DE102004048950A1

DE102004048950A1 - lubricant dosing unit`s timing unit for use in aerospace engineering, has two pistons coupled to each other by applying compressed air to entrance of cavity, and moved so that one of pistons closes exit of cavity

Info

Publication number: DE102004048950A1
Application number: DE200410048950
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Ende; Harald Schüler
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2004-10-07
Filing date: 2004-10-07
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2024-10-08
Also published as: DE102004048950B4

Abstract

The unit has a cavity with an entrance and an exit, and a pair of pistons (108, 109) positioned in the cavity. The piston (108) is coupled to the piston (109) by applying a compressed air to the entrance of the cavity. The pistons are moved in such that the piston (109) closes the exit of the cavity. A spring is positioned in the cavity so that the piston (108) is pressed against the spring when the air is applied. Independent claims are also included for the following: (A) a lubricant dosing unit comprising a timing unit (B) a method for dosing a lubricant during boring using a boring system.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zeitglied für eine Schmiermittel-Dosiereinheit, eine Schmiermittel-Dosiereinheit und ein Verfahren zum Dosieren eines Schmiermittels.The The invention relates to a timer for a lubricant metering unit, a lubricant metering unit and a method for dosing a lubricant.

Im Stand der Technik sind Automaten und Bohrvorschubeinheiten insbesondere zum Bohren von Metallteilen bekannt. Zum Verbessern der Bohrqualität werden häufig Schmiermittel verwendet, welche üblicherweise von außen auf das Werkzeug der Bohrvorschubeinheit aufgesprüht werden. Das Aufsprühen der Schmiermittel geschieht hierbei unter zur Hilfenahme so genannter Minimalmengen-Dosiersysteme, mittels welchen erreicht werden soll, dass die Menge des aufgesprühten Schmiermittels möglichst gering gehalten werden kann.in the State of the art are machines and Bohrvorschubeinheiten in particular known for drilling metal parts. To improve the drilling quality often Used lubricants, which are usually from the outside be sprayed onto the tool of Bohrvorschubeinheit. The spraying The lubricant happens here under the help so-called Minimal quantity dosing systems, by means of which is to be achieved that the amount of sprayed Possible lubricant can be kept low.

Zum Durchführen von Zerspanbohrungen sind ferner auch Systeme bekannt, bei denen das Schmiermittel nicht von außen aufgesprüht wird, sondern, mittels Schmiermittelsystemen dosiert, während des Zerspanvorganges durch in die Bohrspindel und das Werkzeug integrierte Bohrungen an die Schneiden des Werkzeuges gefördert wird.To the Carry out Zerspanbohrungen are also known systems in which the lubricant is not from the outside sprayed is, but metered by means of lubricant systems, during the Machining process by integrated into the drill spindle and the tool Drilling is promoted to the cutting edges of the tool.

Weiterhin sind Systeme bekannt, bei denen das Schmiermittel mittels Schmiermittelsystemen dosiert wird und das Schmiermittel beispielsweise durch Bohrungen in einer sogenannten Druckstempelbuchse der Bohrvorschubeinheit auf die Schneiden des Werkzeuges gesprüht wird.Farther Systems are known in which the lubricant by means of lubricant systems is metered and the lubricant, for example, by drilling in a so-called thrust bushing of the Bohrvorschubeinheit is sprayed on the cutting edges of the tool.

Durch das Aufsprühen des Schmiermittel von außen und durch die Werkzeuge kommt es jedoch zu einer Benetzung der Bauteile, welche gebohrt werden. Dies kann dazu führen, dass sich in den Senkungen der erzeugten Bohrung Schmiermittel sammelt, wodurch es zu einer Verringerung oder zu einem Zerstören der Haftung von Dichtmitteln kommt, welche in den Senkungen, beispielsweise vor dem Einfügen von Nieten, appliziert werden. Bei Bohrungen, welche mittels Zerspanens erzeugt werden, werden zusammen mit dem Schmiermittelsystem Absaugsysteme verwendet, welche die beim Bohren entstehende Bohrspäne absaugen. Die Absaugsysteme saugen jedoch auch nach der dosierten Schmiermittelzufuhr Schmiermittel aus dem Schmiermittel-Zuführsystem. Hierdurch kommt es durch die verwendeten Schmiermittel zu einer weiteren Verunreinigung der Bauteile, welche gebohrt werden. Die Bauteile müssen deshalb vor einer Dichtmittelapplikation, d.h. vor dem Ausbilden einer Abdichtung, in den Senkungen der hergestellten Bohrungen und vor einer Passnietmontage von dem Schmiermittel gereinigt werden. Dies geschieht mittels einer aufwändigen Einzelreinigung mittels Kaltreinigers beispielsweise mit Rumanol oder Skyclean.By the spraying the lubricant from the outside and the tools cause wetting of the components, which are drilled. This can cause itself in the subsidence the generated hole collects lubricant, which makes it a Reduction or destroying the liability of sealants comes, which in the subsidence, for example, before the insertion of rivets, are applied. For bores, which by means of machining are produced, together with the lubricant system suction systems used, which suck the drilling chips produced during drilling. However, the suction systems suck even after the metered lubricant supply Lubricant from the lubricant supply system. This is what happens the lubricants used to further contamination of Components to be drilled. The components must therefore be protected from a sealant application i.e. before forming a seal, in the subsidence of the produced Drilled holes and cleaned of the lubricant before fitting become. This is done by means of a complex individual cleaning means Cold cleaner, for example with Rumanol or Skyclean.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es ein einfaches und zuverlässiges Schmiermittel-Zuführ- und Dosiersystem zu schaffen.A The object of the invention is a simple and reliable lubricant supply and metering system to accomplish.

Die Aufgabe wird mittels eines Zeitgliedes für eine Schmiermittel-Dosiereinheit, eine Schmiermittel-Dosiereinheit und ein Verfahren zum Dosieren eines Schmiermittels mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.The The object is achieved by means of a timer for a lubricant metering unit, a lubricant metering unit and a method of metering a lubricant having the features of the independent claims.

