DD260459A1

DD260459A1 - DEVICE FOR COOLING AND LUBRICATING TOOLS ON TOOLING MACHINES

Info

Publication number: DD260459A1
Application number: DD30241687A
Authority: DD
Inventors: Hans-Juergen Seese; Stefan Opitz
Original assignee: Pumpen & Verdichter Veb K
Priority date: 1987-05-04
Filing date: 1987-05-04
Publication date: 1988-09-28

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. 1The invention relates to a device for cooling and lubrication of tools on machine tools. The feature of the invention is that rotatably mounted on the tool holder a production aid filled container is attached, which is in connection with the headstock of the machine tool and rotatably mounted in the container is a conveyor screw, which via a drive pinion with a fixed on the tool holder sitting gear communicates. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kühlung und Schmierung von Werkzeugmaschinen.The invention relates to a device for cooling and lubrication of machine tools.

Characteristic of the known technical solutions

Zur Kühlung und Schmierung von Werkzeugen an Werkzeugmaschinen, kann bisher überwiegend nur eine einzige Flüssigkeit verwendet werden.For cooling and lubrication of tools on machine tools, so far predominantly only a single liquid can be used.

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.With the introduction of automatic machine tools, machining centers or other automatic machining equipment and the use of tool changing equipment on these machines, there is a concentration of several technological manufacturing processes on a workpiece in a picking position.

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.However, different, alternating production processes also require different production auxiliaries. For this reason, machine tools, in particular NC machining centers are additionally equipped with a second cooling circuit. With increasing development of machine tools but also this cooling and lubrication method is insufficient.

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 werdenA known technical solution for the transport of production aids to machine tools are the most commonly used today central coolant supply. These are characterized in that the auxiliary material is transported via a line and nozzle to the tool from a storage container by means of a conveyor consisting of pump with motor. The disadvantage of this solution is that only one liquid is transported with this system

Der technische Aufwand zur Verlegung der Förder- und Transportelemente ist sehr hoch. Die Dosierbarkeit und der gezielte Einsatz bei wechsenden Werkzeuglängen ist unzureichend.The technical effort to install the conveyor and transport elements is very high. The meterability and the targeted use with changing tool lengths is insufficient.

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.These disadvantages led in mechanical engineering to the fact that dispensed with only short-term use of excipients, especially in the gray cast iron processing on the central cooling device and this activity was carried out by hand.

Mit der Einführung von automatischen Maschinen (NCM) wirken aber diese Handschmierungen störend auf den Arbeitsablauf.With the introduction of automatic machines (NCM), however, these manual lubrications have a disruptive effect on the workflow.

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.Due to the demand for precisely metered for short-term use feeder for production aids especially NC centers, in addition to the central cooling device, equipped with a pulse or spray lubrication.

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.The structure of these devices corresponds to a central cooling device with extreme container, conveyor and means of a separate machine command, the impulse or spray lubrication is put into operation at the required time.

Nachteilig an der Impulsschmierung ist die Treffunsicherheit und die unmögliche Anpassung auf unterschiedliche Werkzeuglängen.A disadvantage of the impulse lubrication is the unerring and the impossible adaptation to different tool lengths.

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.The same can be said about the spray lubrication. Here comes even a higher environmental impact by the distribution of the excipient by means of compressed air and a higher tool workpiece and machine pollution.

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.Another major disadvantage is the complicated technical equipment for implementing such impulse or spray lubrication. Often the supply lines are laid directly through the work spindle of the WZM.

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.The pulse or spray lubrication requires its own drive device and thus consumes additional energy. Another disadvantage is the necessary work interruption to the realization of the lubrication command. For multi-spindle WZ this method as well as the central cooling device is unsuitable.

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.In DE 2820664 a cooling and lubricating method for machine tools is presented, which transports the auxiliaries to the site by means of compressed air to the liquid container. With this device, only one liquid can be used. The o. G. Disadvantages about central coolant supply apply here.

Die DE 2318278 beschreibt eine zentrale Zuführung von Hilfsstoffen an mehreren Werkzeugmaschinen.DE 2318278 describes a central supply of excipients on several machine tools.

Hier wird mittels Pumpe aus einem zentralen Behälter die Flüssigkeit an die Maschinen transportiert. Die genannten Nachteile treffen hier ebenfalls zu.Here, the liquid is transported to the machines by means of a pump from a central container. The mentioned disadvantages also apply here.

