DD260459A1 - Einrichtung zur kuehlung und schmierung von werkzeugen an werkzeugmaschinen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kuehlung und Schmierung von Werkzeugen an Werkzeugmaschinen. Das Merkmal der Erfindung besteht darin, dass auf der Werkzeugaufnahme drehbar gelagert ein mit Fertigungshilfsstoff gefuellten Behaelter befestigt ist, der in Verbindung mit dem Spindelstock der Werkzeugmaschine steht und sich im Behaelter drehbar gelagert eine Foerderschnecke befindet, welche ueber ein Antriebsritzel mit einem fest auf der Werkzeugaufnahme sitzenden Zahnrad in Verbindung steht. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kühlung und Schmierung von Werkzeugmaschinen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Kühlung und Schmierung von Werkzeugen an Werkzeugmaschinen, kann bisher überwiegend nur eine einzige Flüssigkeit verwendet werden.

Mit der Einführung automatischer Werkzeugmaschinen, Bearbeitungszentren oder anderer automatischer Bearbeitungseinrichtungen sowie den Einsatz von Werkzeugwechseleinrichtungen an diesen Maschinen kommt es zu einer Konzentration von mehreren technologischen Fertigungsverfahren an einem Werkstück in einer Aufspännlage.

Unterschiedliche, sich abwechselnde Fertigungsverfahren erfordern aber auch unterschiedliche Fertigungshilfsstoffe. Aus diesem Grund werden Werkzeugmaschinen, insbesondere NC-Bearbeitungszentren zusätzlich mit einem zweiten Kühlkreislauf ausgestattet. Mit zunehmender Weiterentwicklung der Werkzeugmaschinen ist aber auch dieses Kühl- und Schmierverfahren unzureichend.

Eine bekannte technische Lösung zum Transport von Fertigungshilfsstoffen an Werkzeugmaschinen sind die am häufigsten zur Zeit angewandten zentralen Kühlmittelzuführeinrichtungen. Diese sind dadurch gekennzeichnet, daß von einem Vorratsbehälter mittels einer Fördereinrichtung, bestehend aus Pumpe mit Motor, der Hilfsstoff über eine Leitung und Düse zum Werkzeug transportiert wird. Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß nur eine Flüssigkeit mit diesem System transportiert werden

Der technische Aufwand zur Verlegung der Förder- und Transportelemente ist sehr hoch. Die Dosierbarkeit und der gezielte Einsatz bei wechsenden Werkzeuglängen ist unzureichend.

Diese Nachteile führten im Maschinenbau dazu, daß bei nur kurzfristigem Einsatz von Hilfsstoffen, insbesondere bei der Graugußbearbeitung, auf die zentrale Kühleinrichtung verzichtet und diese Tätigkeit von Hand durchgeführt wurde.

Mit der Einführung von automatischen Maschinen (NCM) wirken aber diese Handschmierungen störend auf den Arbeitsablauf.

Aufgrund der Forderung nach exakt dosierbaren für den kurzfristigen Einsatz bestimmte Zuführeinrichtungen für Fertigungshilfsstoffe werden insbesondere NC-Zentren, zusätzlich zur zentralen Kühleinrichtung, mit einer Impuls- bzw. Sprühschmierung ausgerüstet.

Der Aufbau dieser Einrichtungen enspricht einer zentralen Kühleinrichtung mit extremen Behälter, Fördereinrichtung und Mittels gesondertem Maschinenbefehl wird die Impuls- bzw. Sprühschmierung zum gefordertem Zeitpunkt in Betrieb gesetzt.

Nachteilig an der Impulsschmierung ist die Treffunsicherheit und die unmögliche Anpassung auf unterschiedliche Werkzeuglängen.

Ähnliches kann über die Sprühschmierung ausgesagt werden. Hier kommt noch eine höhere Umweltbelastung durch die Verteilung des Hilfsstoffes mittels Preßluft und eine höhere Werkzeug- Werkstück- und Maschinenverschmutzung dazu.

