DE2318278C2 - Verfahren zum Wiederaufbereiten eines gebrauchten wäßrigen Kühlschmiermittels für die Schneid- und Schleifbearbeitung von Werkstücken - Google Patents
Verfahren zum Wiederaufbereiten eines gebrauchten wäßrigen Kühlschmiermittels für die Schneid- und Schleifbearbeitung von WerkstückenInfo
- Publication number
- DE2318278C2 DE2318278C2 DE2318278A DE2318278A DE2318278C2 DE 2318278 C2 DE2318278 C2 DE 2318278C2 DE 2318278 A DE2318278 A DE 2318278A DE 2318278 A DE2318278 A DE 2318278A DE 2318278 C2 DE2318278 C2 DE 2318278C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cooling lubricant
- liquid
- lubricant
- water
- oil
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, 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
- B23Q11/00—Accessories 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
- B23Q11/10—Arrangements for cooling or lubricating tools or work
- B23Q11/1069—Filtration systems specially adapted for cutting liquids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
- B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
- B26D7/08—Means for treating work or cutting member to facilitate cutting
- B26D7/088—Means for treating work or cutting member to facilitate cutting by cleaning or lubricating
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T83/00—Cutting
- Y10T83/283—With means to control or modify temperature of apparatus or work
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wiederaufbereiten eines gebrauchten wäßrigen Kühlschmiermittels
für die Schneid- und Schleifbearbeitung von Werkstücken, das durch zum Schmieren bewegter Werkzeugmaschinenteile
verwendetes Lecköl verschmutzt ist, wobei das gebrauchte wäßrige Kühlschmiermittel gesammelt
und von Feststoffen befreit wird und dann ein wasserlösliches Schmiermittel sowie entionisiertes Wasser
dem gereinigten Kühlschmiermittel in den den Verlusten entsprechenden erforderlichen Mengen zugegeben
werden, worauf dieses regenerierte Kühlschmiermittel erneut wenigstens einer Werkzeugmaschine zugeführt
wird.
Solche Kühlschmiermittel werden in großen Mengen verwendet, um die Schneidwerkzeuge, die beim Bohren,
Fräsen, Drehen und Schleifen benutzt werden, zu schmieren und zu kühlen. Bei einer Anlage mit mehreren
Werkzeugmaschinen kann ein zentrales Versorgungssystem vorgesehen werden, um das Kühlschmiermittel
den einzelnen Maschinen zuzuführen und nach Gebrauch zum Zwecke der Wiederverwendung wieder zu
sammeln; es wird dann nach Entfernen der Feststoffe zu den Werkzeugmaschinen zurückgepumpt
Die Funktion eines solchen als Flüssigkeit vorliegenden Kühlschmiermittels besteht darin, das entsprechende
Werkzeug zu schmieren, ials Kühlmittel 2U wirken
und Späne oder sonstige Materialteilchen wegzuschwemmen, um das zu bearbeitende Werkstück sauberzuhalten.
Zu diesem Zweck muß jeder Werkzeugmaschine eine verhältnismäßig große Flüssigkeitsmenge
zugeführt werden. Dabei kann in großen Betrieben die gleichzeitig benötigte Gesamtmenge des Schmiermittels
viele Millionen Liter betragen.
Gerade bei der Verwendung von Zentralsystemen für das wäßrige Kühlschmiermittel ist man bestrebt, die
Flüssigkeit sauberzuhalten und möglichst oft wiederzuverwenden. Dies ist in der Praxis jedoch mit vielen
Schwierigkeiten verbunden, da sich beispielsweise die Qualität des wäßrigen Kühlschmiermittels bei einem
mehrmaligen Zirkulieren ständig verschlechtert, so daß bei den meisten bekannten Verfahren die Gesamtmenge
an wäßrigem Kühlschmiermittel von Zeit zu Zeit verworfen und durch frisches Kühlschmiermittel ersetzt
werden muß, was nicht nur zu einem erheblichen Kostenaufwand führt, sondern insbesondere bei großen
Mengen auch ein erhebliches Abwasser- und Umweltschutzproblem darstellt
Bei einem in der DE-OS 15 94 412 beschriebenen bekannten
Verfahren wird eine Öl-in-Wasser-Emulsion vorgeschlagen, die insbesondere als Kühlschmiermittel
in Walzwerken Verwendung findet. Ein wesentlicher Gesichtspunkt ist hierbei, daß ein gewisser Tröpfchendurchmesser
des Feinöles aufrechterhalten wird, zumindest teilweise als eine Funktion sowohl des
pH-Wertes als auch der Härte, was bei der Aufbereitung der Emulsion eine gewisse Rolle spielt; außerdem wird
die Verwendung von Chelat-Bildungsmitteln zum Abbauen von Kalzium- und Magnesiumhärte angegeben.
Die Emulsion soll ferner einen pH-Wert von 5 bis 11,
vorzugsweise 7 bis 10 besitzen.
Es hat sich nun jedoch erwiesen, daß ein pH-Wert im Bereich von 5 bis 11 — wie in der zuvor erwähnten
DE-OS beschrieben — eine sehr ungenaue Kontrolle des ph-Wertes sowie der Härte des Wassers darstellt,
und zwar hinsichtlich der Absonderung von öl aus der
Emulsion. Es hat sich ferner gezeigt, daß in den unteren ph-Wert-Bereichen noch ein unerwünschtes Bakterienwachstum
auftreten kann und daß andererseits in den oberen pH-Wert-Bereichen Kohlendioxyd aus der Atmosphäre
absorbiert werden kann, mit der Folge einer Ablagerung von Karbonaten in Teilen der Werkzeugmaschine.