Ein Zeitglied für eine Schmiermittel-Dosiereinheit weist einen Hohlraum mit einem Eingang und einem Ausgang, einen ersten Kolben und einen zweiten Kolben auf. Der erste Kolben und der zweite Kolben sind im Hohlraum angeordnet. Ferner ist der erste Kolben derart mit dem zweiten Kolben gekoppelt, dass durch Anlegen von Druckluft an den Eingang des Hohlraumes der erste Kolben und der zweite Kolben derart bewegt werden, dass der zweite Kolben den Ausgang verschließt.One Timer for a lubricant metering unit has a cavity with a Input and an output, a first piston and a second Piston on. The first piston and the second piston are in the cavity arranged. Further, the first piston is so with the second piston coupled by applying compressed air to the entrance of the cavity the first piston and the second piston are moved such that the second piston closes the outlet.

Eine Schmiermittel-Dosiereinheit weist ein erfindungsgemäßes Zeitglied, eine Schmiermittelpumpe und ein Absperrventil auf, wobei ein Ausgang des Zeitgliedes derart mit der Schmiermittelpumpe gekoppelt ist, dass beim Anlegen von Druckluft an einen Eingang des Zeitgliedes die Schmiermittelpumpe Schmiermittel durch das Absperrventil pumpt.A Lubricant metering unit has a timer according to the invention, a lubricant pump and a shut-off valve, wherein an output of the Timer is coupled to the lubricant pump such that when applying compressed air to an input of the timer the Lubricant pump pumps lubricant through the shut-off valve.

Ferner ist der Ausgang des Zeitgliedes derart mit dem Absperrventil gekoppelt, dass nur beim Anlegen der Druckluft das Absperrventil geöffnet ist.Further the output of the timer is so coupled to the shut-off valve, that the shut-off valve is open only when the compressed air is applied.

Beim Verfahren zum Dosieren eines Schmiermittels bei einem Bohren mittels eines Bohrsystems, welches eine Schmiermittel-Dosiereinheit mit einem Zeitglied, einer Schmiermittelpumpe und einem Absperrventil aufweist, gibt das Zeitglied einen Druckluftimpuls einer vorgebbaren Zeitspanne aus. Mittels des Druckluftimpulses wird Schmiermittel aus der Schmiermittelpumpe in das Absperrventil gepumpt. Weiterhin wird mittels des Druckluftimpulses das Absperrventil derart betrieben, dass es nur in einem Offenzustand ist, solange der Druckluftimpuls vom Zeitglied bereitgestellt wird.At the Method for dosing a lubricant when drilling by means a drilling system comprising a lubricant metering unit with a timer, a lubricant pump and a shut-off valve has, the timer is a compressed air pulse of a predetermined Time out. By means of the compressed air pulse becomes lubricant pumped from the lubricant pump in the shut-off valve. Farther the stop valve is operated by means of the compressed air pulse, that it is only in an open state, as long as the compressed air pulse from Timer is provided.

Mittels eines erfindungsgemäßen Zeitgliedes ist eine Minimalmengen Dosierung von Schmiermitteln möglich, da Schmiermittel nur während einer Dauer eines Druckluftimpulses des Zeitgliedes zur Verfügung gestellt wird. Insbesondere kann ein Leersaugen von Zuführleitungen verhindert werden, indem das Absperrventil nur während der Anwesenheit eines Druckluftimpulses in einem Offenzustand ist. Wenn durch das Zeitglied kein Druckluftimpuls bereitgestellt wird, d.h. wenn der zweite Kolben den Ausgang verschließt, wird das Absperrventil in einen Geschlossenzustand gesetzt und es wird kein Schmiermittel aus den Zuführleitungen und durch das Absperrventil gesaugt. Anders ausgedrückt ist das Absperrventil im drucklosem Zustand gesperrt und öffnet erst bei einer Ansteuerung mit dem Druckluftimpuls aus dem Zeitglied. Ferner kann mittels der erfindungsgemäßen Schmiermittel-Dosiereinheit sichergestellt werden, dass die Schmiermitteldosierung vor Beendigung des Bohrprozesses abgeschlossen ist.By means of a timer according to the invention, a minimum amount of dosing of lubricants is possible, since lubricant is provided only during a period of a compressed air pulse of the timer available. In particular, an empty suction of supply lines can be prevented by the shut-off valve is in an open state only during the presence of a compressed air pulse. If no air pulse is provided by the timer, ie, when the second piston closes the outlet, the shut-off valve is placed in a closed state and no lubrication will occur medium from the supply lines and sucked through the shut-off valve. In other words, the shut-off valve is locked in the depressurized state and opens only at a control with the compressed air pulse from the timer. Furthermore, it can be ensured by means of the lubricant metering unit according to the invention that the lubricant metering is completed before the end of the drilling process.

Das Zeitglied lässt sich auf einfache Weise mit bekannten Schmiermittelpumpen koppeln und in ein Schmiermittel-Zuführ- und Dosiersystem integrieren. Ein weiterer Vorteil des Zeitgliedes ist, dass es sich als rein pneumatisches Steuerungssystem ausgestalten lässt. Somit werden keine Elektronikkomponenten benötigt und das pneumatische Steuerungssystem kann auf besonders einfache und kostengünstige Weise ausgestaltet werden. Auch lässt sich mit der erfindungsgemäßen Schmiermittel-Dosiereinheit ein Benetzen der Senkung einer Bohrung mit Schmiermittel vermeiden, wodurch ein zusätzlicher Reinigungsaufwand, wie er im Stand der Technik notwendig ist, entfällt.The Timer leaves couple in a simple way with known lubricant pumps and into a lubricant supply and dosing system integrate. Another advantage of the timer is that it designed as a purely pneumatic control system leaves. Thus, no electronic components are needed and the pneumatic control system can be configured in a particularly simple and cost-effective manner. Also can be with the lubricant metering unit according to the invention avoid wetting the sinking of a well with lubricant, whereby an additional Cleaning effort, as required in the prior art, is eliminated.