Ein weiterer großer Nachteil liegt in der komplizierten technischen Ausrüstung zur Realisierung einer solchen Impuls- bzw. Sprühschmierung. Oftmals sind die Zuführleitungen direkt durch die Arbeitsspindel der WZM verlegt.

Die Impuls- bzw. Sprühschmierung benötigt eine eigene Antriebseinrichtung und verbraucht damit zusätzlich Energie. Ein weiterer Nachteil liegt in der notwendigen Arbeitsunterbrechung zur Realisierung des Schmierbefehls. Für mehrspindliche WZ ist dieses Verfahren ebenso wie die zentrale Kühleinrichtung ungeeignet.

In der DE 2820664 wird ein Kühl-und Schmierverfahren für Werkzeugmaschinen vorgestellt, welches mittels Druckluft auf den Flüssigkeitsbehälter die Hilfsstoffe zum Einsatzort transportiert. Mit dieser Einrichtung kann nur eine Flüssigkeit zur Anwendung gebracht werden. Die o. g. Nachteile über zentrale Kühlmittelzuführeinrichtungen treffen hier zu.

Die DE 2318278 beschreibt eine zentrale Zuführung von Hilfsstoffen an mehreren Werkzeugmaschinen.

Hier wird mittels Pumpe aus einem zentralen Behälter die Flüssigkeit an die Maschinen transportiert. Die genannten Nachteile treffen hier ebenfalls zu.

In der OS 2213005 wird ein Verfahren zur Kühlung von Werkzeugen mit 2 Hilfsstoffarten vorgestellt. Im Prinzip handelt es sich hier um zwei zentrale Kühlmittelzuführeinrichungen, mit zentralem Behälter, Fördereinrichtungen, Zuleitungen und Düsen. Die Nachteile, wie ungenügende Dosierbarkeit und Treffsicherheit, wurden bereits genannt. Der Einsatz mehrerer Flüssigkeiten ist nicht möglich. Beim Materialwechsel auf den Werkzeugmaschinen ist ein aufwendiges Auswechseln der gesamten Flüssigkeiten in den Behälter notwendig. Weiterhin ist aus der DE-OS 3414357 ein Halter für Schneidwerkzeuge bekannt gemacht, bei welchem ein Druckverstärker zur Erhöhung desÖlförderdrucksin einer die Hauptspindel umgebenden, in dem Öldurchlaßzu dem Schneidwerkzeug liegenden Ringkammer angeordnet ist. Der Nachteil dieser Lösung ist in der aufwendigen Gestaltung sowie dem benötigten Druckerzeuger zum Zuführen des Bohr- und Schneidöls zu sehen.

Weitere Nachteile sind die bereits o.g. für zentrale Kühleinrichtungen sowie die komplizierte Ausbildung der Werkzeuge und Zuführeinrichtungen, welche aus diesem Grund noch keine breite Anwendung im Maschinenbau gefunden haben. Weiterhin ist eine Kühl- und Schmiermittelzuführeinrichtung, insbesondere für Schneidwerkzeuge, bekannt, bei der die Fördereinrichtung in einem das Kühl- und Schmiermittel aufnehmenden Behälter drehbar gelagert zur Antriebseinrichtung angeordnet ist, wobei die Kühl- und Schmiermittelzuführeinrichtung separat und wechselbar an der Werkzeugaufnahme befestigt ist und ausschließlich durch die Ausnutzung des Trägheits- bzw. Schwungeffektes betätigt wird (WP B 23 Q/ 2896254).

Eine weiterhin bekannte separate Kühl- und Schmiermittelzuführeinrichtung für Mehrspindelköpfe zeichnet sich dadurch aus, daß am Mehrspindelkopf eine Ölkammer mit Pumpe und deren Betätigungseinrichtung befestigt sind und an den Werkzeugspindeln Schalteinrichtungen vorgesehen sind, welche mit der Betätigungseinrichtung der Pumpe zeitweilig im Eingriffstehen(WPB23B/2919012). .

