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Patent Searching and Data


Title:
METHOD OF CLEANING LIQUID COOLING LUBRICANTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/040148
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a method of cleaning mineral-oil-based liquid cooling lubricants. The cooling lubricants are continuously circulated in metal-working plants and are cleaned by a deposition filtration system. According to the invention, continuous or discontinuous filtering aid inoculation is carried out in the filtration circuit.

Inventors:
BAUMGARTNER REINHARD (DE)
BREMER KARL-GUENTHER (DE)
BUNGENBERG RUDI (BE)
JANNING WALTER (DE)
PANHANS JOACHIM (DE)
RAUSCHER EDUARD (DE)
Application Number:
PCT/EP1998/001451
Publication Date:
September 17, 1998
Filing Date:
March 12, 1998
Export Citation:
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Assignee:
MANN & HUMMEL FILTER (DE)
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG (DE)
BAUMGARTNER REINHARD (DE)
BREMER KARL GUENTHER (DE)
BUNGENBERG RUDI (BE)
JANNING WALTER (DE)
PANHANS JOACHIM (DE)
RAUSCHER EDUARD (DE)
International Classes:
B01D37/02; B21D37/18; C10M175/00; (IPC1-7): B01D37/02; C10M175/00; B21D37/18
Foreign References:
DD211282A11984-07-11
DE3537384A11987-04-23
US5154828A1992-10-13
Other References:
DATABASE WPI Section Ch Week 8535, Derwent World Patents Index; Class H07, AN 85-213205, XP002071403
Attorney, Agent or Firm:
Voth, Gerhard (Ludwigsburg, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Reinigen flüssiger Kühlschmierstoffe auf insbesondere Mineralölbasis, welche sich in Metallbearbeitungsanlagen bevorzugt kontinuierlich im Umlauf befinden, unter Verwendung von im Kreislauf angeordneten Anschwemmfiltrationsanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß eine kontinuierliche oder diskontinuierliche Filterhilfsmittelimpfung im Filtrationskreislauf durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impfung auf den Filterkerzen durch Zuführung der Filterhilfsmittel im Schmutzflüssigkeitszulauf erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kontinuierliche oder diskontinuierliche Impfung derart erfolgt, daß die Offenporigkeit des Filters erhalten bleibt.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Grundanschwemmung eines Filterhilfsmittels erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschwemmmittel für die Grundanschwemmung Maisschrot und für die Impfung Zellulose ist.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung von Zellulose als Anschwemmund oder Impfsubstanz diese thermisch entsorgt wird.
Description:
Verfahren zum Reinigen flüssiger Kühlschmierstoffe Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen flüssiger Kühlschmierstoffe auf insbesondere Mineralölbasis, welche sich in Metallbearbeitungsanlagen bevorzugt kontinuierlich in Umlauf befinden, wobei eine Anschwemmfiltrationsanlage vorgesehen ist.

Vor allem zum Kühlen und zum Schmieren der Schnittstellen und zum Abtransport der anfallenden Abriebpartikel werden in spanabhebend bearbeitenden Metallbearbeitungsanlagen flüssige Kühlschmierstoffe auf der Basis von Emulsionen oder Ölen verwendet. Das Kühlschmiermittel befindet sich dabei kontinuierlich im Umlauf, und zur Versorgung mehrerer Metallbearbeitungsmaschinen wird das Kühlschmiermittel über eine zentrale Versorgungsanlage den einzelnen Maschinen wieder zugeführt.

Zur Erzielung optimaler Schnittbilder am Werkstück ist eine Reinigung der Kühlschmiermittel nach Gebrauch erforderlich. In den Kreislauf sind daher kontinuierlich arbeitende Reinigungsanlagen eingeschaltet, in denen das gebrauchte Kühlschmiermittel durch Sedimentationsanlagen, Magnete oder Filter vor allem von den festen Metallabriebteilen befreit wird.

Speziell zur Feinstreinigung der Mineralölkühlschmiermittel werden Anschwemmfilter verwendet, bei denen das Kühlschmiermittel zusammen mit einem Filterhilfsmittel aufgeschlämmt und danach unter Anschwemmung des Filterhilfsmittels auf ein Trägergewebe filtriert wird.

Aus der DE 25 37 384 ist ein solches Verfahren bekannt. Bei diesem Verfahren werden als Filterhilfsmittel hochoberflächenaktive adsorbierende feste Substanzen eingesetzt.