Anschaulich kann ein Aspekt der Erfindung darin gesehen werden, dass ein herkömmliches Schmiermittel-Zuführsystem um ein, vorzugsweise rein pneumatisches, Zeitglied erweitert wird, welches dem Schmiermittel-Dosiersystem einen Druckluftimpuls bereitstellt, mittels welchem einerseits eine Schmiermittelpumpe und andererseits ein, vorzugsweise pneumatisches, Absperrventil gesteuert wird. Das Zeitglied kann hierbei derart ausgestaltet sein, dass es in einem Hohlraum zwei Kolben aufweist, welche miteinander verbunden sind und beim Beaufschlagen des Zeitgliedes, d.h. des Hohlraumes, mit Druckluft durch einen Eingang des Hohlraumes derart bewegt werden, dass einer der Kolben einen Ausgang des Hohlraumes verschließt, wodurch der Druckluftimpuls beendet wird und die Dosierung des Schmiermittels beendet wird. Alternativ können die beiden Kolben auch einstückig ausgebildet werden, d.h. beispielsweise als ein Stab an dessen einem Ende ein erster Kolbenkörper, welcher den ersten Kolben bildet, und an dessen anderen Ende ein zweiter Kolbenkörper, welcher den zweiten Kolben bildet, ausgebildet werden. Nach Beenden eines Bohrprozesses wird der Eingang des Hohlraumes drucklos und die beiden Kolben werden wieder in die Ausgangsposition zurückbewegt, in der der Ausgang des Hohlraumes nicht mittels eines Kolbens verschlossen ist.clear For example, one aspect of the invention may be seen in that a conventional lubricant delivery system by a, preferably purely pneumatic, timer is extended, which provides a compressed air pulse to the lubricant metering system, by means of which on the one hand a lubricant pump and on the other hand a, preferably pneumatic, shut-off valve is controlled. The Timer can in this case be designed such that it in one Cavity has two pistons which are interconnected and upon application of the timer, i. of the cavity, with compressed air be moved by an entrance of the cavity such that a the piston closes an exit of the cavity, thereby the compressed air pulse is stopped and the dosage of the lubricant is ended. Alternatively you can the two pistons also in one piece be formed, i. for example as a rod at one end a first piston body, which forms the first piston, and at the other end thereof second piston body, which forms the second piston can be formed. After finishing a drilling process, the entrance of the cavity is depressurized and the two pistons are moved back to the starting position, in which the outlet of the cavity is not closed by a piston is.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben, wobei Merkmale, welche im Zusammenhang mit einem unabhängigen Anspruch beschrieben sind, sinngemäß wechselseitig für die anderen unabhängigen Ansprüche gelten.preferred embodiments of the invention are in the dependent claims described, with features which in connection with an independent claim are described, mutatis mutandis mutatis mutandis for the other independent claims be valid.

In einem Ausführungsbeispiel weist das Zeitglied ferner eine Feder auf, welche derart im Hohlraum angeordnet ist, dass der erste Kolben beim Anlegen der Druckluft gegen die Feder gedrückt wird.In an embodiment the timer further comprises a spring, which in the cavity is arranged that the first piston when applying the compressed air pressed against the spring becomes.

Das Vorsehen einer Feder im Hohlraum ist eine Ausgestaltung um ein rein pneumatisches Zeitglied, d.h. Steuerungselement, auszubilden. Beim Beaufschlagen des Hohlraumes mit Druckluft wird der erste Kolben gegen die Feder gedrückt während der zweite Kolben den Ausgang des Hohlraumes verschließt. Wird nachfolgend das Beaufschlagen mit Druckluft unterbrochen, so werden die beiden Kolben, welche miteinander verbunden sind, durch die Feder wieder in ihre Ausgangslage bewegt, wodurch der zweite Kolben den Ausgang wieder öffnet und ein zweiter Druckluftimpuls von dem Zeitglied ausgegeben werden kann. Alternativ zu einer Feder können die Kolben auch mittels Druckluft in die Ausgangslage zurückbewegt werden.The Providing a spring in the cavity is an embodiment by a pure pneumatic timer, i. Control element to train. When applying the cavity with compressed air is the first piston against the spring depressed during the second piston closes the outlet of the cavity. Becomes subsequently the application of compressed air interrupted, so be the two pistons, which are connected to each other, by the spring moved back to its original position, whereby the second piston the Output opens again and a second compressed air pulse is output from the timer can. As an alternative to a spring, the pistons can also by means Compressed air are moved back to the starting position.

Vorzugsweise ist ein Kolbenquerschnitt des ersten Kolbens größer als ein Kolbenquerschnitt des zweiten Kolbens. Besonders bevorzugt weist der Hohlraum einen ersten Teilhohlraum und einen zweiten Teilhohlraum auf, wobei der erste Kolben im ersten Teilhohlraum angeordnet ist und der zweite Kolben im zweiten Teilhohlraum angeordnet ist und ferner der Eingang im ersten Teilhohlraum und der Ausgang im zweiten Teilhohlraum angeordnet ist. Die beiden Teilhohlräume weisen hierbei vorzugsweise auch verschieden große Querschnitte auf, welche zu den Querschnitten der Kolben korrespondieren, welche in den einzelnen Teilhohlräumen angeordnet sind.Preferably is a piston cross section of the first piston larger than a piston cross section of the second piston. Particularly preferably, the cavity has a first partial cavity and a second partial cavity, wherein the first piston is arranged in the first partial cavity and the second Piston is arranged in the second part cavity and also the input arranged in the first part of the cavity and the output in the second part of the cavity is. The two partial cavities in this case also preferably have different sized cross sections, which correspond to the cross sections of the pistons, which in the individual part cavities are arranged.

