DD243461A1 - Anordnung zur fertigungshilfsstoffzufuhr an werkzeugmaschinen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Fertigungshilfsstoffzufuhr an Werkzeugmaschinen mit wahlweiser innerer und aeusserer Kuehlmittelzufuhr zum Werkzeug und mit einem zentrisch in der Arbeitsspindel angeordneten Kuehlmittelrohr, das von einer mit Druckluft beaufschlagbaren Bohrung umgeben ist. Ziel ist die variable Zufuhr von Fertigungshilfsstoffen mit hoher Zuverlaessigkeit. Die Aufgabe besteht darin, eine variable Gestaltung der Fertigungshilfsstoffstroeme und eine staendige sichere Leckageabfuehrung zu ermoeglichen, und einen Havarieschutz gegen fehlerhaftes Ausstroemen des Fertigungshilfsstoffes zu finden. Die Aufgabe wird erfindungsgemaess dadurch geloest, dass die Zufuhrleitung (1) des Kuehlmittels in eine Innen- und Aussenzufuhrleitung (4; 3) verzweigt ist, in der Aussenzufuhrleitung (3) ein Wegeventil (5) angeordnet ist, innerhalb der Innenzufuhrleitung (4) zwei Wegeventile (7; 8) parallel angeordnet sind, wobei dem einen Wegeventil (7) ein Durchflusswaechter (9) nachgeordnet ist, anschliessend eine durch ein Wegeventil (11) sperrbare Leckageabflussleitung (10) von der Innenzufuhrleitung (4) abgeht und die Innenzufuhrleitung (4) ueber ein Rueckschlagventil (12) mit dem Kuehlmittelrohr (13) verbunden ist. Eine Druckluftleitung (14) ist mit einem Wegeventil (15) verbunden, das diese in eine Kuehlmittelrohr- und Kegelreinigungsdruckluftleitung (16; 17) verzweigt, wobei die Kuehlmittelrohrdruckluftleitung (16) ueber ein Rueckschlagventil (18) in die Innenzufuhrleitung (4) nach deren Rueckschlagventil (12) muendet und die Kegelreinigungsdruckluftleitung (17) mit der Bohrung (19) verbunden ist. Fig. 1

Description

Werkzeuge ohne innere Kühlmittelzufuhr in der Spindel und zugeschalteter Kühlmittelstrom, die Kühlmittelzufuhr unterbrechen. Der Druckwächter wird dazu zeitversetzt zum Beginn der Kühlmittelzufuhr aktiviert, so daß sich das Kühlmittelrohr füllt und sich durch das Werkzeug in der Spindel ein Kühlmittelstrom einstellt. Ist ein falsches Werkzeug in der Spindel, kann das Kühlmittel nicht abfließen, ein Druck baut sich auf und der Durchfluß des Kühlmittels nimmt ab. Sinkt die Durchflußgeschwindigkeit unter einen vorgegebenen Wert, spricht der Durchflußwächter an und die Kühlmittelzufuhr wird unterbrochen. Nach den parallel angeordneten Wegeventilen geht von der Innenzufuhrleitung eine Leckageabflußleitung ab, die ein Wegeventil zum Öffnen und Schließen aufweist. Die Innenzufuhrleitung wird nach der Verzweigung mit einem anschließend angeordneten Rückschlagventil zum Kühlmittelrohr geführt. Das Wegeventil in der Leckageabflußleitung ist so lange geöffnet, wie keine innere Kühlmittelzufuhr erfolgt. Dabei wird durch das Rückschlagventil verhindert, daß Kühlmittelleckage in die Arbeitsspindel gelangt.

Weiterhin ist eine Druckluftleitung mit einem Wegeventil verbunden, das diese in eine Kühlmittelrohrdruckluftleitung und Kegelreinigungsdruckluftleitung zur Reinigung des Kühlmittelrohres und der Werkzeugspannstelle (Kegel), verzweigt, wobei die Kühlmittelrohrdruckluftleitung über ein Rückschlagventil in die Innenzufuhrleitung nach deren Rückschlagventil mündet und die Kegelreinigungsdruckluftleitung mit der das Kühlmittelrohr umgebenden Bohrung verbunden ist. Die beiden Druckluftleitungen werden durch das Wegeventil wahlweise mit der zugehenden Druckluftleitung verbunden, um das restliche Kühlmittel vor dem Werkzeugwechsel aus dem Kühlmittelrohr und Werkzeug zu blasen und um den Werkzeugkegel und Spindelkonus zu reinigen. Das Rückschlagventil in der Innenzufuhrleitung verhindert das Eindringen von Druckluft und das Rückschlagventil in der Kühlmittelrohrdruckluftleitung verhindert das Eindringen von Kühlmittel.