Insbesondere wird Bleicherde bevorzugt, welche eine durchschnittliche Korngröße von unter 0,06 mm besitzt.

Als Anschwemmfilter sind auch Systeme bekannt, die mit Eigenschmutzanschwemmung arbeiten. Diese Verfahren bieten allerdings bei hohen Anforderungen keine ausreichende Reinigung. Es werden daher im Normalfall in einem separaten Kreislauf Filterhilfsmittel angeschwemmt, bevor über den anschließenden zweiten Kreislauf die eigentliche Filtration stattfindet. Von den spanabhebend arbeitenden Maschinen bzw. Werkzeugmaschinen gelangt das Schmutz bzw. die Schmutzemulsion, welche mit Schleif-Honschlamm-, Metallspänen oder anderweitigen Verunreinigungen wie Walzhaut, Zunder belastet ist, über einen Schmutzrücklauf in einen Schmutzflüssigkeitspufferbehälter. Von dort wird über Filterpumpen Schmutzflüssigkeit über Kerzenfilter gefördert, wobei an den Kerzen sich der Schmutz ablagert und einen Schmutzfilterkuchen bildet. Das über die Filterkerzen gesäubert Öl gelangt in einen Saubertank und wird von dort aus erneut zu den Maschinen oder Verbrauchern gefördert.

Ein Nachteil der bekannten Verfahren besteht darin, daß Filterhilfsmittel in großen Mengen erforderlich sind. Die Entsorgung dieser Filterhilfsmittel ist äußerst schwierig, da es sich hierbei um Schadstoffe handelt, die als Sondermüll entsorgt werden müssen. Außerdem sind die Filtrationsintervalle relativ kurz, da die Filterhilfsmittelschicht sehr schnell durch den aufgenommenen Schmutz zugesetzt ist und damit nur noch geringe Mengen an Flüssigkeit gefiltert werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren zum Reinigen flüssiger Kühlschmierstoffe zu schaffen, bei welchen der Verbrauch von Filterhilfsmitteln reduziert wird und die Filtrationsintervalle verlängert werden.

Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Oberbegriff des Hauptanspruchs durch dessen kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Filterhilfsmittel in Form einer Impfung, welche kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgt, dem Filtrationskreislauf zugeführt werden. Dies hat den Vorteil, daß sich die Porosität der Ablagerungen auf den Filterkerzen erhöht und damit die Standzeit, d. h. das Filtrationsintervall verlängert werden kann. Außerdem besteht mit diesem System die Möglichkeit, die Aufbringung der Filterhilfsmittel sehr genau zu dosieren und anhand des Durchflußwiderstandes der Flüssigkeit durch das Filtermittel die Qualität der Filtration zu steigern.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Impfung durch Zuführung des Filterhilfsmittels im Schmutzflüssigkeitszulauf erfolgt. Die Impfung kann damit unmittelbar vor dem Anschwemmfilter durchgeführt werden. Dadurch können kurze Leitungswege für das Filterhilfsmittel erzielt werden. Es besteht auch die Möglichkeit, das Zuimpfen des Filterhilfsmittels auf der Saugseite der Pumpe für die Schmutzflüssigkeit durchzuführen.

Dadurch verringert sich der Impfdruck.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Impfung in Abhängigkeit von der Offenporigkeit des Filters gesteuert. Damit wird eine weitere Verbrauchsreduzierung von Filterhilfsmitteln erzielt.

Zusätzlich zu der Impfung besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, eine Grundanschwemmung eines Filterhilfsmittels durchzuführen. Diese Grundanschwemmung weist jedoch eine wesentlich geringere Schichtdicke auf, als dies bei den bisher bekannten Anschwemmfiltern erforderlich war. Für die Grundanschwemmung eignet sich beispielsweise Maisschrot oder Zellulose, für die Impfung ist Zellulose geeignet. Damit kann die Anschwemmung mit dem bisher verwendeten Kieselgur entfallen. Kieselgur ist ein gesundheitsgefährdender Stoff, der hohe Entsorgungskosten verursacht.