Ein wesentlicher weiterer Nachteil bei der Verwendung dieser Öl-in-Wasser-Emulsion besteht
ferner darin, daß die verwendete Emulsion nur über eine Reihe von Monaten sauber- und stabilgehalten werden
kann und nach ständigem Gebrauch dann verworfen und durch eine entsprechende frische Menge ersetzt
werden muß.
Nahezu ähnlich, wie zuvor geschildert, verhält es sich bei dem Kühlschmiermittel, das in der GB-PS 11 18 224
im Zusammenhang mit Aluminium-Walzwerken beschrieben ist. Es sei an dieser Stelle auch erwähnt, daß
an Öl-in-Wasser-Emulsionen, die bei Walzwerken benutzt werden, ganz andere Forderungen gestellt werden,
als es bei spanabhebenden Werkzeugmaschinen der Fall ist, wo — normale Schmiermittel vorausgesetzt —
immer damit gerechnet werden muß, daß schweres Lecköl von den Spindeln und Gleitbahnen in das wäßrige
Kühlschmiermittel durchleckt In dieser GB-PS
11 18 224 wird auch auf das Ansammeln freien Öles
sowie auf das Versagen von Emulsionen eingegangen. Man versucht daher, dieses Problem durch Zugabe eines
alkalibildenden Salzes eines Chelat-Mittels zu lösen, um unter anderem leichte Lecköle herbeizuführen, die das
zu emulgierende System durchlecken.
Bei diesem aus der GB-PS 11 18 225 entnehmbaren bekannten Verfahren mag es möglich sein, eine geringe
Konzentration leichten Lecköles — wie bei Walzwerken — zu absorbieren; die große Konzentration von
schwerem Lecköl, wie es beispielsweise bei Werkzeugmaschinen im wäßrigen Kühlschmiermittel auftritt,
kann jedoch keineswegs lediglich durch eine Emulgierung beseitigt werden. Darüber hinaus wird auch bei
diesem bekannten Verfahren deutlich gemacht, daß die dort benutzte Emulsion nur während etwa fünf Monaten
oder auch etwas mehr wiederverwendet werden kann, sie also nur begrenzt wiederverwendungsfähig ist.
Aus der DE-OS 21 29 874 und der US-PS 35 18 917 sind iferner zwei ähnliche Verfahren zum Wiederaufbereiten
eines gebrauchten wäßrigen Kühlschmiermittels bekannt In diesem Falle wird das Kühlschmiermittel
zwar ebenfalls für die Schneid- und Schleifbearbeitung von Werkstücken an Werkzeugmaschinen benutzt,
wobei Schmiermittel z. B. der Spindeln und Gleitbahnen sowie Hydraulikflüssigkeit in dieses Kühlschmiermittel
durchlecken. Es werden aber in diesem Falle bei den Werkzeugmaschinen spezielle Schmiermittel und auch
spezielle Hydraulikflüssigkeiten verwendet, bei denen es sidh um wasserlösliche Substanzen handelt, und zwar
um die gleichen, wie sie in der wäßrigen Flüssigkeit des Kühlschmiermittels der Schneidwerkzeuge benutzt
werden. Wenn in diesem Falle eine Durchlecken von zum Schmieren von Gleitflächen und Spindeln benutzten
Schmiermitteln sowie von Hydraulikflüssigkeit auftritt, dann ändert sich hierdurch nicht die Zusammensetzung
des wäßrigen Kühlschmiermittels, da dieselben wasserlöslichen Schmiermittel in allen drei Flüssigkeiten
vorhanden sind.
Es sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, daß bei einer normalen Benutzung von Werkzeugmaschinen
spezielle Schmiermittel für Spindeln und Gleitbahnen sowie spezielle Hydraulikflüssigkeiten, wie sie
bei den zuvor erwähnten bekannten Verfahren vorgeschlagen werden, keine Verwendung finden. Stattdessen
ist es üblich, gewöhnliche Schmieröle und auch gewöhnliche Hydraulikflüssigkeiten zu verwenden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen,
durch idas das wäßrige Kühlschmiermittel auch dann unbegrenzt wiederverwendet werden kann, wenn ein
Durchlecken gewöhnlicher Schmieröle und gewöhnlicher Hydraulikflüssigkeiten in das wäßrige Kühlschmiermittel
auftritt, das zum Kühlen von Schneidwerkzeug und dergleichen benutzt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das gereinigte Kühlschmiermittel zu seiner unbegrenzten
Wiederverwendung und zur Verhinderung von Bakterienwachstum auf eine Leckölgehalt von hochstens
2% und einen pH-Wert von wenigstens 8 eingestellt wird, indem wenigstens ein Teil des gereinigten
Kühlschmiermittels zwecks Einhaltung des Höchstwertes an Lecköl durch eine Zentrifuge hindurchgeleitet
und d$m gereinigten Kühlschmiermittel zur Erzielung
des pH-Wertes von wenigstens 8 eine so geringe Menge eines basischen Mittels zugegeben wird, daß der
pH-Wert auf höchstens 9,5 begrenzt wird.
Bei <äen der Erfindung zugrunde liegenden Versuchen hat sich gezeigt, daß durch das Hindurchleiten wenigstens
eänes Teiles des gereinigten Schmiermittels durch eine Zentrifuge (zur eines Leckölgehalts von nicht mehr
als 2% in diesem gereinigten Kühlschmiermittel) es nicht nur möglich ist, daß die Bildung eines ölfilmes auf
den Scheidwerkzeugen (der die Kühlwirkung der Flüssigkeit beeinträchtigen würde) und eine Beeinträchtigung
bei der Entfernung von Feststoffteilchen aus dem gebrauchten Kühlschmiermittel durch das Lecköl verhindert
wird, sondern daß auch ein Bakterienwachstum vermieden wird, wenn der pH-Wert bei wenigstens 8
liegt.