In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist in die Zufuhrleitung des Kühlmittels ein Wegeventil angeordnet. Damit ist in Verbindung mit dem Durchflußwächter im Havariefall die Kühlmittelzufuhr unterbrechbar ohne in die Befehlsspeicherung der anderen Wegeventile einzugreifen. Es erleichtert den Anschluß der Anordnung an zentrale und maschinengebundene Kühlmittelversorgungssysteme. Von der Einmündung der Innenzufuhrleitung in das Kühlmittelrohr geht eine zweite Leckageabflußleitung ab, die in die erste Leckageabflußleitun'g einmündet. Die beiden Leckageabflußleitungen gewährleisten in Verbindung mit dem darin angeordneten Wegeventil die drucklose Abführung des anfallenden Leck-Kühlmittels, die durch die Drehdurchführung für die Kühlmittelzufuhr durch die Arbeitsspindel und die eingesetzten Ventile erforderlich ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert werden.

Es zeigt Fig. 1: Schematische Darstellung der Anordnung. Die Zufuhrleitung 1 des Kühlmittels weist ein Wegeventil 2 zum Schließen der Kühlmittelzufuhr bei Bearbeitung ohne Kühlmittel und bei Störungen innerhalb der Anordnung auf. Die Zufuhrleitung 1 verzweigt sich in eine Außenzufuhrleitung 3 für die äußere Kühlmittelversorgung und eine Innenzufuhrleitung 4 für die innere Kühlmittelzuführung. In der Außenzufuhrleitung 3 befindet sich ein Wegeventil 5 zum Öffnen und Schließen, sowie ein Absperrventil 6 zum Einstellen des Kühlmittelstromes. Innerhalb der Innenzufuhrieitung 4 sind zwei Wegeventile 7; 8 zum Schließen und Freigeben unterschiedlich starker Kühlmittelströme parallel angeordnet, wobei dem Wegeventil 7 mit dem geringeren Durchfluß ein Durchflußwächter 9 nachgeordnet ist. Nach den parallel angeordneten Wegeventilen 7; 8 und dem Durchflußwächter 9 ist in der Innenzufuhrleitung 4 ein Wegeventil 11 und eine Leckageabflußleitung 10 zur Ableitung des Leck-Kühlmittels des Wegeventiles 8 angeordnet. Die Innenzufuhrleitung 4 ist nach dieser Verzweigung mit einem anschließend angeordneten Rückschlagventil 12 zum Kühlmittelrohr 13 geführt. Eine Druckluftleitung 14 ist mit einem Wegeventil 15 verbunden, das diese in eine Kühlmittelrohrdurckluftleitung 16 und Kegelreinigungsdruckluftleitung 17 verzweigt, wobei die Kühlmittelrohrdruckluftleitung 16 über ein Rückschlagventil 18 in die Innenzufuhrleitung 4 nach deren Rückschlagventil 12 mündet. Die Kegelreinigungsdruckluftleitung 17 ist mit der das Kühlmittelrohr 13 umgebenden Bohrung 19 verbunden und über das dazwischen angeordnete Drosselventil 20 kann der Durchflußstrom eingestellt werden. Von der Drehdurchführung 21, der Verbindung von Innenzufuhrleitung 4 und Kühlmittelrohr 13, führt eine zweite Leckageabflußleitung 22 zur ersten Leckageabflußleitung 10 und mündet in diese nach dem Wegeventil 11.

Bei Außenzufuhr gelangt das Kühlmittel durch die Außenzufuhrleitung 3 und das geöffnete Wegeventil 5 zum Werkzeug 23, wobei die beiden parallelen Wegeventile 7; 8 der Innenzufuhrleitung 4 geschlossen sind und das Wegeventil 11 der Leckageabflußleitung 10 geöffnet ist. Das durch die geschlossenen Wegeventile 7; 8 fließende Leck-Kühlmittel wird abgeleitet und kann durch das Rückschlagventil 12 nicht in das Kühlmittelrohr 13 gelangen.