Bei der Verwendung von Zellulose oder Maisschrot als Impf-oder Anschwemmsubstanz besteht weiterhin der Vorteil, daß das verbrauchte Material beispielsweise thermisch entsorgt werden kann. Damit reduzieren sich die Entsorgungskosten erheblich.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Figur zeigt den schematischen Aufbau einer Anlage zum Reinigen flüssiger Kühlschmierstoffe. Das von-hier nicht dargestellten-Werkzeugmaschinen zugeführte und mit Spänen und Verunreinigungen belastete Kühlschmiermittel wird über die Leitungen 10, 11, 12 in einen Schmutzbehälter 13 eingeleitet. Von diesem Schmutzbehälter 13 gelangt die Flüssigkeit über die Leitung 14 und eine Pumpe 15 zu einer Anschwemmfilteranlage 16. In einer Anschwemmfilteranlage befinden sich üblicherweise mehrere Kerzenfilter. Eine solche Anschwemmfilteranlage ist beispielsweise aus der DE 29 08 625 Al bekannt.

Die gereinigte Flüssigkeit verläßt über die Leitung 17 die Anlage und kann den Werkzeugmaschinen über einen Reintank und eventuell zusätzlicher Pumpen wieder zugeführt werden. An der Austragsöffnung der Anschwemmfilteranlage 16 ist eine Leitung 18 und ein Ventil 19 angeordnet. Beim Öffnen des Ventils 19 wird der Schmutz und das Filterhilfsmittel in einen Behälter 20 gefördert.

Ein Filterhilfsmittel zur Grundanschwemmung, z. B. Zellulose, gelangt aus einem Behälter 21 zu einer Fördereinrichtung 22. Diese Fördereinrichtung weist ein Dosiergerät 23 und eine Schneckenfördereinrichtung 24 auf. Von hier aus wird das Filterhilfsmittel in einen Behälter 25 dosiert, welcher mit Öl oder Suspension gefüllt ist. Mit einem Rührwerk 26 wird das Filterhilfsmittel und die Flüssigkeit vermengt. Dies bedeutet, daß beim Filterstart zunächst die Grundanschwemmung bereitgestellt und zu dem Filter gepumpt wird. Nach Abschluß der Grundanschwemmung ist die Anschwemmfilteranlage betriebsbereit. Während des normalen Filtrationskreislaufes wird zusammen und gleichzeitig mit dem Filtrationskreislauf aus dem Impfbehälter 25 kontinuierlich oder auch diskontinuierlich Ölimpfsubstanz über die Leitung 27 und das Ventil 28 dem Filtrationskreislauf zugegeben, d. h. es wird mit einer Impfpumpe 29 kontinuierlich oder diskontinuierlich Ölimpfsubstanz in den Filtrationskreislauf eingeimpft. Um unnötigen Energieaufwand zu vermeiden, geschieht dies vorzugsweise durch Einspritzung der Impfsubstanz über die Rohrleitung 27 in die Rohrleitung 14.

Durch das Impfverfahren bedingt wird die über die Filterkerzen gepumpte Schmutzflüssigkeit ständig auch mit Impfsubstanz gemixt, so daß sich auf den Filterkerzen eine Mixtur, bestehend aus Impfanschwemmmittel und Schmutz bildet. Dadurch, daß während der laufenden Filtration kontinuierlich oder diskontinuierlich Impfanschwemmsubstanz eingeimpft wird, erhöht sich die Porosität der Ablagerungen auf den Filterkerzen bzw. die Eigenschaft der Schichtung und ermöglicht damit eine sehr effektive und hochwertige Filtrationsqualität. Ebenfalls wird durch die Impfung eine deutliche Verlängerung der Standzeit erreicht.

Zur Bildung einer Grundanschwemmung ist, wie in der Figur gezeigt, das Grundanschwemmmittel in einem Behälter 30 vorgesehen und wird von dort einer Fördereinrichtung 31, bestehend aus Dosiergerät 32 und Schneckenfördereinrichtung 33 zugeführt. Die Schneckenfördereinrichtung gibt das Grundanschwemmmittel in den Behälter 34, in welchem sich Öl oder Suspension befindet. Mit dem Rührwerk 35 wird das Grundanschwemmmittel mit dem Öl bzw. der Suspension vermischt und über die Leitung 36 und das Ventil 37 der Anschwemmfilteranlage vor Beginn eines Filtrationsvorganges zugeführt. Dabei setzt sich das Grundanschwemmmittel an den Filterkerzen ab und bildet eine erste Filterschicht.

Durch das nachfolgende Impfen der zugeführten Schmutzflüssigkeit wird eine bessere Qualität des Kühlschmierstoffes erzielt, d. h. der Reinheitsgrad der Kühlschmierstoffe erhöht sich.