Hierbei ist es weiterhin wichtig, den pH-Wert des gereinigten
Kühlschmiermittels sehr genau zwischen 8 und 9,5 einzustellen und aufrechtzuerhalten, und zwar
durch die Zugabe einer Base, wie zum Beispiel Kaliumhydroxyd, Natriumhydroxyd, Triäthanolamin, Diäthanolamin
oder Monoäthanolamin. Um — wie erwähnt — das Bakterienwachstum zu steuern, muß somit der
pH-Wert bei wenigstens 8 liegen. Es ist jedoch ebenso wichtig, daß ein höherer pH-Wert als 9,5 vermieden
wird, da ansonsten Kohlendioxyd aus der Atmosphäre absorbiert werden könnte, mit dem Ergebnis einer Ablagerung
von Karbonat auf der Maschine. Zu beachten ist hierbei weiterhin, daß dann, wenn eine Bedienungsperson
mit ihen Händen mit dem Kühlschmiermittel in Berührung kommt bzw. kommen kann, der pH-Wert nicht
höher als etwa 8,5 sein sollte.
Da bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren das wäßrige Kühlschmiermittel für die Schneid- und
Schleifbearbeitung von Werkstücken unbegrenzt wiederverwendet werden kann, erübrigt es sich auch,
diese Flüssigkeit von Zeit zu Zeit zu verwerfen bzw. zu erneuern, so daß auch all die mit einer solchen Erneuerung
verbundenen Probleme und Kosten vermieden werden.
Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich aus dem in der Zeichnung veranschaulichten Fließschema
ersehen.
Bei einer Schneid- und Schleifbearbeitung von Werkstücken ist es üblich, sehr reichlich Kühlschmiermittel
zu verwenden, um die Werkzeuge zu schmieren und zu kühlen sowie um Materialspäne und Ähnliches
wegzuschwemmen. Das von der Maschine ablaufende gebrauchte Kühlschmiermittel wird in Rinnen oder
Kanälen aufgefangen, über die es einem zentralen Setztank zufließt, wo sich die in diesem Kühlschmiermittel
suspendierten Späne und sonstigen Teilchen absetzen können. Das als Flüssigkeit vorliegende Kühlschmiermittel
wird aus dem Setztank üblicherweise über einen Filter abgepumpt und dabei weiter gereinigt Bei einem
typischen System, bei dem eine Gesamtmenge an wäßrigem Kühlschmiermittel von ca. 340 hl vorhanden ist,
kann dieses Kühlschmiermittel mit einer Zuführgeschwindigkeit von 50 hl/min den Werkzeugmaschinen
zugeführt werden.
Im folgenden sei das wäßrige Kühlschmiermittel der Einfachheit halber als Flüssigkeit bezeichnet
Der pH-Wert der Flüssigkeit im Zentralsystem wird dadurch im Bereich von 8S bis 9,5 gehalten, daß periodisch
ein basisches Mittel zugegeben wird, wie Kaliumhydroxyd, Natriumhydroxyd, Triäthanolamin, Diäthanolamin
oder Monoäthanolamin. Es wurde festgestellt, daß durch die Einhaltung des pH-Wertes von wenigstens
8 das Bakterienwachstum unter Kontrolle gebracht wird. Ein pH-Wert von etwa 8,5 wird bevorzugt,
wenn die Maschinen von Hand bedient werden, um ein Ranzigwerden der Flüssigkeit zu verhindern. Ein
pH-Wert von 9 bis 9,5 kann vorteilhaft dann vorgesehen werden, wenn die Maschinen automatisch betrieben
werden und die Flüssigkeit mit den Händen der Bedienungspersonen nicht in Berührung kommt. Ein pH-Wert
von über 9,5 ist im allgemeinen nicht angebracht, da die Flüssigkeit dann Kohlendioxyd aus der Atmosphäre
absorbiert, was das Ausscheiden von Karbonaten, wie Natriumkarbonat, in den Maschinen zur Folge hat.
Um eine unbegrenzte Wiederverwendung der Flüssigkeit in einem Zentralsystem zu ermöglichen, soll in
der Flüssigkeit eine geeignete Konzentration von rostverhindernden Mitteln aufrechterhalten werden. Durch
periodische Zugabe eines Alkalimetallnitrits kann man beispielsweise eine Nitritkonzentration zwischen 0,001
und 0,1 % aufrechterhalten. Da ein Nitrit in der Flüssigkeit
im wesentlichen hydrolisiert wird, wird die Nitritkonzentration als Gewichtsprozente der Nitritionen in
der Flüssigkeit ausgedrückt Die Nitrition-Konzentration in der Flüssigkeit des Zentralsystems kann periodisch
durch Standardtests bestimmt werden. Stellt man eine Konzentration von einem unteren Wert von
0,001% fest, so wird zweckmäßig Natriumnitrit oder ein anderes Nitrit in solcher Menge zugegeben, daß die Nitrition-Konzentration
wieder auf einen oberen Wert von 0,1% gebracht wird. Hält man auf diese Weise die
Nitrition-Konzentration in dem genannten Bereich, dann verhindert man eine Korrosion :an den Werkzeugmaschinen
seitens der Flüssigkeit
Bei einer Zuführung der Flüssigkeit zu Werkzeugmaschinen geht ständig Wasser aus dem System durch Verdampfung
verloren; es muß ersetzt werden, um die gewünschte Gesamtmenge der Flüssigkeit im System aufrechtzuerhalten.