Das Ausgestalten der beiden Kolben als Kolben, welche einen unterschiedlichen Querschnitten, d.h., im Falle einer runden Querschnittsfläche der Kolben, unterschiedliche Durchmesser, ausweisen ist eine effektive Ausgestaltung zum Erreichen, dass beim Beaufschlagen mit Druckluft die beiden Kolben bewegt werden. Durch den unterschiedlichen Querschnitt ergeben sich unterschiedlich große Kräfte auf die beiden Kolben, d.h. der größere Kolben erfährt durch die Druckluft eine größere Kraft als der Kolben mit dem kleineren Querschnitt, wodurch sich beide Kolben in Richtung des Kolbens bewegen, welcher den größeren Querschnitt hat.The Ausgestalten of the two pistons as a piston, which a different Cross sections, that is, in the case of a round cross-sectional area of the pistons, Identify different diameters, is an effective design to achieve that when pressurized with compressed air, the two Pistons are moved. Due to the different cross section different sizes personnel on the two pistons, i. the larger piston undergoes the compressed air a greater force as the piston with the smaller cross section, causing both pistons move in the direction of the piston, which has the larger cross-section.

Das Zeitglied kann derart eingerichtet sein, dass am Ausgang des Zeitgliedes ein Druckluftimpuls für eine vorgebbare Zeitspanne anliegt. Insbesondere kann die Länge der vorgebbaren Zeitspanne mittels einer Größe des Hohlraumes und/oder einer Größe der Feder einstellbar sein.The Timer may be configured such that at the output of the timer a compressed air pulse for a predetermined period is applied. In particular, the length of the predetermined period of time by means of a size of the cavity and / or a size of the spring be adjustable.

Eine Variation des Hohlraumes und/oder der Feder ist eine besonders effektive Art die Länge des Druckluftimpulses zu variieren. Vorzugsweise lässt sich die Länge des Druckluftimpulses durch Wahl der Federhärte und/oder Federlänge und/oder durch eine Länge des Hohlraumes einstellen, entlang welcher Länge sich die beiden Kolben beim Beaufschlagen mit Druckluft bewegen. Die Länge des Druckluftimpulses beträgt vorzugsweise etwa 0,3 Sekunden. In Abhängigkeit von der benötigten Schmiermittelmenge für andere Anwendungsfälle kann die Länge des Druckluftimpulses variabel gestaltet werden. Anstelle einer Feder können auch andere elastisch verformbare Bauteile als Rückstelleinheit verwendet werden.A variation of the cavity and / or the spring is a particularly effective way to vary the length of the compressed air pulse. Preferably leaves adjust the length of the compressed air pulse by selecting the spring hardness and / or spring length and / or by a length of the cavity, along which length the two pistons move when pressurized air. The length of the compressed air pulse is preferably about 0.3 seconds. Depending on the required amount of lubricant for other applications, the length of the compressed air pulse can be made variable. Instead of a spring, other elastically deformable components can be used as a restoring unit.

In einem Ausführungsbeispiel weist die Schmiermittelpumpe einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss auf. Das Absperrventil weist einen ersten Einlass, einen zweiten Einlass und einen Auslass auf. Der Eingangsanschluss der Schmiermittel-Pumpe ist mit dem Ausgang des Zeitgliedes gekoppelt und der Ausgangsanschluss der Schmiermittelpumpe ist mit dem ersten Einlass des Absperrventils gekoppelt. Ferner ist der Ausgang des Zeitgliedes mit dem zweiten Einlass des Absperrventils gekoppelt.In an embodiment The lubricant pump has an input port and an output port on. The shut-off valve has a first inlet, a second inlet Inlet and an outlet on. The inlet connection of the lubricant pump is coupled to the output of the timer and the output terminal the lubricant pump is connected to the first inlet of the shut-off valve coupled. Furthermore, the output of the timer with the second Inlet of the shut-off valve coupled.

Mittels einer solchen Ausgestaltung der Kopplung zwischen Zeitglied, Schmiermittelpumpe und Absperrventil ist es möglich auf einfache Weise sicherzustellen, dass bei einem Bohrprozess kein Schmiermittel aus Zuführleitungen, beispielsweise zwischen der Schmiermittelpumpe und dem Absperrventil, gesaugt wird. Das Absperrventil kann so eingerichtet werden, dass es nur während der Dauer des Druckluftimpulses geöffnet ist, und wenn kein Druckluftimpuls anliegt, geschlossen ist.through Such an embodiment of the coupling between timer, lubricant pump and Shut-off valve is possible to easily ensure that during a drilling process no lubricant from supply lines, for example, between the lubricant pump and the shut-off valve, is sucked. The shut-off valve can be set up so that it only while the duration of the compressed air pulse is open, and if no compressed air pulse is closed, is closed.

Die Schmiermittel-Dosiereinheit kann ferner eine Druckstempelbuchse aufweisen, welche mit dem Absperrventil gekoppelt ist. Bevorzugt weist die Druckstempelbuchse einen Schmiermittelkanal auf. Besonders bevorzugt weist der Schmiermittelkanal einen ersten Teilabschnitt und einen zweiten Teilabschnitt auf, wobei ein Durchmesser des ersten Teilabschnittes größer ist als ein Durchmesser des zweiten Teilabschnittes.The Lubricant metering unit may further include a plunger sleeve have, which is coupled to the shut-off valve. Prefers has the pressure piston bushing on a lubricant channel. Especially Preferably, the lubricant channel has a first section and a second portion, wherein a diameter of the first Part section is larger as a diameter of the second section.