Den beiden letztgenannten Lösungen ist gemeinsam, daß der Betätigungsmechanismus aufwendig ist.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine optimale Kühlung und Schmierung aller Werkzeuge mit dem unterschiedlichsten Flüssigkeiten zu erreichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu entwickeln, welche die exakt dosierte Versorgung von Schneidwerkzeugen und den unbegrenzten Einsatz von mehreren unterschiedlichen Fertigungshilfsstoffen erlaubt. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß auf der Werzeugaufnahme drehbar gelagert ein mit Fertigungshilfsstoff gefüllter Behälter befestigt ist, der in Verbindung mit dem Spindelstock der Werkzeugmaschine steht und sich im Behälter drehbar gelagert eine Förderschnecke befindet, welche über ein Antriebsritzel mit einem fest auf der Werkzeugaufnahme sitzenden Zahnrad in Verbindung steht.

Auführungsbeispiel '

Die Erfindung soll nachstehend näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt:

Eine Schnittdarstellung der Kühl- und Schmiermittelzuführeinrichtung und eine Vorderansicht.

In der Arbeitsspindel 1 einer Werkzeugmaschine mit Spindelstock 2 wird eine Werkzeugauf nähme 3 gespannt. Auf dieser Werkzeugaufnahme ist eine Hülse 5 befestigt. Fest auf der Hülse montiert ist das Antriebsrad 6. Mittels Lager 7 ist drehbar gelagert der Behälter 8, für Aufnahme der Fertigungshilfsstoffe, zum Werkzeug angeordnet. Der Behälter 8 wird von Hand mittels der Einfüllschraube 9 mit Fertigungshilfsstoffen gefüllt. Im Behälter, von Hilfsstoffen umspült, befindet sich eine drehbar gelagerte Förderschnecke 10. Die Förderschnecke befindet sich in einem Rohr 11 mit Ansaugstutzen 12 und Auslaufdüse 13. Der verlängerte Schneckenzapfen tritt aus der Behälterwand in Richtung Zahnrad 6 heraus. Auf diesem Zapfen ist ein Antriebsritzel

(14) montiert, welches mit dem Zahnrad 6 in Verbindung steht. Der Ansaugstutzen 12 besteht aus einem Ansaugrohr (15), welches so installiert ist, daß die Fördereinrichtung auch in senkrechter Bearbeitungslage des Werkzeugs, also bis zum Leerlaufen, kontinuierlich versorgt wird. Der Auslaufstutzen 13 besteht im wesentlichen aus einer bzw. mehreren biegsamen Auslaufdüsen die auf die bestimmten Werkzeuggrößen angepaßt werden können.

Der Behälter 8 ist mittels Bolzen 16 und Haltestück 4 am Spindelstock 2 gesichert. Durch Einschalten der Drehzahl wird die Spindel 1 mit Werkzeughalter 3 in Drehung versetzt.

Das sich mitbewegende Zahnrad 6 treibt über das Ritzel die in einer konstanten Lage gehaltene Förderschnecke an und transportiert den Hilfsstoff zum Werkzeug 17.

Beim Drehrichtungswechsel läuft der Hilfsstoff in umgekehrter Richtung wieder in den Behälter.

Claims (1)

1. Einrichtung zur Kühlung und Schmierung von Werkzeugen an Werkzeugmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß auf Werkzeugaufnahme (3) drehbar gelagert ein mit Fertigungshilfsstoff gefüllter Behälter (8) befestigt ist, der in Verbindung mit dem Spindelstock (2) der Werkzeugmaschine steht und sich im Behälter (8) drehbar gelagert eine Förderschnecke (10) befindet, welche über ein Antriebsritzel (14) mit einem fest auf der Werkzeugaufnahme (3) sitzenden Zahnrad (6) in Verbindung steht.

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