Wasserverluste werden durch entionisiertes Wasser ersetzt, um eine zeitlich unbegrenzte Benutzung
der Flüssigkeit zu gewährleisten. Die Verwendung von hartem Wasser würde dagegen korrosive
Salze in das System einführen, deren Konzentration in dem Maße zunimmt, wie Wasser durch Verdampfung
verlorengeht.
Eine Wirkung der Entionisierung des zugegebenen Wassers besteht darin, daß Kalzium- und Magnesium-Ionen
entfernt werden, die andernfalls mit dem Schaumbildner in der Flüssigkeit reagieren und dabei
unlösliche Kalzium- und Magnesiumsalze bilden würden. Ein weiterer Vorteil in der Zuführung entionisierten
Wassers besteht in der Entfernung von Eisensalzea Werden die Eisensalze durch die Entionisierung nicht
entfernt, dann bilden die dann im Wasser vorhandenen Eisensalze gelatinöse Niederschläge von Eisenhydroxyden,
die es außerordentlich erschweren, Feststoffteilchen aus der gebrauchten Flüssigkeit zu entfernen.
Das Entionisieren des zugegebenen Wassers kann mittels üblicher Entionisierungseinrichtungen erfolgen,
bei denen das Wasser zunächst ein Bett eines Ionenaustauscherharzes passiert, wobei Kationen aus dem
Wasser entfernt werden; dann läuft das Wasser durch ein weiteres Bett aus Ionenaustauscherharz, das Anionen
aus dem Wasser entfernt. Das Ionenaustauscherharz, das zur Anionenentfernung benutzt wird, ist vorzugsweise
stark basisch, so daß es Kohlendioxyd ebenso wie Kieselsäure aus dem Wasser entfernt Nicht entferntes
Kohlendioxyd neigt zur Korrosion, während Kieselsäure einen gelatinösen Niederschlag bilden kann, der
die Ausscheidung von Feststoffteilchen beeinträchtigt. Durch die Entionisierung verringert sich der Gehalt
von im Wasser aufgelöstem Material auf etwa 0,5 Teilchen pro Millionen.
Wichtig ist es bei dem vorliegenden Verfahren, daß aus der gereinigten Flüssigkeit ölige Bestandteile entfernt
werden, indem ein Teil der gereinigten Flüssigkeit durch eine Zentrifuge geleitet und dadurch in der gereinigten
Flüssigkeit ein ölgehalt von höchstens 2% aufrechterhalten wird.
Die öligen Bestandteile in dieser Flüssigkeit bestehen im allgemeinen aus Mineralöl, das zum Schmieren der
beweglichen Teile der Werkzeugmaschine benutzt wird und das als Lecköl mit der gebrauchten Flüssigkeit abgeführt
wird. Bei einer Wiederverwendung der Flüssigkeit in einem zentralen Versorgungssystem reichert sich
der ölgehalt allmählich an. Übersteigt dieser ölgehalt
etwa 2%, dann hat das öl die Tendenz, einen Film auf den Schneid- bzw. Schleifwerkzeugen zu bilden und dadurch
die Kühlwirkung der Flüssigkeit zu beeinträchtigen. Ein so hoher ölgehalt in der Flüssigkeit bewirkt ferner,
daß Teilchen an den Werkzeugen festhaften. Schließlich verdampft auch eine gewisse ölmenge beim
Betrieb der Maschine, was zu einer unerwünschten Geruchsbelästigung führt
Die zum Hindurchleiten eines Teiles der Flüssigkeit verwendete Zentrifuge kann üblicher Ausführung sein.
Sie besitzt einen Einlaß für die zu behandelnde Flüssigkeit, einen Auslaß für die schwere Phase, durch den die
gereinigte Flüssigkeit austritt, sowie einen Auslaß für die leichte Phase, durch den das abgeschiedene öl in
einen geeigneten Behälter abgeführt wird. Vorzugsweise wird es sich um eine selbstreinigende Zentrifuge
handeln, die während des Betriebes automatisch in regelmäßigen Abständen Feststoffe über einen Schlammauslaß
auswirft.
Die Flüssigkeitsmenge, die pro Stunde durch die Zentrifuge geführt wird, beträgt vorzugsweise wenigstens
1% der Gesamtflüssigkeitsmenge des Systems. Eine Zentrifuge mit einer Kapazität von 3,8 bis 11,5 hl/h entfernt
auf diese Weise pro Tag 0,75 bis 7,5 hl Öl, in Abhängigkeit
vom ölgehalt; auf diese Weise wird der ölgehalt im System auf höchstens 1 bis 1,5% gehalten.
Die Einstellung des ölgehaltes in der gereinigten Flüssigkeit von höchstens 2% ist bei diesem Verfahren
nicht nur wesentlich, um eine befriedigende Betriebsweise der Werkzeugmaschinen sicherzustellen, sondern
auch um das Abscheiden von Feststoffen aus der verwendeten Flüssigkeit zu erleichtern und das Bakterienwachstum
im Flüssigkeitssystem unter Kontrolle zu halten.
Bei diesem Verfahren ist es ferner von Bedeutung, dem zentralen Flüssigkeitssystem ein mit Wasser
mischbares Schmiermittel zuzuführen, um im System eine Schmiermittelkonzentration von 1 bis 25% auf-,
rechtzuerhalten. Der Ausdruck »mit Wasser mischbares Schmiermittel« soll hier ein Schmiermittel beschreiben,
das eine stabile Lösung oder eine stabile Suspension bildet, die als wäßriges Kühlschmiermittel wirkt
Auch bei der Entfernung von Spänen oder sonstigen Feststoffenteilchen aus der Flüssigkeit treten Flüssigkeitsverluste
auf, die durch entionisiertes Wasser sowie durch mit Waser mischbares Schmiermittel — wie
zuvor erwähnt — aufgefüllt werden müssen. Ein solches Schmiermittel muß ferner der Flüssigkeit Schmiereigenschaften
verleihen, und es kann anionisch, kationisch oder nicht-ionisch sein.