Durch das Vorsehen eines Schmiermittelkanals in der Druckstempelbuchse, welcher einen Teilbereich, d.h. einen Abschnitt, mit einem ersten Durchmesser und einen zweiten Teilbereich mit einem zweiten Durchmesser aufweist, wobei der erste Durchmesser größer als der zweite Durchmesser ist, ist es auf einfache Weise möglich einen feinen Schmiermittelstrahl bzw. einen Schmiermittelnebel zu erzeugen, welcher auf Schneiden eines Bohrwerkzeuges gesprüht werden kann, welches innerhalb der Druckstempelbuchse angeordnet ist. Durch eine solche Ausgestaltung ist es möglich bei der Bohrung das Schmiermittel fein und gleichmäßig verteilt zur Verfügung zu stellen, wodurch die Qualität der Bohrung weiter verbessert wird.By the provision of a lubricant channel in the pressure bushing, which is a subarea, i. a section with a first diameter and a second portion having a second diameter, wherein the first diameter is greater than the second diameter is, it is easily possible one to produce a fine lubricant jet or a lubricant mist, which can be sprayed on cutting a drilling tool, which within the pressure piston sleeve is arranged. By such a configuration Is it possible During the drilling, the lubricant finely and evenly distributed to disposal to put, thereby reducing the quality the bore is further improved.

Bevorzugt ist die Druckstempelbuchse mit dem Auslass des Absperrventils gekoppelt.Prefers the plunger sleeve is coupled to the outlet of the shut-off valve.

Eine erfindungsgemäße Schmiermittel-Dosiereinheit kann insbesondere bei Bohrprozessen eingesetzt werden, bei denen eine hohe Qualität der Bohrung benötigt wird, wie bei Bohrung eines Bauteiles, welches in der in der Luft- und Raumfahrttechnik verwendet wird. Das Bauteil kann aus Metall, Verbundwerkstoffen oder Kunststoff sein.A Lubricant metering unit according to the invention Can be used in particular in drilling processes in which a high quality the bore needed becomes, as with drilling a component, which in the air and space technology is used. The component can be made of metal, Composites or plastic.

Zusammenfassend schafft die Erfindung eine Schmiermittel-Dosiereinheit für ein Schmiermittel-Zuführsystem, welche ein pneumatisches Zeitglied aufweist, mittels welchem eine Minimalmengen Dosierung exakt durchgeführt werden kann und welches problemlos in bestehende Schmiermittel-Zuführsysteme integrieren werden kann. Anschaulich bildet die Schmiermittel-Dosiereinheit ein rein pneumatisches Steuerungssystem für eine Schmiermittel-Zuführeinheit, in dem keine Elektrik oder elektronischen Komponenten benötigt wird und mit welchem ein Benetzen von Senkungen in erzeugten Bohrungen mit Schmiermitteln vermieden wird, wodurch der Reinigungsaufwand für erzeugte Bohrungen reduziert werden kann. Entscheidend ist hierbei, dass mittels der erfindungsgemäßen Schmiermittel-Dosiereinheit sichergestellt werden kann, dass die Schmiermitteldosierung vor Beendigung des Bohrprozesses abgeschlossen ist. Hierzu wird das pneumatische Zeitglied in den Zuführungsluftstrom der Schmiermittel-Dosiereinheit gekoppelt und bewirkt, dass ein Schmiermittelnebel für eine vorgegebene, d.h. eine definierte, Zeitspanne, beispielsweise 0,3 Sekunden, erzeugt wird. Mit dem erfindungsgemäßen Zeitglied und der Schmiermittel-Dosiereinheit ist es möglich auf effektive Weise Bohrungen hoher Qualität zu erzeugen, wie sie beispielsweise bei Bauteilen, aus Metall, Verbundwerkstoffen oder Kunststoff, für die Luft- und Raumfahrttechnik benötigt werden.In summary the invention provides a lubricant metering unit for a lubricant supply system, which has a pneumatic timer, by means of which a Minimum quantities dosage can be carried out exactly and which be easily integrated into existing lubricant supply systems can. Clearly, the lubricant metering unit forms a pure pneumatic control system for a lubricant supply unit, where no electrical or electronic components are needed and with which wetting of subsidence in generated wells with lubricants is avoided, reducing the cleaning effort for generated Drilling can be reduced. The decisive factor here is that by means of the lubricant metering unit according to the invention can be ensured that the lubricant dosage before Completion of the drilling process is completed. For this purpose, the pneumatic Timer in the supply air flow of Coupled lubricant metering unit and causes a lubricant mist for one predetermined, i. a defined period of time, for example 0.3 Seconds, is generated. With the timer according to the invention and the lubricant metering unit it possible to effectively produce high quality wells such as, for example in the case of components, of metal, composite materials or plastic, for the purposes of and space technology needed become.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren abgebildet und wird unter Bezugnahme auf die Figuren detaillierter beschrieben.One embodiment The invention is illustrated in the figures and is described with reference to FIG the figures described in more detail.

Es zeigen: It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schmiermittel-Dosiereinheit; und 1 a schematic representation of a lubricant metering unit according to the invention; and

2 eine schematische Darstellung einer Druckstempelbuchse, welche in einer erfindungsgemäßen Schmiermittel-Dosiereinheit verwendet werden kann. 2 a schematic representation of a pressure bushing, which can be used in a lubricant metering unit according to the invention.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schmiermittel-Dosiereinheit 100, welche ein Zeitglied 101, eine Schmiermittelpumpe 102, ein pneumatisches Absperrventil 103 und eine Druckstempelbuchse 104 mit Schmiermittelkanal, welche in 2 detaillierter dargestellt ist, aufweist. 1 shows an embodiment of a lubricant metering unit according to the invention 100 which is a timer 101 , a lubricant pump 102 , a pneumatic shut-off valve 103 and a thrust bushing 104 with lubricant channel, which in 2 is shown in more detail.

Das Zeitglied 101 weist einen Hohlraum 105 auf, welcher einen ersten Teilhohlraum 106 mit rundem Querschnitt und einen zweiten Teilhohlraum 107 mit rundem Querschnitt aufweist. Innerhalb des Hohlraumes 105 ist ein erster Kolben 108 und ein zweiter Kolben 109 angeordnet, welche miteinander verbunden sind. Der erste Kolben 108 hat einen ersten Durchmesser, welcher zu dem Durchmesser des ersten Teilhohlraums 106 korrespondiert, und ist innerhalb des ersten Teilhohlraumes 106 angeordnet. Der zweite Kolben 109 hat einen zweiten Durchmesser, welcher zu dem Durchmesser des zweiten Teilhohlraumes 107 korrespondiert, und ist innerhalb des zweiten Teilhohlraumes 107 angeordnet. Ferner ist im ersten Teilhohlraum 106 eine Feder 110 angeordnet.The timer 101 has a cavity 105 on which a first partial cavity 106 with a round cross section and a second part cavity 107 having a round cross-section. Inside the cavity 105 is a first piston 108 and a second piston 109 arranged, which are interconnected. The first piston 108 has a first diameter which corresponds to the diameter of the first part cavity 106 corresponds, and is within the first partial cavity 106 arranged. The second piston 109 has a second diameter which corresponds to the diameter of the second partial cavity 107 corresponds, and is within the second partial cavity 107 arranged. Furthermore, in the first part cavity 106 a feather 110 arranged.

Das Zeitglied 101 weist ferner einen Eingang 111 und einen Ausgang 112 auf, wobei der Eingang 111 im ersten Teilhohlraum 106 ausgebildet ist und der Ausgang 112 im zweiten Teilhohlraum 107 ausgebildet ist.The timer 101 also has an entrance 111 and an exit 112 on, with the entrance 111 in the first part cavity 106 is formed and the output 112 in the second part of the cavity 107 is trained.

Der Ausgang 112 des Zeitgliedes 101 ist mit einem Eingangsanschluss 113 der Schmiermittelpumpe 102 gekoppelt. Ein Ausgangsanschluss 114 der Schmiermittelpumpe 102 ist mit einem ersten Einlass 115 des pneumatischen Absperrventils 103 gekoppelt.The exit 112 of the timer 101 is with an input connection 113 the lubricant pump 102 coupled. An output connection 114 the lubricant pump 102 is with a first inlet 115 the pneumatic shut-off valve 103 coupled.

Ferner ist der Ausgang 112 des Zeitgliedes 101 mit einem zweiten Einlass 116 des pneumatischen Absperrventils 103 gekoppelt. Ein Auslass 117 des pneumatischen Absperrventils 103 ist mit der Druckstempelbuchse 104, d.h. mit dem Schmiermittelkanal der Druckstempelbuchse, gekoppelt.Further, the output is 112 of the timer 101 with a second inlet 116 the pneumatic shut-off valve 103 coupled. An outlet 117 the pneumatic shut-off valve 103 is with the pressure stamp bush 104 , ie, coupled to the lubricant channel of the pressure piston sleeve.

Nachfolgend wird kurz das Funktionsprinzip der Schmiermittel-Dosiereinheit 100 beschrieben, welche in 1 schematisch dargestellt ist. In 1 sind beide Kolben in einer Ausgangsposition gezeigt. Wird nun durch Anlegen von Druckluft an den Eingang 111 das Zeitglied 101 mit Druckluft beaufschlagt, so strömt Druckluft durch den Hohlraum 105 zum Ausgang 112, wodurch der Beginn eines Druckluftimpulses gekennzeichnet wird. Gleichzeitig bewegen sich die Kolben in der 1 nach links, da durch die unterschiedlichen Kolbenflächen des ersten Kolbens 108 und des zweiten Kolbens 109 eine Differenzkraft auf die Kolben entsteht. Der erste Kolben 108 wird hierbei gegen die Feder 110 gedrückt. Gleichzeitig bewegt sich auch der zweite Kolben 109 in 1 nach links und verschließt hierdurch den Ausgang 112, wodurch der Druckluftimpuls beendet wird. Durch das Beenden des Druckluftimpulses wird auch die Dosierung des Schmiermittels beendet, da die Dosierung des Schmiermittels mittels der Schmiermittelpumpe 102, welche an den Ausgang 112 des Zeitgliedes 101 gekoppelt ist, durchgeführt wird. Nach Beenden des Bohrprozesses wird der Eingang 111 des Zeitgliedes 101 drucklos, wodurch der erste Kolben 108 und mit diesem auch der zweite Kolben 109 durch die Feder 110 wieder in die Ausgangsposition bewegt werden.The following briefly describes the functional principle of the lubricant dosing unit 100 described which in 1 is shown schematically. In 1 Both pistons are shown in an initial position. Now by applying compressed air to the input 111 the timer 101 pressurized with air, so compressed air flows through the cavity 105 to the exit 112 , whereby the beginning of a compressed air pulse is characterized. At the same time, the pistons move in the 1 to the left, because of the different piston surfaces of the first piston 108 and the second piston 109 a differential force is created on the pistons. The first piston 108 this is against the spring 110 pressed. At the same time, the second piston is moving 109 in 1 to the left and thereby closes the exit 112 , whereby the compressed air pulse is terminated. By stopping the compressed air pulse and the dosage of the lubricant is stopped because the dosage of the lubricant by means of the lubricant pump 102 which are connected to the exit 112 of the timer 101 coupled is performed. Upon completion of the drilling process, the input becomes 111 of the timer 101 depressurized, causing the first piston 108 and with this also the second piston 109 through the spring 110 be moved back to the starting position.

Die Schmiermittel-Dosiereinheit 100 weist ferner das pneumatische Absperrventil 103 auf, welches ein Leersaugen der Zuführleitung des Schmiermittels, d.h. insbesondere der Schmiermittelleitung zwischen der Schmiermittelpumpe 102 und der Druckstempelbuchse 104, verhindert. Das pneumatische Absperrventil 103 wird wie die Schmiermittelpumpe 102 mittels des Druckluftimpulses des Zeitgliedes 101 gesteuert. Hierzu ist der zweite Einlass 116 des Absperrventils 103 mit dem Ausgang 112 des Zeitgliedes 101 gekoppelt. Das Absperrventil 103 ist derart eingerichtet, dass es im drucklosen Zustand, d.h. wenn das Zeitglied 101 keinen Druckluftimpuls erzeugt, gesperrt ist und erst beim Ansteuern des Absperrventils 103 mittels des Druckluftimpulses des Zeitgliedes 101 geöffnet wird. Ist das Absperrventil 103 geöffnet, so wird das Schmiermittel aus der Schmiermittelpumpe 102 durch das Absperrventil 103 in den Schmiermittelkanal der Druckstempelbuchse 104 geleitet, wo es einen Schmiermittelstrahl oder einen Schmiermittelnebel erzeugt welcher auf Schneiden eines Bohrwerkzeuges aufgesprüht wird.The lubricant dosing unit 100 also has the pneumatic shut-off valve 103 on which an empty suction of the supply line of the lubricant, ie in particular the lubricant line between the lubricant pump 102 and the pressure stamp bushing 104 , prevented. The pneumatic shut-off valve 103 becomes like the lubricant pump 102 by means of the compressed air pulse of the timer 101 controlled. This is the second inlet 116 the shut-off valve 103 with the exit 112 of the timer 101 coupled. The shut-off valve 103 is set up so that it in the depressurized state, ie when the timer 101 no compressed air pulse is generated, is locked and only when controlling the shut-off valve 103 by means of the compressed air pulse of the timer 101 is opened. Is the shut-off valve 103 opened, so the lubricant from the lubricant pump 102 through the shut-off valve 103 in the lubricant channel of the pressure bushing 104 where it produces a jet of lubricant or a lubricant spray which is sprayed on cutting a drill bit.

2 zeigt die Druckstempelbuchse 104 in einer detaillierteren Ansicht. Die Druckstempelbuchse 104 weist eine Wandung 218 auf, welche einen Außendurchmesser DA und einen Innendurchmesser DI hat. Die Stärke, d.h. die Dicke, der Wandung 218 ist in 2 mit S gekennzeichnet. Innerhalb der Wandung 218 ist ein Schmiermittelkanal 219 ausgebildet. Der Schmiermittelkanal 219 weist einen ersten Teilabschnitt 220 und einen zweiten Teilabschnitt 221 auf. Der erste Teilabschnitt 220 hat hierbei einen ersten Durchmesser D1 und der zweite Teilabschnitt 221 hat einen zweiten Durchmesser D2, welcher geringer als der erste Durchmesser D1 ist. Der zweite Teilabschnitt 221 ist ferner so ausgebildet, dass er sich mit einem Ende an den ersten Teilabschnitt 220 anschließt und mit dem anderen Ende die Wandung 219 der Druckstempelbuchse 104 zum Zentrum der Druckstempelbuchse 104 hin durchstößt, d.h. durch den zweiten Teilabschnitt 221 hindurch wird das Schmiermittel zum Zentrum der Druckstempelbuchse 104 hin gesprüht, wodurch Schneiden eines Bohrwerkzeugs, welches innerhalb der Druckstempelbuchse 104 angeordnet ist, mit Schmiermittel besprüht werden können. Der erste Durchmesser D1 beträgt vorzugsweise etwa 0,7 mm und der zweite Durchmesser D2 beträgt vorzugsweise zwischen etwa 0,3 mm und 0,5 mm. Zusätzlich ist in 2 noch die Länge L1 des Schmiermittelkanals 219 gekennzeichnet. 2 shows the pressure bushing 104 in a more detailed view. The pressure stamp bush 104 has a wall 218 which has an outer diameter DA and an inner diameter DI. The thickness, ie the thickness, of the wall 218 is in 2 marked with S. Inside the wall 218 is a lubricant channel 219 educated. The lubricant channel 219 has a first section 220 and a second subsection 221 on. The first section 220 in this case has a first diameter D1 and the second section 221 has a second diameter D2 which is smaller than the first diameter D1. The second section 221 is further configured to terminate at one end to the first portion 220 connects and with the other end the wall 219 the pressure stamp bushing 104 to the center of the pressure bushing 104 pierces through, ie through the second section 221 through the lubricant to the center of the pressure sleeve bushing 104 sprayed through, thereby cutting a drilling tool, which within the plunger sleeve 104 is arranged, be with lubricant be can be sprayed. The first diameter D1 is preferably about 0.7 mm and the second diameter D2 is preferably between about 0.3 mm and 0.5 mm. Additionally is in 2 nor the length L1 of the lubricant channel 219 characterized.

Zusammenfassend schafft die Erfindung eine Schmiermittel-Dosiereinheit für ein Schmiermittel-Zuführsystem, welche ein pneumatisches Zeitglied aufweist, mittels welchem eine Minimalmengen Dosierung exakt durchgeführt werden kann und welches problemlos in bestehende Schmiermittel-Zuführsysteme integrieren werden kann. Anschaulich bildet die Schmiermittel-Dosiereinheit ein rein pneumatisches Steuerungssystem für eine Schmiermittel-Zuführeinheit, in dem keine Elektrik oder elektronischen Komponenten benötigt wird und mit welchem ein Benetzen von Senkungen erzeugter Bohrungen mit Schmiermitteln vermieden werden, wodurch der Reinigungsaufwand für erzeugte Bohrungen reduziert werden kann. Entscheidend ist hierbei, dass mittels der erfindungsgemäßen Schmiermittel-Dosiereinheit sichergestellt werden kann, dass die Schmiermitteldosierung vor Beendigung des Bohrprozesses abgeschlossen ist. Hierzu wird das pneumatische Zeitglied in den Zuführungsluftstrom der Schmiermittel-Dosiereinheit gekoppelt und bewirkt, dass ein Schmiermittelnebel für eine vorgegebene, d.h. eine definierte, Zeitspanne, beispielsweise 0,3 Sekunden, erzeugt wird.In summary the invention provides a lubricant metering unit for a lubricant supply system, which has a pneumatic timer, by means of which a Minimum quantities dosage can be carried out exactly and which be easily integrated into existing lubricant supply systems can. Clearly, the lubricant metering unit forms a pure pneumatic control system for a lubricant supply unit, where no electrical or electronic components are needed and with which a wetting of bores generated by drilling with Lubricants are avoided, whereby the cleaning effort for generated Drilling can be reduced. The decisive factor here is that by means of the lubricant metering unit according to the invention can be ensured that the lubricant dosage before Completion of the drilling process is completed. For this purpose, the pneumatic Timer in the supply air flow of Coupled lubricant metering unit and causes a lubricant mist for one predetermined, i. a defined period of time, for example 0.3 Seconds, is generated.

Claims

Timer ( 101 ) for a lubricant supply system, which timer ( 101 ): a cavity ( 105 ) with an input ( 111 ) and an output ( 112 ); a first piston ( 108 ); and a second piston ( 109 ); in which the first piston ( 108 ) and the second piston ( 109 ) in the cavity ( 105 ) are arranged, and wherein the first piston ( 108 ) with the second piston ( 109 ) is coupled in such a way that by applying compressed air to the input ( 111 ) of the cavity ( 105 ) the first piston ( 108 ) and the second piston ( 109 ) are moved such that the second piston ( 109 ) the output ( 112 ) closes.

Timer ( 101 ) according to claim 1, wherein the timer ( 101 ) a spring ( 110 ), which in the cavity ( 105 ) is arranged, that the first piston ( 108 ) when applying the compressed air against the spring ( 110 ) is pressed.

Timer ( 101 ) according to claim 1 or 2; in which a piston cross-section of the first piston ( 108 ) larger than a piston cross-section of the second piston ( 109 ).

Timer ( 101 ) according to claim 3, wherein the cavity ( 105 ) a first partial cavity ( 106 ) and a second partial cavity ( 107 ), wherein the first piston ( 108 ) in the first partial cavity ( 106 ) is arranged and the second piston ( 109 ) in the second partial cavity ( 107 ) and also the entrance ( 111 ) in the first partial cavity ( 106 ) and the output ( 112 ) in the second partial cavity ( 107 ) is arranged.

Timer ( 101 ) according to one of claims 1 to 4, in which the timer ( 101 ) is set up such that at the exit ( 112 ) of the timer ( 101 ) A compressed air pulse for a predetermined period of time is applied.

Timer ( 101 ) according to claim 5, which is arranged such that the duration of the predeterminable period of time by means of a size of the cavity ( 105 ) and / or a size of the spring ( 110 ) is adjustable.

Lubricant dosing unit ( 100 ), comprising: a timer ( 101 ) according to any one of claims 1 to 6; a lubricant pump ( 102 ); and a shut-off valve ( 103 ), where the output ( 112 ) of the timer ( 101 ) with the lubricant pump ( 102 ) is coupled in such a way that when compressed air is applied to the input ( 111 ) of the cavity ( 105 ) of the timer ( 101 ) the lubricant pump ( 102 ) Lubricant through the shut-off valve ( 103 ) pumps and the output ( 112 ) of the timer ( 101 ) with the shut-off valve ( 103 ) is coupled in such a way that when the compressed air is applied, the shut-off valve ( 103 ) is open.

Lubricant dosing unit ( 100 ) according to claim 7, wherein the lubricant pump ( 102 ) a Eigangsanschluss ( 113 ) and an output terminal ( 114 ), in which the shut-off valve ( 103 ) a first inlet ( 115 ), a second inlet ( 116 ) and an outlet ( 117 ), wherein the input terminal ( 113 ) of the lubricant pump ( 102 ) with the output ( 112 ) of the timer ( 101 ), the output terminal ( 114 ) of the lubricant pump ( 102 ) with the first inlet ( 115 ) of the shut-off valve ( 103 ) and the output ( 112 ) of the timer ( 101 ) with the second inlet ( 116 ) of the shut-off valve ( 103 ) is coupled.

Lubricant dosing unit ( 100 ) according to claim 7 or 8, further comprising a pressure stamp bushing ( 104 ), which with the outlet ( 117 ) of the shut-off valve ( 103 ) is coupled.

Lubricant dosing unit ( 100 ) according to claim 9, wherein the pressure stamp bushing ( 104 ) a lubricant channel ( 219 ) having.

Lubricant dosing unit ( 100 ) according to claim 10, wherein the lubricant channel ( 219 ) a first subsection ( 220 ) and a second subsection ( 221 ), wherein a diameter of the first section ( 220 ) is greater than a diameter of the second subsection ( 221 ).

Lubricant dosing unit ( 100 ) according to one of Claims 9 to 11, in which the pressure-stamp bushing ( 104 ) with the outlet ( 117 ) of the shut-off valve ( 103 ) is coupled.

Using a lubricant metering unit ( 100 ) according to any one of claims 7 to 12 when drilling a component, in particular in the aerospace industry.

Method for dosing a lubricant in a bore by means of a drilling system comprising a lubricant dosing unit ( 100 ) with a timer ( 101 ), a lubricant pump ( 102 ) and a shut-off valve ( 103 ), in which the timer ( 101 ) emits a compressed air pulse of a predefinable period of time, in which by means of the compressed air pulse lubricant from the lubricant pump ( 102 ) in the shut-off valve ( 103 ) is pumped, and in which by means of the compressed air pulse further the shut-off valve ( 103 ) is operated so that it is in an open state, as long as the compressed air pulse from the timer ( 101 ) provided.