Die innere Kühlmittelzufuhr erfolgt bei geschlossenem Wegeventil 5 der Außenzufuhrleitung 3 und geöffneten Wegeventilen 7; 8. Mit Öffnen des Wegeventils 7 wird ein kleiner Kühlmittelstrom freigegeben, welcher beim Anbohren die Kühlung und Schmierung übernimmt. Damit wird das starke Verspritzen des Kühlmittels in der Anbohrphase vermieden. Ist das Werkzeug in die Bohrung eingetaucht, wird über das parallele Wegeventil 8 der volle Kühlmittelstrom zugeschaltet. Der Durchflußwächter 9 wird zeitversetzt zum Öffnen des Wegeventils 7 aktiviert und kontrolliert den Durchfluß. Sinkt der Kühlmitteldurchfluß unter einen vorgegebenen Wert, z. B. durch einen Kühlmittelstau, wird das Wegeventil 2 in der Zufuhrleitung 1 geschlossen. Somit kann einem Kühlmitteleintritt in den Spindelinnen raum vorgebeugt werden. Das Wegeventil 11 ist während der inneren Kühlmittelzuführung geschlossen.

Nach den Arbeitsgängen wird durch die Druckluftleitung 14 über das Wegeventil 15 Druckluft in die Kühlmittelrohrdruckluftleitung 16 geleitet, welche das restliche Kühlmittel aus dem Kühlmittelrohr 13 und dem Werkzeug 23 herausbiäst. Das Rückschlagventil 12 verhindert das Eindringen der Druckluft in die Innenzufuhrleitung 4, wie umgekehrt das Rückschlagventil 18 das Eindringen von Kühlmittel in die Kühlmittelrohrdruckluftleitung 16 verhindert. Nach dem Ausblasen erfolgt die Reinigung des Werkzeug- und Spindelkegels sowie des Spannzangenraumes. Dazu wird über das Wegeventil 15 Druckluft in die Kegelreinigungsdruckluftleitung 17 und die Bohrung 19 geleitet. Im Moment des Herausnehmens des alten und Einschiebens des neuen Werkzeuges wird aufgrund des engen Spaltes eine hohe Ausblasgeschwindigkeit der Luft erreicht, welche Werkzeugkegel und Spindelkonus von Verunreinigungen und Kühlmittelresten reinigt.

Für den nächsten Bearbeitungsgang erfolgt die Kühlmittelzufuhr durch-die beschriebene Anordnung entsprechend des eingesetzten Werkzeuges.

Claims (3)

Erfindungsanspruch:

1. Anordnung zur Fertigungshilfsstoffzufuhran Werkzeugmaschinen mit wahlweiser innerer und äußerer Kühlmittelzufuhrzum Werkzeug und mit einem zentrisch in der Arbeitsspindel angeordneten Kühlmettelrohr, das von einer mit Druckluft beaufschlagbaren Bohrung umgeben ist, gekennzeichnet dadurch, daß die Zufuhrleitung (1) des Kühlmittels in eine Außenzufuhrleitung (3) und Innenzufuhrleitung (4) verzweigt ist, in derAußenzufuhrleitung (3) ein Wegeventil (5) zum Öffnen und Schließen angeordnet ist, innerhalb der Innenzufuhrleitung (4) zwei Wegeventile (7; 8) zum Schließen und zum Freigeben unterschiedlich starker Kühlmittelströme parallel angeordnet sind, wobei dem Wegeventil (7) mit dem geringeren Durchfluß ein Durchflußwächter (9) nachgeordnet ist, anschließend eine durch ein Wegeventil (11) sperrbare Leckageabflußleitung (10) von der Innenzufuhrleitung (4) abgeht und die Innenzufuhrleitung (4) über ein Rückschlagventil (13) mit dem Kühlmittelrohr (13) verbunden ist, eine Druckluftleitung (14) mit einem Wegeventil (15) verbunden ist, das diese in eine Kühlmittelrohrdruckluftleitung (16) und Kegelreinigungsdruckluftleitung (17) verzweigt, wobei die Kühlmittelrohrdruckluftleitung (16) über ein Rückschlagventil (18) in die Innenzufuhrleitung (4) nach deren Rückschlagventil (12) mündet und die Kegelreinigurigsdruckluftleitung (17) mit der das Kühlmittelrohr (13) umgebenden Bohrung (19) verbunden ist.

2. Anordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß in der Zufuhrleitung (1) des Kühlmittels ein Wegeventil (2) zum Öffnen und Schließen angeordnet ist.

3. Anordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß von der Verbindung der Innenzufuhrleitung (4) mit dem Kühlmittelrohr (13) eine zweite Leckageabflußleitung (22) abgeht, die in die erste Leckageabflußleitung (10) nach dem Wegeventil (11) einmündet.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Kühlmittel- und Druckluftzufuhr an Werkzeugmaschinen mit wählbarer innerer und äußerer Kühlmittelzufuhr zum Werkzeug und Reinigungsdruckluft für das Kühlmittelrohr in der Arbeitsspindel und die Werkzeugaufnahme. Das bevorzugte Anwendungsgebiet sind Werkzeugmaschinen, insbesondere mit automatischem Werkzeugwechsel, bei denen sowohl kühlmittelversorgte Werkzeuge als auch solche ohne innere Kühlmittelzufuhr zum Einsatz kommen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die in der Praxis verwendeten Anordnungen zur Kühlmittelversorgung sind entweder eine maschinenexterne zentralisierte Kühlmittelbereitstellung oder eine maschineninterne Kühlmittelpumpe-vorgesehen. Beide Einsatzfäile fordern unterschiedliche zu realisierende Bedingungen für eine gute Funktionssicherheit. Bei Maschinen mit eigener Kühlmittelversorgung besteht der Nachteil, daß sich der Aufwand für jede Maschine erhöht und der maximal zur Verfügung stehende Kühlmittelstrom durch die eigene Kühlmittelpumpe begrenzt ist. Zentrale Kühlmittelversorgungseinrichtungen können dagegen durch die baugrößenmäßige Dimensionierung erheblich größere Mengen fördern. Nachteilig wirkt sich bei diesen Lösungen der ständig anliegende Systemdruck aus, der zu einem Leckkühlmittelstrom durch die Ventile führt, wodurch bei Absperrung der Kühlmittelzufuhr Leckage aus dem Kühlmittelrohr tritt und die Werkzeugaufnahme verunreinigt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Anordnung zur Fertigungshilfsstoffzufuhr an Werkzeugmaschinen für interne und externe Druckquellen mit hoher Zuverlässigkeit.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Zufuhr von Fertigungshilfsstoffen zu schaffen, die eine variable Gestaltung der Fertigungshilfsstoffströme sowie ständige sichere Leckageabführung ermöglicht und einen Havarieschutz gegen fehlerhaftes.Ausströmen des Fertigungshilfsstoffes aufweist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zufuhrleitung des Kühlmittels in eine Außen- und Innenzufuhrleitung verzweigt ist, in derAußenzufuhrleitung ein Wegeventil zum Öffnen und Schließen angeordnet ist und innerhalb der Innenzufuhrleitung zwei Wegeventile zum Schließen und zum Freigeben unterschiedlich starker Kühlmittelströme parallel angeordnet sind, wobei dem Wegeventil mit dem geringeren Durchfluß ein Durchflußwächter nachgeordnet ist. Durch diese Verzweigung wird die wahlweise äußere und innere Kühlmittelzufuhr realisiert. Die beiden parallel in der Innenzufuhrleitung angeordneten Wegeventile steuern den Kühlmittelstrom für Werkzeuge mit innerer Kühlmittelzuführung durch die Spindel. Mit Öffnen des Ventils mit dem geringeren Durchfluß wird ein kleiner Kühlmittelstrom freigegeben, welcher bei Bearbeitungsbeginn die Kühlung und Schmierung übernimmt. Damit wird ein starkes Verspritzen des Kühlmittels in dieser Phase vermieden. Ist die Anschnittphase beendet, öffnet das zweite parallele Ventil zusätzlich, und der volle Kühlmittelstrom wird freigegeben. Der Durchflußwächter ist als Sicherungselement eingesetzt und soll bei Anliegen fehlerhafter Signale, wie z. B.