Ein für dieses Verfahren geeigentes Schmiermittel ist ein wasserlösliches Salz der Borsäure mit einem aliphatischen
Amin, das 1 bis 3 aliphatische Radikale aufweist, von denen jedes 1 bis 4 Kohlenstoffatome und wenigstens
eine an ein Kohlenstoffatom angehängte Hydroxy-Gruppe enthält. Beispiele solcher wasserlöslicher
Salze sind Triäthanolaminborat und Diäthanolaminborat
Die Konzentration eines solchen Schmiermittels in der Flüssigkeit kann 1 bis 3% betragen.
Eine andere Art eines hierfür geeigneten Schmiermittels ist eine mit Wasser eine Emulsion bildende Zusammensetzung,
die im wesentlichen aus Mineralöl sowie einem Emulsionsmittel besteht, durch das das Mineralöl
mit Wasser eine stabile Emulsion bildet Das verwendete Mineralöl soll eine geeignete Erdölfraktion sein,
vorzugsweise ein Naphten-Öl. Vorzugsweise ist das in
Verbindung mit einem Mineralöl verwendete Emulsionmittel eine Kombination von anionischen und nicht-ionischen
Schaumbildnern. Zu den geeigneten anionischen Schaumbildnern gehören Natriumerdölsulfonate und
Natrium- oder Kaliumoliate. Nicht-ionische Schaumbildner,
die verwendet werden können, sind Kondensationsprodukte von Äthylenoxyd mit Derivaten von Fettsäuren,
wie Alkoholen, Amiden oder Aminen. Die Konzentration jedes dieser Emulsionmittel im Mineralöl
kann 2 bis 15% betragen, üblicherweise jedoch nicht mehr als 10%. Ein weiterer geeigneter anionischer
Schaumbildner ist Aminphosphat
Ein typisches für dieses Verfahren geeignetes Schmiermittel, das mit Wasser eine Emulsion bildet,
enthält 50 bis 80 Gewichtsteile Mineralöl und 5 bis 20 Gewichtsteile eines Natriumerdölsulfonats. Für
Schfleidbedingungen mit extremem Druck kann das Schmiermittel auch bis zu 20 Teilen eines chlorierten
Paraffins oder eines sulfurierten Olefins enthalten. Die Konzentration eines solchen Schmiermittels in der Flüssigkeit
kann 5 bis 10% betragen. Das Erdölsulfonat in einem solchen Schmiermittel wirkt als Rostverhinderer.
Für Anwendungsfälle mit hoher Belastung kann die verwendete Flüssigkeit ein Salz mit einer ungesättigten
Fettsäure mit 18 bis 22 Kohlenstoffatomen, beispielsweise ölsäure oder Linolsäure, mit einem wasserlöslichen
Amin, wie Triäthanolamin, Diethanolamin oder Äthanolamin enthalten, und zwar in einer Menge von 3
bis 30% des Feststoffgehaltes der Flüssigkeit.
Es kann ferner vorteilhaft sein, dem Flüssigkeitssystem iperiodisch ein keimtötendes Mittel zuzugeben,
beispielsweise ein Natriumsalz von Mercaptobenzothiazol oder ein Natriumsalz der Dithiocarbaminsäure.
Im folgenden sei nun das erfindungsgemäße Verfahren anhand des Fließschemas der Zeichnung näher erläutert.
Die Flüssigkeit (wäßriges Kühlschmiermittel) wird von einer Hauptleitung 11 einer oder mehreren Werkzeugmaschinen
10 zugeführt, die je wenigstens ein Schneid- oder Schleifwerkzeug enthalten für eine entsprechende
Bearbeitung von Werkstücken. Die von den Werkzeugmaschinen 10 abfließende, gebrauchte Flüssigkeit
wird in einer geeigneten, beispielsweise trogartig ausgeführten Rückführleitung 12 gesammelt, die zu
einem Setztank 13 führt, der zur Entfernung der Feststoffe dient. Dieser Tank 13 enthält einen endlosen Förderer
114, der mit geeigneten Ketten, Plattenbändern oder dergleichen versehen ist, durch die Späne oder sonstige
Feststoffe, die sich am Boden des Tanks absetzen, allmählich aus dem Tank herausgefördert und in einem
geeigneten Behälter abgeschieden werden. Metallspäne oder sonstige Metallteilchen, die auf diese Weise
gesammelt werden, können selbstverständlich als Altmetall wiederverwendet werden.
Das Fllüssigkeitsniveau im Tank 13 wird mittels eines
Schwimmerventiles 15 etwa konstant gehalten; durch dieses Schwimmerventil 15 wird im Bedarfsfalle Wasser
zugegeben, das zuvor — wie erläutert — ionisiert wurde.
Die Flüssigkeit, aus der die meisten Feststoffe im Tank 13 entfernt wurden, wird durch eine Pumpe 16
einem Filter 17 oder einer anderen zur Abtrennung von Feststoffen geeigneten Einrichtung zugeführt, beispielsweise
einem Zyklon- oder Niedriggeschwindigkeits-Separator. Wenngleich ein Filter 17 im allgemeinen
erforderlich ist, so kann er jedoch dann entfallen, wenn bereits die Ausscheidung der Feststoffe im Tank
13 besonders wirksam ist
Der Filter 17 kann eine übliche Bauart besitzen, wobei das Filtermedium eine zusammenhängende Bahn aus
Filterpapier ist, die intermittierend durch einen Antriebsmotor 18 aufgewickelt wird. Beim Betrieb eines
ίο solchen Filters wird beispielsweise eine Drucksteuerung
vorgesehen, die automatisch betätigt wird und den Motor 18 einen Abschnitt des Filterpapieres aufwickeln
läßt, wenn der Druckabfall im Filterpapier einen vorbestimmten Wert überschreitet.