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.OS 2213005 presents a method for cooling tools with two auxiliary types. In principle, these are two central Kühlmittelzuführeinrichungen, with central container, conveyors, supply lines and nozzles. The disadvantages, such as insufficient dosability and accuracy, have already been mentioned. The use of several liquids is not possible. When changing the material on the machine tools a complex replacement of the entire liquid in the container is necessary. Furthermore, from DE-OS 3414357 a holder for cutting tools is made known, in which a pressure booster for increasing theÖlförderdrucks in a main spindle surrounding, is disposed in the oil passage to the cutting tool annular chamber. The disadvantage of this solution can be seen in the complex design and the required pressure generator for supplying the drilling and cutting oil.

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).Other disadvantages are the already mentioned. for central cooling devices and the complicated design of the tools and feeders, which have not yet found a broad application in mechanical engineering for this reason. Furthermore, a cooling and Schmiermittelzuführeinrichtung, in particular for cutting tools, known in which the conveyor is rotatably mounted in a receiving the coolant and lubricant container to the drive means, wherein the cooling and Schmiermittelzuführeinrichtung is separately and changeably attached to the tool holder and exclusively is operated by the utilization of inertia or momentum effect (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). . A further known separate cooling and lubricant supply device for multi-spindle heads is characterized in that the multi-spindle head an oil chamber with pump and its actuator are attached and the tool spindles switching means are provided which temporarily with the actuator of the pump in engagement (WPB23B / 2919012). ,

Den beiden letztgenannten Lösungen ist gemeinsam, daß der Betätigungsmechanismus aufwendig ist.The two latter solutions have in common that the actuating mechanism is expensive.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine optimale Kühlung und Schmierung aller Werkzeuge mit dem unterschiedlichsten Flüssigkeiten zu erreichen.The aim of the invention is to achieve optimum cooling and lubrication of all tools with different liquids.

Explanation of the essence of the invention

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.The invention has for its object to develop a device that allows the exact metered supply of cutting tools and the unlimited use of several different production aids. According to the invention the object is achieved in that rotatably mounted on the tool holder a filled with production aid container is attached, which is in connection with the headstock of the machine tool and rotatably mounted in the container is a screw conveyor, which via a drive pinion with a fixed on the tool holder sitting gear communicates.

Auführungsbeispiel 'Embodiment

Die Erfindung soll nachstehend näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt:The invention will be explained in more detail below. The accompanying drawing shows:

Eine Schnittdarstellung der Kühl- und Schmiermittelzuführeinrichtung und eine Vorderansicht.A sectional view of the coolant and Schmiermittelzuführeinrichtung and a front view.

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 AntriebsritzelIn the work spindle 1 of a machine tool with headstock 2 a Werkzeugauf would take 3 tensioned. On this tool holder a sleeve 5 is attached. Fixedly mounted on the sleeve is the drive wheel 6. By means of bearing 7, the container 8 is rotatably mounted, for accommodating the production aids, arranged to the tool. The container 8 is filled by hand by means of the filling screw 9 with production aids. The conveyor worm is located in a pipe 11 with intake 12 and outlet nozzle 13. The extended screw tap emerges from the container wall in the direction of gear 6 out. On this pin is a drive pinion

(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.(14) mounted, which is in communication with the gear 6. The intake manifold 12 consists of an intake pipe (15) which is installed so that the conveyor is supplied continuously even in the vertical processing position of the tool, that is, until idling. The outlet nozzle 13 consists essentially of one or more flexible outlet nozzles which can be adapted to the specific tool sizes.

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.The container 8 is secured by means of bolts 16 and retaining piece 4 on the headstock 2. By turning on the speed, the spindle 1 is rotated with tool holder 3 in rotation.

Das sich mitbewegende Zahnrad 6 treibt über das Ritzel die in einer konstanten Lage gehaltene Förderschnecke an und transportiert den Hilfsstoff zum Werkzeug 17.The co-moving gear 6 drives via the pinion held in a constant position auger and transports the excipient to the tool 17th

Beim Drehrichtungswechsel läuft der Hilfsstoff in umgekehrter Richtung wieder in den Behälter.When changing the direction of the auxiliary material runs in the opposite direction back into the container.

Claims

Device for cooling and lubricating tools on machine tools, characterized in that rotatably mounted on tool holder (3) is a production aid filled container (8), which is in connection with the headstock (2) of the machine tool and in the container (8 ) is rotatably mounted a screw conveyor (10) which is connected via a drive pinion (14) with a fixed on the tool holder (3) seated gear (6) in connection.

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