Fördergutes zu beeinflussenO Im oberen Teil der Vorklärkammer
9 ist ein mit punktierten Linien angedeutetes dieb 22 eingesetzt. hierzu eignet
sich besonders ein togensieb 22', über welches die verunreinigte Flüssigkeit geleitet
wird und das Bereits eine Vorklassierung der in der Flassigkeit mitgeführten Feststoffteile
erlaubt, dergestalt, daß für die hydrozyklone nicht geeignete Teile im bereich der
Trennwand 4 zur Unterlaufkammer 7 vorabgeschieden werden. d-robe teile, die eine
Beschädigung der Förderschnecken 15 und 16 zur Folge haben könnten, werden so in
einer Rinne 24 zurückgenalten.
-
Das Verfahren gemäß der Erfindung und die beschriebene Vorrichtung
lassen sich besonders vorteilhaft zur AuSbereitung von Schmier- und Kühlflüssigkeit
verwenden, wie
sie bei spanabhebenden Werkzeugen, insbesondere
Schleifmaschinen, verwendet wird, und die eine Emulsion ist, deren @ischungsgrad
in den @yklonen nicht beeinträchtigt wird.
-
Die Vorlrichtung oder anlage zur Durchführung des Verfahrens kann
auf verschiedene uVeise abgewandelt werden. Die drei Kammern müssen nicht in einem
gemeinsamen Behälter ausgebildet sein, sondern könnten auch durch drei getrenn-@e
@ehälter gebildet sein, die lediglich in ihrer konstrukiven ausbildung diesem @ehälter
entsprechen.