Eine Zentrifuge 19 der oben beschriebenen Art wird ständig über eine Pumpe 20 mit Flüssigkeit aus dem
Tank 13 gespeist Die zur Pumpe 20 führende Saugleitung weist vorzugsweise einen ausreichenden Durchmesser
auf, um eine in vertikaler Richtung verlaufende Strömung mit einer Geschwindigkeit von 1 bis 2 m/min
zu erzeugen, so daß nur ein ganz geringer Anteil von Feststoffteilchen mitgenommen wird. Stattdessen kann
die Zentrifuge auch mit einem Sieb auf der Zulaufseite versehen sein, das alle Feststoffteilchen zurückhält, die
ein 100 mesh-Sieb nicht passieren.
Die durch die Zentrifuge 19 gereinigte Flüssigkeit gelangt in einen Vorratsbehälter 22; das in der Zentrifuge
19 abgeschiedene Öl wird in einem geeigneten Behälter aufgenommen.
Im Vorratsbehälter 22 wird eine zweckmäßige Konzentration eines rostverhindernden Mittels aufrechterhalten.
Die Konzentration dieses rostverhindernden Mittels im Vorratsbehälter 22 wird periodisch durch
Standard-Tests bestimmt Sinkt die Konzentration auf den minimal zulässigen Wert, dann wird wieder eine gewisse
Menge des Mittels zugegeben.
Wie bereits erwähnt wurde, soll die Flüssigkeit auf einem pH-Wen von 8 bis 9,5 gehalten werden. Zu diesem
Zweck wird der pH-Wert der gereinigten Flüssigkeit
im Vorratsbehälter 22 kontinuierlich oder von Zeit zu Zeit mittels eines elektrometrischen pH-Meßgerätes
bestimmt. Von Zeit zu Zeit wird ein basisches Mittel zugegeben, um den pH-Wert in dem gewünschten Bereich
zu halten.
Die Konzentration des Schmiermittels im Vorratsbehälter 22 wird ebenfalls laufend oder von Zeit zu Zeit
mittels eines Refraktometers oder eines Titriergerätes bestimmt. Hier wird die Schmiermittelkonzentration
durch entsprechende Zugabe eines mit Wasser mischbaren Schmiermittels aufrechterhalten (Konzentration
von 1 bis 25%, üblicherweise jedoch zwischen 2 und 10%).
Die Zentrifuge 19 ist vorzugsweise ständig eingeschaltet Ihre Kapazität ist so gewählt, daß der Olgehalt
im Vorratsbehälter 22 bei etwa 1% liegt, keinesfalls höher als etwa 2%.
Die gereinigte Flüssigkeit wird durch eine Pumpe 23 der Hauptleitung 11 und somit erneut den Werkzeugmaschinen
10 zugeführt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
230245/108
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zum Wiederaufbereiten eines gebrauchten wäßrigen Kühlschmiermittels für die Schneid- und Schleifbearbeitung von Werkstücken, das durch zum Schmieren bewegter Werkzeugmaschinenteile verwendetes Lecköl verschmutzt ist, wobei das gebrauchte wäßrige Kühlschmiermittel gesammelt und von Feststoffen befreit wird und dann ein wasserlösliches Schmiermittel sowie entionisiertes Wasser dem gereinigten Kühlschmiermittel in den den Verlusten entsprechenden erforderlichen Mengen zugegeben werden, worauf dieses regenerierte Kühlschmiermittel erneut wenigstens einer Werkzeugmaschine zugeführt wird, dadurch ge ken η ze ich η et,daß das gereinigte Kühlschmiermittel zu seiner unbegrenzten Wiederverwendung und zur Verhinderung von Bakterienwachstum auf einen Leckölgehalt von höchstens 2% und einen pH-Wert von wenigstens 8 eingestellt wird, indem wenigstens ein Teil des gereinigten Kühlschmiermittels zwecks Einhaltung des Höchstwertes an Lecköl durch eine Zentrifuge hindurchgeleitet und dem gereinigten Kühlschmiermittel zur Erzielung des pH-Wertes von wenigstens 8 eine so geringe Menge eines basischen Mittels zugegeben wird, daß der pH-Wert auf höchstens 9,5 begrenzt wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US24993072A | 1972-05-03 | 1972-05-03 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2318278A1 DE2318278A1 (de) | 1973-11-08 |
DE2318278C2 true DE2318278C2 (de) | 1982-11-11 |
Family
ID=22945616
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2318278A Expired DE2318278C2 (de) | 1972-05-03 | 1973-04-11 | Verfahren zum Wiederaufbereiten eines gebrauchten wäßrigen Kühlschmiermittels für die Schneid- und Schleifbearbeitung von Werkstücken |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3750847A (de) |
BR (1) | BR7303156D0 (de) |
CA (1) | CA994270A (de) |
DE (1) | DE2318278C2 (de) |
FR (1) | FR2187496B1 (de) |
GB (1) | GB1380012A (de) |
SE (1) | SE395123B (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3314859A1 (de) * | 1983-04-23 | 1984-10-25 | Westfalia Separator Ag, 4740 Oelde | Verfahren und vorrichtung zur zentrifugalen reinigung von gebrauchten mineraloelen |
DE102010028319A1 (de) * | 2010-04-28 | 2011-11-03 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Konzentration wassergemischter Kühlschmierstoffe |
DE102016005346A1 (de) | 2015-05-04 | 2016-11-10 | Tiefenbach Control Systems Gmbh | Verfahren zur Überwachung des Kühlschmiermittels für eine Werkzeugmaschine |
Families Citing this family (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3831576A (en) * | 1971-11-22 | 1974-08-27 | Motorola Inc | Machine and method for cutting brittle materials using a reciprocating cutting wire |
US3897335A (en) * | 1973-03-06 | 1975-07-29 | Henry Mfg Co | Liquid coolant treating process and apparatus |
DE2732142C3 (de) * | 1977-07-15 | 1982-03-25 | The Dow Chemical Co., 48640 Midland, Mich. | Verfahren zum Zuführen eines Schmiermittels vom Fettsäuretyp zur Ölphase einer Öl-in-Wasser-Schmiermittel-Kühlmittel-Emulsion |
SE411021B (sv) * | 1977-10-10 | 1979-11-26 | Alfa Laval Ab | Sett och anordning for rening av skervetska |
EP0021811A1 (de) * | 1979-06-22 | 1981-01-07 | Cera International Limited | Verfahren und Anlage zum Behandeln einer in einem Absetztank eines Werkzeugmaschinensystems gespeicherten Flüssigkeit |
DE3127440A1 (de) * | 1981-07-11 | 1983-03-03 | MDS Mannesmann Demag Sack GmbH, 4000 Düsseldorf | Kuehlschmierstoff-trenn- und reinigungsvorrichtung |
US5224051A (en) * | 1989-05-19 | 1993-06-29 | Cincinnati Milacron, Inc. | Fluid condition monitoring and controlling system for a metalworking fluid central system |
US5230793A (en) * | 1991-09-25 | 1993-07-27 | Barnes International, Inc. | Chip filtration and removal system |
US5244586A (en) * | 1991-10-28 | 1993-09-14 | Fisher Controls International, Inc. | Machine coolant recycling system |
US5372220A (en) * | 1992-06-01 | 1994-12-13 | Bostik, Inc. | Water based lubricant containing polytetrafluoroethylene |
DE9214364U1 (de) * | 1992-10-23 | 1993-07-22 | Johann Hintermaier CNC-Fräs- und Drehtechnik Maschinen- und Werkzeugbau, 83734 Hausham | Versorgungssystem |
AT403021B (de) * | 1994-04-25 | 1997-10-27 | Vaillant Gmbh | Verfahren zum bearbeiten von werkstücken auf einer werkzeugmaschine unter verwendung von schneidflüssigkeit und wasch- und aufbereitungsstation für eine schneidflüssigkeit |
US5795400A (en) | 1994-05-16 | 1998-08-18 | Berger; Mitchell H. | Method for recycling coolant for a cutting machine |
FI98134C (fi) * | 1994-12-22 | 1997-04-25 | Matti Kultala | Työstökone |
DE19755477A1 (de) * | 1997-12-13 | 1999-06-17 | Mann & Hummel Filter | Einrichtung zur Überwachung einer Bearbeitungsflüssigkeit |
USH2142H1 (en) * | 1998-01-29 | 2006-01-03 | Edward Elizondo | Method for measuring the concentration of bodymaker lubricant in bodymaker coolant |
KR100525971B1 (ko) * | 1998-06-18 | 2005-11-03 | 야스오 후쿠타니 | 수용성 절삭액 |
US7018959B2 (en) * | 2003-10-29 | 2006-03-28 | Miller Environmental | Water-based metal working fluid |
US7172689B2 (en) * | 2004-02-20 | 2007-02-06 | Bratten Jack R | Arrangement and method for maintaining a minimum flow velocity in the coolant return of a machine tool coolant filtration system |
US7410569B1 (en) * | 2005-11-18 | 2008-08-12 | Turhan A. Tilev | Filtration system for metalworking fluids |
US8875537B1 (en) * | 2007-02-14 | 2014-11-04 | Utac Thai Limited | Method of and system for cooling a singulation process |
US8449356B1 (en) | 2007-11-14 | 2013-05-28 | Utac Thai Limited | High pressure cooling nozzle for semiconductor package |
JP5329126B2 (ja) * | 2008-05-27 | 2013-10-30 | Jfeスチール株式会社 | ラミネート金属板di成形用水性クーラントおよびラミネート金属板のdi成形方法 |
US8506819B2 (en) * | 2008-10-13 | 2013-08-13 | Gary Major | System and method of filtering metalworking fluid |
JP5461918B2 (ja) * | 2009-08-19 | 2014-04-02 | 株式会社ディスコ | 加工廃液処理装置 |
US9349679B2 (en) | 2010-08-31 | 2016-05-24 | Utac Thai Limited | Singulation method for semiconductor package with plating on side of connectors |
US9393569B2 (en) * | 2012-01-10 | 2016-07-19 | SteriMed Medical Waste Solutions UK Ltd. | Integrated medical waste management system and operation |
GB2520011B (en) * | 2013-11-05 | 2015-10-28 | Frito Lay Trading Co Gmbh | Method of, and apparatus for, cutting potatoes |
JP6313908B2 (ja) | 2014-09-03 | 2018-04-18 | ゼブラ スキマーズ コーポレイションZebra Skimmers Corp. | 液体供給方法および液体供給システム |
CN104858708A (zh) * | 2015-04-11 | 2015-08-26 | 温州日丰科技有限公司 | 数控车床自动加水*** |
JP6302125B1 (ja) * | 2017-09-22 | 2018-03-28 | 株式会社松浦機械製作所 | 切削油の供給方法 |
GB201807281D0 (en) * | 2018-05-03 | 2018-06-20 | Wilds Ivan Mark | Metal working fluid decontamination apparatus |
US20200047299A1 (en) * | 2018-08-07 | 2020-02-13 | Illinois Tool Works Inc. | Coolant recapture and recirculation in material removal systems |
CN109382922A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-02-26 | 江苏晶成光学有限公司 | 一种单晶硅片用线切割机切削液供给装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB341242A (en) * | 1929-12-23 | 1931-01-15 | Alfred Herbert | Lubrication of machine tools |
US3341983A (en) * | 1964-10-06 | 1967-09-19 | Baldenhofer | Method and apparatus for continuously clarifying machine tool coolant and the like |
DE1594398A1 (de) * | 1965-03-29 | 1970-08-06 | Dow Chemical Co | Gleitmittelstabilisierung zur Rueckgewinnung beim Walzen von Aluminium und dessen Legierungen |
US3518917A (en) * | 1969-02-07 | 1970-07-07 | Metal Chem Inc | Method of supplying fluids to machine tools |
US3618707A (en) * | 1970-06-16 | 1971-11-09 | Metal Chemicals Inc | Method of lubricating machine tools |
-
1972
- 1972-05-03 US US00249930A patent/US3750847A/en not_active Expired - Lifetime
-
1973
- 1973-04-04 CA CA167,922A patent/CA994270A/en not_active Expired
- 1973-04-05 GB GB1627173A patent/GB1380012A/en not_active Expired
- 1973-04-11 DE DE2318278A patent/DE2318278C2/de not_active Expired
- 1973-05-02 SE SE7306131A patent/SE395123B/xx unknown
- 1973-05-02 BR BR3156/73A patent/BR7303156D0/pt unknown
- 1973-05-03 FR FR7315950A patent/FR2187496B1/fr not_active Expired
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3314859A1 (de) * | 1983-04-23 | 1984-10-25 | Westfalia Separator Ag, 4740 Oelde | Verfahren und vorrichtung zur zentrifugalen reinigung von gebrauchten mineraloelen |
DE102010028319A1 (de) * | 2010-04-28 | 2011-11-03 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Konzentration wassergemischter Kühlschmierstoffe |
DE102016005346A1 (de) | 2015-05-04 | 2016-11-10 | Tiefenbach Control Systems Gmbh | Verfahren zur Überwachung des Kühlschmiermittels für eine Werkzeugmaschine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR7303156D0 (pt) | 1974-06-27 |
CA994270A (en) | 1976-08-03 |
FR2187496A1 (de) | 1974-01-18 |
FR2187496B1 (de) | 1979-05-11 |
GB1380012A (en) | 1975-01-08 |
DE2318278A1 (de) | 1973-11-08 |
SE395123B (sv) | 1977-08-01 |
US3750847A (en) | 1973-08-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2318278C2 (de) | Verfahren zum Wiederaufbereiten eines gebrauchten wäßrigen Kühlschmiermittels für die Schneid- und Schleifbearbeitung von Werkstücken | |
DE2129874C3 (de) | Verfahren zum Schmieren wenigstens einer Werkzeugmaschine sowie zum Regenerieren der in der jeweiligen Werkzeugmaschine als Schneidflüssigkeit verwendeten wäßrigen Emulsion | |
DE1594398A1 (de) | Gleitmittelstabilisierung zur Rueckgewinnung beim Walzen von Aluminium und dessen Legierungen | |
DE2857079C2 (de) | ||
EP0637620B1 (de) | Verfahren zur Wiederaufbereitung von gebrauchten glykolischen Flugzeugenteisungsmitteln | |
DE4115819A1 (de) | Verfahren zur aufbereitung von in walzwerksanlagen benutzten kuehl- und/oder schmiermitteln und hierzu eine aufbereitungsanlage | |
US5137654A (en) | Process for reclaiming oil/water emulsion | |
EP1216289B1 (de) | Doppelte filtration zum reinigen von kühlschmiersflüssigkeiten | |
US20060124560A1 (en) | Filter aid and method of using same for reclaiming water-based fluids used in metal working processes | |
DE112006001063B4 (de) | Verfahren und Verwendung einer Vorrichtung zur Aufarbeitung von Kühlschmierstoffen | |
DE1594398C (de) | ||
DE102008063094A1 (de) | Verfahren zur Aufarbeitung glykolhaltiger Flugzeugenteisungsmittel | |
WO2019243468A1 (de) | Emulsionsumlaufanlage | |
DE2053793B2 (de) | Verfahren zum Filtern eines wäßrigen alkalischen Metallreinigers | |
DE2941164A1 (de) | Verfahren zur membranfiltration und vorrichtung zu dessen durchfuehrung | |
DE4305392A1 (de) | Verfahren zum Auftrennen von Öl-in-Wasser-Emulsionen | |
DE2852836A1 (de) | Anlage zur behandlung von kuehlschmierfluessigkeiten | |
DE102007017508B4 (de) | Verfahren zur Reinigung und/oder Aufbereitung von Öl-Emulsionen, insbesondere von Kühlschmierstoffen | |
DE69309000T2 (de) | Verfahren zur ultrafiltration von stabilisierten emulsionen | |
DE1594398B (de) | Verfahren zum Walzen von Aluminium und Aluminiumlegierungen | |
DE910572C (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Klaerung von schmierenden Kuehlmitteln | |
AT271691B (de) | Gleitmittel-Kühlmittel-Emulsion zur Metallformung | |
DE1805706C3 (de) | Bactericider und/oder fungicider Zusatzstoff für Wasser/Öl-Emulsionen | |
DE19803967A1 (de) | Verfahren und Anlage zur Wasseraufbereitung, insbesondere für Wasserstrahlschneidanlagen | |
EP0373174A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur reinigung von entfettungslösungen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
D2 | Grant after examination | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |