DE102009048018A1

DE102009048018A1 - Hochdruckverteilerblock einer Kühl-Schmierstoffversorgungseinrichtung

Info

Publication number: DE102009048018A1
Application number: DE200910048018
Authority: DE
Inventors: Dietmar Wensauer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-10-02
Filing date: 2009-10-02
Publication date: 2011-04-07
Also published as: WO2011038813A1

Abstract

Offenbart ist ein Hochdruckverteilerblock zur Montage in einer Kühl-Schmierstoffversorgungseinrichtung bestehend aus einem Gehäuse, in dem eine Durchgangs- oder Sackbohrung, die einen Hochdruckverteilerkanal bildet und eine Anzahl von im Wesentlichen senkrecht zur Durchgangs- oder Sackbohrung verlaufenden Querbohrungen ausgeformt sind, die längs der Durchgangs- oder Sackbohrung beabstandet sind und in diesen münden, wobei die Querbohrungen an der Außenseite des Gehäuses Anschlüsse bilden, die wahlweise mit Steuer-/Regelelementen zur gesteuerten/geregelten Versorgung von daran angeschlossenen Verbrauchern bestückbar sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hochdruckverteilerblock einer Kühl-Schmierstoffversorgungseinrichtung vorzugsweise für eine Werkzeugmaschine zur Beaufschlagung von Verbrauchern wie spanabhebende Werkzeuge mit einem Kühl-Schmiermittel.
Insbesondere bei spanabhebenden Werkzeugmaschinen ist es erforderlich, die eingesetzten Werkzeuge/Werkstücke zumindest während des Bearbeitungsprozesses zu kühlen und zu schmieren. Hierfür wird in einem Maschineninternen Kühl-Schmierstoffversorgungskreislauf (dezentrale Ausführung) ein Kühl-Schmiermittel (nachfolgend als Emulsion bezeichnet) in einer integrierten Kühl-Schmierstoffversorgungseinrichtung auf einen vorbestimmten Druck gesetzt und in geregelter Weise zu dem Maschinen internen Verbraucher (beispielsweise eine Ausspritzdüse) gefördert. Auch ist es möglich, mehrere Werkzeugmaschinen an eine gemeinsame Kühl-Schmierstoffversorgungseinrichtung anzuschließen (zentrale Ausführung), die in geregelter Weise die einzelnen Maschinen bzw. deren Verbraucher mit individuell druckbeaufschlagter Emulsion versorgt.
Kühl-/Schmierstoffversorgungseinheiten oder -einrichtungen dieser Gattung enthalten eine Mehrzahl von vorzugsweise pneumatisch vorgesteuerten Ventilen, die entsprechend der Anzahl zu versorgender Verbraucher miteinander fluidverbunden (verrohrt) sein müssen. Derartige Einrichtungen stellen dabei gemäß dem einschlägig vorbekannten Stand der Technik individuelle Konstruktionen dar, deren Planung und Errichtung aufwändig und teuer ist. Auch benötigen die bekannten Einrichtungen erheblichen Bauraum für die Verrohrung der einzelnen Ventile, Pumpen und Steuerungseinrichtungen.
Angesichts dieser Situation liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Hochdruckverteilerblock für eine Kühl-/Schmierstoffversorgungseinheit oder -einrichtung zu schaffen, der eine verbesserte Funktionalität erbringt.
Diese Aufgabe wird durch einen Hochdruckverteilerblock einer Kühl-Schmierstoffversorgungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.
Der Grundgedanke der Erfindung gemäß einem ersten Aspekt besteht darin, die in der Kühl-Schmierstoffversorgungseinrichtung angeordneten Kühl-/Schmierstoffversorgungselemente für Hochdruck- und Niederdruckverbraucher innerhalb einer einzigen Werkzeugmaschine und/oder von mehreren gemeinsam zu versorgenden Werkzeugmaschinen zu integrierten Hochdruck- und Niederdruckverteilerblöcken zusammen zu fassen und diese zentral anzuordnen. Dieses Grundprinzip ermöglicht es, die Verrohrung einzelner Elemente wie Ventile im Rahmen eines einzigen Verteilerblocks auf engstem Raum zu bewerkstelligen und damit den erforderlichen Bauraum zu verkleinern. Des Weiteren können die einzelnen Verteilerblöcke als Standardbauteile ausgeführt sein, die lediglich in Abstimmung mit den zu versorgenden Verbrauchern mit den entsprechenden Elementen wie z. B. Ventilen, Drosseln, etc. bestückt werden müssen. Damit lässt sich der Konstruktions- und Herstellungsaufwand reduzieren.
Vorteilhaft ist es, wenn die notwendigen Verteilerblöcke auf einer Montageplatte oder in einem Montagerahmen im Wesentlichen zweidimensional ausgerichtet sind. Auf diese Weise verlaufen die Verbindungsleitungen unter den Verteilerblöcken wie auch zu den Verbrauchern im Wesentlichen auf einer Ebene, wodurch sich der Herstellungsaufwand weiter verringert.
Dabei hat es sich auch als besonders vorteilhaft erwiesen, die Ausgangsanschlüsse am Niederdruck- und/oder Hochdruckverteilerblock an einer, der jeweiligen Montagefläche abgewandten Vorderseite und/oder an der Montagefläche des Verteilerblocks selbst anzubringen. Diese Ausgestaltung trägt dazu bei, Platz auf der Montageplatte einzusparen und die einzelnen Bauteile näher aneinander zu rücken.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist der zumindest eine Niederdruckverteilerblock einer Kühl-Schmierstoffversorgungseinrichtung für eine Werkzeugmaschine mit einem gemeinsamen (integrierten) Verteilerkanal ausgebildet, von dem einen Anzahl von Anschlüssen abzweigt. An die Anschlüsse sind ein optionales Eingangsventil sowie je nach Bedarf ein oder mehrere (Ausgangs-)Schaltventile angeschlossen, welche die als Ausgänge fungierenden Anschlüsse steuern.
Vorzugsweise hat der Niederdruckverteilerblock ein Gehäuse mit einer Montagefläche (vorzugsweise die Rückseite) zur Befestigung des Niederdruckverteilerblocks an einer Montageplatte, wobei die Anschlüsse an den zur Montagefläche angrenzenden Seitenflächen, und/oder an der zur Montagefläche parallelen Frontfläche angeordnet sind. Ggf. können Anschlüsse auch auf der Montagefläche vorgesehen sein. Auf diese Weise kann die Verrohrung des Niederdruckverteilerblocks mit weiteren Bauteilen der Kühl-Schmierstoffversorgungseinrichtung im Wesentlichen parallel zur Montageplatte d. h. im Wesentlichen zweidimensional erfolgen. Dies vereinfacht den Montageaufwand und reduziert den erforderlichen Bauraum.
Die an den Niederdruckverteilerblock angeschlossenen Schaltventile sind beispielhaft pneumatisch vorgesteuert, wobei die Pneumatikvorsteuerventile in vorteilhafter Weise am Niederdruckverteilerblock montiert sind und somit eine Einheit mit dem Block und den Schaltventilen bilden. Vorzugsweise sind die Pneumatikvorsteuerventile zu einer sogenannten Ventilinsel zusammengefasst, d. h. die Pneumatikvorsteuerventile sind sämtlich auf einer Seitenfläche oder auf der Fronfläche des Niederdruckverteilerblocks weiter vorzugsweise in Form eines integralen Vorsteuerblocks angeordnet und vorzugsweise über zum Verteilerblock externe Druckluftleitungen an die Schaltventile angeschlossen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung gemäß dem zweiten Aspekt sieht vor, den Verteilerkanal als Durchgangsbohrung oder als Sackbohrung in dem Gehäuse des Niederdruckverteilerblocks auszubilden und im Fall einer Durchgangsbohrung eine der Bohrungsmündungen mit einem Blindstopfen fluiddicht zu verschließen. Alternativ hierzu können die Bohrungsmündungen als Anschlüsse für weitere Schaltventile zum Anschluss von Messeinrichtungen und/oder zum Anschluss von Verbindungsleitungen zu weiteren Bauteilen der Kühl-Schmierstoffversorgungseinrichtung dienen.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der zumindest eine Hochdruckverteilerblock der Kühl-Schmierstoffversorgungseinrichtung einer Werkzeugmaschine zumindest mit einem eingangsseitig angeordneten Druckbegrenzungsventil bestückt, das den Druck in einem gemeinsamen, integrierten Hochdruckverteilerkanal begrenzt. Des Weiteren ist zumindest einer der Anzahl von in den Verteilerkanal mündenden Anschlüssen mit einem (Ausgangs-)Schaltventil versehen, welches den als Ausgang fungierenden Anschluss steuert.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Hochdruckverteilerblocks gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung sieht die Ausbildung eines Gehäuses vor, in dem der Verteilerkanal in Form einer Durchgangsbohrung oder einer Sackbohrung ausgebildet ist, wobei im Fall einer Durchgangsbohrung eine der beiden Mündungen mittels eines Blindstopfens fluiddicht verschlossen ist oder als Anschluss für einen Drucksensor oder eine Druckanzeige dient. In beiden Fällen ist eine Mündung des Verteilerkanals des Hochdruckverteilerblocks als Anschluss für eine Verbindungsleitung zu weiteren Elementen der Kühl-Schmierstoffversorgungseinrichtung vorgesehen.
Das zumindest eine Schaltventil ist vorzugsweise ein pneumatisch vorgesteuertes Schaltventil, wobei im Fall mehrerer Schaltventile jedem ein Vorsteuerventil zugeordnet ist, die weiter vorzugsweise zu einer Ventilinsel in Form eines integralen Vorsteuerventilblocks zusammengefasst sind. Die Ventilinsel kann dabei wahlweise am Hochdruckverteilerblock (dessen Gehäuse) oder an einer Montageplatte der Kühl-Schmierstoffversorgungseinrichtung montiert sein.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Hochdruckverteilerblocks gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung sieht vor, zumindest einen Anschluss mit einem zu den anderen Anschlüssen unterschiedlichen Hochdruckniveau auszustatten, in den die Zuleitung für einen Verbraucher mit unterschiedlichem Hochdruckbedarf mündet.
Vorzugsweise ist hierfür an einem Ausgangsanschluss des Verteilerblocks ein pneumatisch vorgesteuertes Schaltventil angeschlossen, das für einen bezüglich der Schaltventile an den anderen Anschlüssen unterschiedliches Druckniveau, vorzugsweise niedrigeres Druckniveau vorgesehen ist. Vom von diesem Schaltventil gesteuerten Ausgangsanschluss zweigt eine Überdruckleitung ab, die in einen Emulsionstank führt. In die Überdruckleitung ist ein Überdruckventil zwischengeschaltet, das auf den unterschiedlichen Ausgangsdruck (niedrigeren Hochdruck) eingestellt oder einstellbar ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert.
1 zeigt den kombinierten Hydraulik-/Pneumatikschaltplan einer Kühl-Schmierstoffversorgungseinrichtung und insbesondere einer Kühl-Schmierstoffversorgungseinrichtung für eine Werkzeugmaschine gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 zeigt ein Systemschaubild der Kühl-Schmierstoffversorgungseinrichtung gemäß der 1 als Vorder- und Seitenansicht;
3 zeigt den schematischen Aufbau eines Niederduckverteilerblocks gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in Vorderansicht, Seitenansicht, Draufsicht sowie Perspektivenansicht und
4 zeigt den schematischen Aufbau eines Hochdruckverteilerblocks gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in Vorderansicht, Seitenansicht, Draufsicht sowie Perspektivenansicht.
Wie in der 1 dargestellt ist, hat eine Kühl-Schmierstoffversorgungseinrichtung einer Werkzeugmaschine oder mehrerer Werkzeugmaschinen (diese Einrichtung kann auch eine Druckerhöhungsstation bilden) gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Niederdruckverteilerblock 1 mit einem Eingangsanschluss 2 für die Kühl-Schmierstoffversorgungseinrichtung, an den eine Emulsionseingangsleitung 4 (von einer Kühl-Schmierstoffversorgung kommend) über ein Eingangs-Steuerventil 6 angeschlossen ist. Im Niederdruckverteilerblock 1 ist ein Verteilerkanal 8 vorgesehen, in den der Eingangsanschluss 2 mündet und der über einen Zuführkanal 10 mit der Saugseite eines Fördermittels 12 verbunden ist. In dem Zuführkanal 10 ist dabei eine Filteranlage 14, im einfachsten Fall ein Sieb oder dergleichen, zum Reinigen der Emulsion zwischengeschaltet.
Der Niederdruckverteilerblock 1 ist ferner mit einer Anzahl von Ausgangsanschlüssen 16 ausgebildet, die sämtlich ebenfalls in den Verteilerkanal 8 münden und an die in ausgewählter Weise Emulsionsausgangsleitungen 18 angeschlossen sind. Die Ausgangsanschlüsse 16 werden ferner mittels Niederdruck-Schaltventile 20 geöffnet und geschlossen. Die Emulsionsausgangsleitungen 18 führen zu Niederdruckverbrauchern in daran angeschlossenen Werkzeugmaschinen oder einer einzigen Werkzeugmaschine, die in der 1 jedoch nicht weiter dargestellt ist/sind.
Jedes der Niederdruck-Schaltventile 20 ist ein pneumatisch vorgesteuertes Schaltventil, wobei jedem Schaltventil 20 ein pneumatisches Pilot- bzw. Vorsteuerventil 22 zugeordnet ist. Die Vorsteuerventile 22 sind über Zweigleitungen 24 mit einer Druckluft-Hauptleitung 26 verbunden und sind jeweils auf einen vorbestimmten Pilotdruck eingestellt oder elektrisch einstellbar. Der pneumatische Pilotdruck wird über individuelle Steuerleitungen 28 an das zugehörige Niederdruck-Schaltventil 20 angelegt, welches in Abhängigkeit von Pilotdruck den jeweiligen Ausgangsanschluss 16 bzw. ggf. den Eingangsanschluss 2 des Niederdruckverteilerblocks 1 öffnet oder schließt.
Wie ferner aus der 1 zu ersehen ist, ist das vorzugsweise über einen Elektromotor 30 mechanisch angetriebene Fördermittel 12 beispielsweise eine (Hochdruck-)Pumpe an ihrem Ausgangsanschluss mit dem Eingangsanschluss 33 eines Hochdruckverteilerblocks 32 fluidverbunden. Dieser Hochdruckverteilerblock 32 hat ebenfalls einen integrierten Verteilerkanal 34, in den sowohl der Eingangsanschluss 33 wie auch eine Anzahl von Ausgangsanschlüssen 36 münden. An den Ausgangsanschlüssen 36 sind in ausgewählter Weise jeweils eine Hochdruckemulsionsleitung 38 angeschlossen, die zu nicht weiter gezeigten Hochdruckverbrauchern in der/den Werkzeugmaschine(n) führen. Die Ausgangsanschlüsse 36 sind mittels Hochdruck-Schaltventile 40 öffen-/schließbar, die für ein Steuern der Anschlüsse 36 in den Hochdruckverteilerblock 32 eingesetzt/eingeschraubt sind. Die Hochdruck-Schaltventile 40 des Hochdruckverteilerblocks 32 sind ebenfalls pneumatisch vorgesteuert, wobei jedem Schaltventil 40 ein pneumatisches Vorsteuerventil 42 zugeordnet ist. Jedes Vorsteuerventil 42 ist über Zweigleitungen 43 an die Druckluft-Hauptleitung 26 angeschlossen und legt über individuelle Steuerleitungen 44 einen voreingestellten oder elektrisch einstellbaren Pilotdruck an das zugehörige Schaltventil 40 für ein ausgewähltes Öffnen/Schließen des betreffenden Hochdruck-Ausgangsanschlusses 36 an.
Darüber hinaus ist zumindest der Hochdruck-Eingangsanschluss 33 oder der Verteilerkanal 34 mit einem Druckbegrenzungsventil 46 bestückt, welches den Hochdruck im Verteilerkanal 34 auf einen voreingestellten Wert begrenzt. Konkret ist am Hochdruck-Eingangsanschluss 33 oder am Verteilerkanal 34 des Hochdruckverteilerblocks 32 unmittelbar nach dem Eingangsanschluss 33 ein Druckentspannungsabzeigkanal 48 angeschlossen, in den das Druckbegrenzungsventil 46 zwischengeschaltet ist, das einen voreingestellten Überdruck im Hochdruck-Verteilerkanal 34 in einen Emulsionstank entspannt.
Optional kann zusätzlich einer der Ausgangsanschlüsse 36a mit einem weiteren Druckbegrenzungsventil 50 versehen sein, um einen Ausgangsanschluss mit reduziertem Hochdruck zu schaffen. Konkret ist der betreffende Ausgangsanschluss 36a mit einem vorzugsweise pneumatisch vorgesteuerten Schaltventil 40 bestückt, um den Anschluss 36a in ausgewählter Weise zu öffnen und zu schließen. An den betreffenden Anschluss 36a ist ferner eine Emulsionsleitung 38a angeschlossen, die zu einem Verbraucher mit niedrigerem Hochdruckniveau führt. Um dies zu erreichen, ist an den von dem Schaltventil 40 gesteuerten Ausgangsanschluss 36a ein Überdruckkanal (Zweigkanal) 52 angeschlossen, der zu einem Emulsionstank führt und in den das Druckbegrenzungsventil 50 zwischengeschaltet ist.
Im Nachfolgenden wird der konstruktive Aufbau der erfindungsgemäßen Kühl-Schmierstoffversorgungseinrichtung (vorliegend vorzugsweise als Druckerhöhungsstation ausgeführt) anhand der 2 näher beschrieben:
Gemäß der 2 besteht die erfindungsgemäße Kühl-Schmierstoffversorgungseinrichtung aus einer Montageplatte 54, auf der der Niederdruckverteilerblock 1, der Hochdruckverteilerblock 32, die Fördereinrichtung 12 (Hochdruckpumpe) sowie die Filteranlage 14 (in zweidimensionaler Anordnung) montiert sind. Des Weiteren ist ein elektrischer Klemmenkasten/elektrische Verteilerbox 56 wie auch eine Emulsions-Auffangwanne 58 für Leckageemulsion an der Montageplatte 54 befestigt.
Wie aus der Seitendarstellung der 2 zu erkennen ist, ergibt sich durch die im Wesentlichen zweidimensionale Neben- und Übereinander-Anordnung der vorstehend genannten Versorgungselemente eine äußerst flache Bauweise der Kühl-Schmierstoffversorgungseinrichtung. Darüber hinaus verlaufen die Emulsions-Verbindungsleitungen zwischen den genannten Versorgungselementen im Wesentlichen parallel zur Montageplatte 54, d. h. ebenfalls zweidimensional vorzugsweise in einer Ebene mit den Versorgungselementen. Dadurch wird der gesamte Aufbau sehr übersichtlich und die Montage einfach. In montiertem Zustand sind der Niederdruckverteilerblock 1 und der Hochdruckverteilerblock 32 ferner im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet und so ausgerichtet, dass die zugehörigen Niederdruck- und Hochdruckschaltventile 20, 40 der Eingangs- bzw. Ausgangsanschlüsse an der Ober- und/oder Unterseite der einzelnen Blöcke 1, 32 bezüglich der Montageplatte 54 zu liegen kommen.
Die bezüglich der Montageplatte 54 linke und rechte Seite des Niederdruckverteilerblocks 1 sind den Anschlüssen für die Verbindungsleitungen zu den einzelnen Versorgungselementen wie auch der Montage der Vorsteuerventile 22 vorbehalten. Diese Niederdruck-Vorsteuerventile 22 bilden hierbei eine sogenannte Ventilinsel, d. h. einen integralen Vorsteuerventilblock, der an der einen (gemäß 2 rechten) Seitenfläche des Niederdruckverteilerblocks 1 montiert ist. Von der anderen (gemäß 2 linken) Seitenfläche des Niederdruckverteilerblocks 1 geht eine Verbindungsleitung 10 ab, die durch den Hochdruckverteilerblock 32 hindurch zu dem Fördermittel (Hochdruckpumpe) 12 führt.
Die eine (gemäß 2 rechte) Seitenfläche des Hochdruckverteilerblocks 32 bezüglich der Montaggeplatte 54 ist mit dem Eingangsanschluss 33 für die Hochdruckpumpe 12 ausgebildet, welche sich auf der gleichen rechten Seite des Hochdruckverteilerblocks 32 anordnet. Der Niederdruckverteilerblock 1 ist dabei oberhalb des Hochdruckverteilerblocks 32 und der Pumpe 12 und die Filteranlage 14 ist unterhalb des Hochdruckverteilerblocks 32 und der Pumpe 12 platziert. Die Auffangwanne 58 befindet sich unterhalb der Filteranlage 14 und stellt somit das unterste Element an der Montageplatte 54 dar.
Wie im Fall des Niederdruckverteilerblocks 1 sind auch beim Hochdruckverteilerblock 32 die pneumatischen Vorsteuerventile 42 zu einer Ventilinsel vorzugsweise in Form eines integralen Vorsteuerventilblocks zusammengefasst, die im vorliegenden Fall auf der bezüglich der Montageplatte 54 Verteilerblockunterseite angeordnet ist. An der Oberseite des Hochdruckverteilerblocks 32 (und ggf. auch auf dessen Unterseite) sind die Hochdruck-Schaltventile 40 zur Steuerung der entsprechenden Ausgangsanschlüsse 36 montiert.
Durch die beschriebene Anordnung ergeben sich zwischen den einzelnen Versorgungselementen kurze Verbindungswege, wodurch der Verrohrungsaufwand verringert wird. Darüber hinaus können die genannten Versorgungselemente eng aneinander gesetzt werden, ohne dass sich die Verbindungsleitungen überkreuzen.
Alternativ zu der Montageplatte 54 gemäß der 2 ist es auch möglich, einen Montagerahmen vorzusehen, in den die genannten Versorgungselemente quasi freitragend sowie in zweidimensionaler Ausrichtung eingesetzt sind. Der Rahmen hat gegenüber der Montageplatte 54 den zusätzlichen Vorteil, dass die darin eingesetzten Versorgungselemente besser geschützt und die Ventile und Verbindungsleitungen von zwei Seiten und damit besser zugänglich sind.
Der chronologische Aufbau der erfindungsgemäßen Kühl-Schmierstoffversorgungseinrichtung sieht demzufolge vor, dass der Niederdruckverteilerblock 1 als Eingangselement für die Emulsionszuführleitung 4 aus der Schmierstoffversorgung dient. Der Niederdruckverteilerblock 1 hat zumindest den einen Ausgangs- bzw. Verbindungsanschluss 66, der über die Hochdruckpumpe 12 (mit zwischengeschalteter Filteranlage 14) zum Eingangsanschluss 33 des Hochdruckverteilerblocks 32 geführt ist. Alle genannten Elemente sind auf der gemeinsamen Montageplatte 54 oder im Montagerahmen im Wesentlichen zweidimensional angeordnet. In sofern ermöglicht dieser Aufbau auch die Verwendung von Druckverteilerblöcken unterschiedlicher Varianten mit unterschiedlicher. Anzahl von Ausgangsanschlüssen, ohne dass die räumliche bzw. flächige Anordnung der Elemente geändert werden müsste. Daher erfüllt die erfindungsgemäße Kühl-Schmierstoffversorgungseinrichtung die Anforderung an eine modulare Konstruktion, in der die einzelnen Elemente nach dem Baukastenprinzip ausgewechselt werden können.
Konkreter ausgedrückt, erlaubt der beschriebene Aufbau eine Vielzahl von Funktionen mit einem einfach konfigurierbaren System abzudecken. So sind die Konfigurationsoptionen für den Niederdruckbereich und den Hochdruckbereich technisch durch die Bestückung der jeweiligen Blöcke unabhängig voneinander auswählbar und darstellbar. Die Verrohrung innerhalb der Kühl-Schmierstoffversorgungseinrichtung erfolgt, wie vorstehend bereits ausgeführt wurde, im Wesentlichen in einer Ebene etwa parallel zur Grund- bzw. Montageplatte 54. Für die Anschlüsse an den Blöcken steht bei diesem Konzept umlaufend an den Seiten und/oder in der Frontebene (ggf. auch auf der Rück- bzw. Montageseite) viel Platz zur Verfügung. Die pneumatischen Vorsteuerventile und deren Busmodul können einfach auf die Grundplatte 54 und/oder Blöcke 1, 32 aufmontiert werden.
Die 3 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für einen Niederdruckverteilerblock 1, wie er in der Kühl-Schmierstoffversorgungseinrichtung gemäß der 2 verbaut werden kann.
Der Niederdruckverteilerblock 1 besteht demzufolge aus einem (vorzugsweise einstückigen) Gehäuse 60, in dem eine Durchgangsbohrung (Längsbohrung) 62 oder alternativ eine Sackbohrung ausgearbeitet ist, welche einen Niederdruck-Verteilerkanal 8 bildet. In das Gehäuse 60 sind ferner eine Anzahl von Sack- bzw. Querbohrungen 63 eingearbeitet, die im Wesentlichen senkrecht zur Durchgangsbohrung 62 verlaufen und in diesen im Längsabstand zueinander bezüglich der Durchgangsbohrung 62 münden. Diese Querbohrungen 63 öffnen sich vorliegend an der oberen und/oder unteren Seitenfläche des Niederdruckverteilerblocks 1 (bezüglich einer Montagefläche 68 des Niederdruckverteilerblocks 1) und bilden dort Anschlüsse 17 (z. B. Innnengewinde-Anschlüsse) zur Montage von Niederdruck-Schaltventilen 20 sowie den Eingangsanschluss 2. Im Konkreten bildet eine der an der Ober- oder Unterseite in den Niederdruckverteilerblock 1 eingebrachte Querbohrung (vorzugsweise eine mittig angeordnete Querbohrung) den Eingangsanschluss 2 für eine von einer Kühl-Schmiermittelversorgung kommende Zuführleitung (Zuführleitung 4 gemäß 1).
Des Weiteren sind von der Front- und/oder Rückseite (Montagefläche 68) des Niederdruckverteilerblocks 1 ausgehend ebenfalls eine gleiche Anzahl von Sackbohrungen in den Niederdruckverteilerblock 1 eingebracht, welche die vorstehend genannten Querbohrungen 63 schneiden und an Ihren Mündungsstellen die Ausgangsanschlüsse 16 bilden.
Eine Endöffnung der Durchgangsbohrung 62 ist mittels eines Blindstopfens 64 fluiddicht verschlossen, wobei eine gegenüberliegende Endöffnung als Verbindungsanschluss 66 für einen Zuführkanal (Zuführkanal 10 gemäß 2) ausgebildet ist, der mit der Saugseite einer in 3 nicht gezeigten Fluidpumpe (Hochdruckpumpe 12 gemäß 2) verbunden ist. In dem Zuführkanal ist dabei eine Filteranlage zum Reinigen der Emulsion zwischengeschaltet.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß der 3 ist der Niederdruckverteilerblock 1 bzw. sein Gehäuse 60 vorzugsweise als ein Quader ausgeformt und hat zumindest die eine, im Wesentlichen plane Montagefläche 68, welche die genannte Rückseite des Niederduckverteilerblocks 1 bildet und an der der Niederdruckverteilerblock 1 an einer in 3 nicht dargestellten Montageplatte (Montageplatte 54 gemäß 2) montierbar ist. An der Montagefläche 68 und/oder der hiervon abgewandten Frontfläche des Gehäuses 60 öffnen sich die jeweiligen Sackbohrungen, welche die Querbohrungen 63 schneiden und bilden die Anzahl von Niederdruck-Ausgangsanschlüssen 16, an die Niederdruckleitungen zu den Niederdruckverbrauchen anschließbar sind. Dabei sind an den Ausgangsanschlüssen 16 in ausgewählter Weise Niederdruckschaltventile 20 montiert, welche hierfür in die Schaltventil-Anschlüsse 17 eingesetzt (eingeschraubt) sind und die jeweils mittels eines individuellen pneumatischen Vorsteuerdrucks betätigbar sind.
Der konstruktive Aufbau des Niederdruckverteilerblocks 1 sieht dabei vor, die Niederdruckschaltventile 20 in offener Bauweise auszubilden. D. h., dass jedes Niederdruck-Schaltventil einen aus dem Ventilgehäuse frei vorragenden Ventilkolben hat, mittels dem die Verbindungsöffnung zwischen Querbohrung 63 und diese schneidende Sackbohrung verschließbar ist. In diesem Fall steht das Ventil 20 mit einem Einsatzabschnitt in die betreffende Querbohrung 63 vor und steuert stromauf der senkrecht hierzu verlaufenden Sackbohrung zur Vorderseite den Öffnungsquerschnitt. Alternativ kann aber auch eine Ventilpatrone Verwendung finden, welche die gleiche Funktion aufweist. Weiter alternativ ist es möglich, das Niederdruckschaltventil 20 selbst mit einem Niederdruck-Ausgangsanschluss auszubilden, wobei in diesem Fall die nicht benötigten Ausgangsanschlüsse 16 in dem Niederdruckverteilerblock 1 mit Blindstopfen verschlossen werden.
Für die Vorsteuerung der Niederdruck-Schaltventile 20 sind pneumatische Vorsteuerventile 22 an einer Seitenfläche des Gehäuses 60 montiert, die zu dem Verbindungsanschluss 66 abgewandt ist d. h. an der sich die per Blindstopfen 64 verschlossene Endöffnung der Durchgangsbohrung 62 befindet.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die pneumatischen Vorsteuerventile 22 zu einer Ventilinsel zusammengefasst, d. h. sie bilden vorzugsweise einen Vorsteuerventilblock, der am Gehäuse 60 des Verteilerblocks 1 montiert ist und dabei den Blindstopfen 64 ggf. dichtend überdeckt. Die Vorsteuerventile 22 sind über externe, d. h. längs des Gehäuses 60 geführte Pneumatikleitungen mit den Niederdruckschaltventilen 20 fluidverbunden und steuern die Schaltventile 20 individuell an.
Wie aus der 3 schließlich zu entnehmen ist, kann die Zahl der Niederdruck-Anschlüsse 16 und zugeordnete Niederdruck-Schaltventilanschlüsse 17 größer sein als die Zahl der tatsächlich angeschlossenen Schaltventile 20. D. h., dass nicht alle im Gehäuse 60 ausgebildeten Anschlüsse 16 tatsächlich mit einem Schaltventil und/oder einer entsprechenden Zuführleitung zu einem Niederdruckverbraucher bestückt sein müssen. Vielmehr kann der erfindungsgemäße Niederdruckverteilerblock je nach Bedarf mit einer beliebig kleineren Anzahl an bestückten Ausgangsanschlüssen versehen sein, während die übrigen (unbestückten) Anschlüsse mit Blindstopfen verschlossen sind. Auch können wahlweise an einen der Anschlüsse bzw. an einen speziellen Anschluss ein Manometer und/oder Druckschalter angeschlossen sein.
In der 4 ist ein Hochdruckverteilerblock 32 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in mehreren Ansichten dargestellt.
Demzufolge besteht auch der Hochdruckverteilerblock 32 aus einem Gehäuse 70, in dem eine Durchgangsbohrung (Längsbohrung) 72 oder alternativ eine Sackbohrung ausgearbeitet ist, welche einen Hochdruck-Verteilerkanal 34 bildet. In das Gehäuse 70 sind ferner eine Anzahl von Querbohrungen 73 eingearbeitet, die im Wesentlichen senkrecht zur Durchgangsbohrung 72 verlaufen und in diesen im Längsabstand zueinander bezüglich der Durchgangsbohrung 72 münden. Senkrecht zu den Querbohrungen 73 sind Sackbohrungen in das Gehäuse 70 eingebracht, welche die Querbohrungen 73 jeweils schneiden. Eine Endöffnung der Durchgangsbohrung 72 ist mittels eines Blindstopfens 74 fluiddicht verschlossen, wobei eine gegenüberliegende Endöffnung der Durchgangsbohrung 72 als Verbindungsanschluss 33 für einen Zuführkanal ausgebildet ist, der mit der Druckseite einer in 4 nicht gezeigten Fluidpumpe (Hochdurckpumpe 12 gemäß der 2) verbunden ist.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß der 4 ist der Hochdruckverteilerblock 32 bzw. sein Gehäuse 70 vorzugsweise als ein Quader ausgeformt und hat zumindest eine im Wesentlichen plane Montagefläche 78, an der der Hochdruckverteilerblock 32 an einer in 4 nicht dargestellten Montageplatte (Montageplatte 54 gemäß der 2) montierbar ist.
An den bezüglich der Montagefläche 78 oberen und ggf. unteren Seitenfläche des Gehäuses 70 öffnen sich die jeweiligen Querbohrungen 73 und bilden eine Anzahl von Anschlüssen (z. B. Innengewindeanschlüsse) für Hochdruckschaltventile 40. Die hierzu im Wesentlichen senkrecht verlaufenden Sackbohrungen münden an der Front- und/oder Hinterseite (Montagefläche 78) des Hochdruckverteilerblocks 32 und bilden dort die Hochdruck-Ausgangsanschlüsse 36, an die Hochdruckleitungen zu den Hochdruckverbrauchen anschließbar sind. Dabei sind an den Ausgangsanschlüssen 36 in ausgewählter Weise die Hochdruckschaltventile 40 montiert. D. h. die Hochdruckschaltventile 40 sind in Übereinstimmung mit den Niederdruckschaltventilen 20 ausgeblidet und in die Schaltventilanschlüsse 75 eingesetzt (geschraubt), um die zugehörige Querbohrung 73 im Verbindungsbereich zur Sackbohrung zu öffnen oder zu verschließen. Alternativ hierzu ist es aber auch möglich, die Hochdruck-Schaltventile 40 selbst mit Ausgangsanschlüssen zu versehen. In diesem Fall sind die Querbohrungen 73 mit Blindstopfen verschlossen oder dienen ebenfalls als Anschlüsse für weitere Hochdruck-Schaltventile 40.
Die Hochdruckschaltventile 40 sind darüber hinaus jeweils mittels eines individuellen pneumatischen Vorsteuerdrucks betätigbar. Hierfür sind pneumatische Hochdruck-Vorsteuerventile 42 an einer Unterseite des Gehäuses 70 und damit gegenüber den Ausgangsanschlüssen 36 montiert.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die pneumatischen Vorsteuerventile 42 zu einer Ventilinsel zusammengefasst, d. h. sie bilden vorzugsweise einen Vorsteuerventilblock der am Gehäuse 70 des Verteilerblocks 32 montiert ist und genau wie der Vorsteuerblock des Niederdruckverteilerblocks einen zentralen Luftdruckanschluss hat. Dieser Luftdruckanschluss verteilt die eingehende Druckluft über blockinterne Zweigleitungen 43 an die jeweiligen Vorsteuerventile 42.
Die Vorsteuerventile 42 des Hochdruckverteilerblocks 32 sind über externe, d. h. längs des Gehäuses 70 geführte Pneumatik- oder Steuerleitungen 44 (in der 4 nicht weiter dargestellt) mit den Hochdruckschaltventilen 40 fluidverbunden und steuern die Schaltventile 40 individuell an.
Wie aus der 4 schließlich zu entnehmen ist, kann die Zahl der Hochdruck-Ausgangsanschlüsse 36 größer sein als die Zahl der angeschlossenen Schaltventile 40. D. h., in Übereinstimmung mit der Konstruktion des Niederdruckverteilerblocks 1 müssen auch beim Hochdruckverteilerblock 32 nicht alle im Gehäuse 70 ausgebildeten Ausgangsanschlüsse 36 tatsächlich mit einem Schaltventil und/oder einer entsprechenden Zuführleitung zu einem Hochdruckverbraucher bestückt sein. Vielmehr kann der erfindungsgemäße Hochdruckverteilerblock 32 je nach Bedarf mit einer beliebig kleineren Anzahl an bestückten Ausgangsanschlüssen 36 versehen sein, während die übrigen (unbestückten) Anschlüsse (einschließlich der leeren Schaltventilanschlüsse 75) mit Blindstopfen verschlossen sind. Auch können wahlweise an einen der Ausgangsanschlüsse oder an einen speziellen Anschluss ein Manometer und/oder Druckschalter angeschlossen sein. Schließlich ist es auch möglich, nicht nur die Vorderseite und/oder die Rückseite des Hochdruckverteilerblocks 32 sondern auch Ober- und Unterseiten mit Ausgangsanschlüssen 36 zu versehen.
Ferner kann, wie dies vorstehend bereits ausgeführt wurde, zumindest einer der Ausgangsanschlüsse 36 als Anschluss für einen reduzierten Hochdruck ausgewählt sein. In diesem Fall werden die Hochdruck-Schaltventile so gesteuert, dass dann, wenn der Anschluss für einen reduzierten Hochdruck aktiv sein soll, alle anderen Schaltventile 40 in Schließposition geschaltet werden. Sollen dagegen die Anschlüsse mit Hochdruck aktiv sein, wird lediglich das Schaltventil für den Anschluss mit reduziertem Hochdruck geschlossen.
Bezugszeichenliste

1: Niederdruckverteilerblock
2: Niederdruck-Eingangsanschluss
4: Emulsion-Eingangsleitung
6: Einlass-Steuerventil
8: Niederdruck-Verteilerkanal
10: Zuführkanal
12: Hochdruckpumpe
14: Filteranlage
16: Niederdruck-Ausgangsanschlüsse
17: Niederdruck-Schaltventilanschluss
18: Emulsion-Ausgangsleitung
20: Niederdruck-Schaltventil
22: Niederdruck-Vorsteuerventil
24: Zweigleitung
26: Druckluft-Hauptleitung
28: Steuerleitung
30: E-Motor
32: Hochdruckverteilerblock
33: Hochdruck-Eingangsanschluss
34: Hochdruck-Verteilerkanal
36: Hochdruck-Ausgangsanschluss
36a: Ausgangsanschluss mit reduziertem Hochdruck (optional)
38: Hochdruck-Emulsionsleitung
38a: Emulsionsleitung für Verbraucher mit reduziertem Hochdruckbedarf (optional)
40: Hochdruck-Schaltventil
42: Hochdruck-Vorsteuerventil
43: Zweigleitung
44: Steuerleitung
46: Druckbegrenzungsventil
48: Druckentspannungs-Abzweigkanal
50: Weiteres Druckbegrenzungsventil (optional)
52: Überdruckleitung
54: Montageplatte
56: Elektrischer Klemmkasten
58: Auffangwanne
60: Niederdruckverteilerblock-Gehäuse
62: Durchgangsbohrung
63: Querbohrung
64: Blindstopfen
66: Niederdruck-Verbindungsanschluss
68: Montagefläche
70: Hochdruckverteilerblock-Gehäuse
72: Durchgangsbohrung
73: Querbohrung
74: Blindstopfen
75: Hochdruck-Schaltventilanschluss
78: Montagefläche

Claims

Hochdruckverteilerblock zur Montage in einer Kühl-Schmierstoffversorgungseinrichtung für zumindest eine Werkzeugmaschine bestehend aus einem Gehäuse (70), in dem eine Durchgangsbohrung oder Sackbohrung (72), die einen Hochdruckverteilerkanal (34) bildet und eine Anzahl von im Wesentlichen senkrecht zur Durchgangsbohrung (72) verlaufenden Querbohrungen (73) ausgeformt sind, die längs der Durchgangs- oder Sackbohrung (72) beabstandet sind und in diesen münden, wobei die Querbohrungen (73) an der Außenseite des Gehäuses (70) Anschlüsse (75) bilden, die wahlweise mit Steuer-/Regelelementen (40) zur gesteuerten/geregelten Versorgung von daran angeschlossenen Verbrauchern bestückbar sind.
Hochdruckverteilerblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Anschlüssen (75) mit einem Druckbegrenzungsventil (46) bestückt ist, das den Druck in dem Hochdruckverteilerkanal (34) auf einen vorbestimmten/vorbestimmbaren max. Wert begrenzt.
Hochdruckverteilerblock nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Anzahl von in den Hochdruckverteilerkanal (43) mündenden Anschlüsse (75) mit einem Schaltventil (40) versehen ist, welches einen zugehörigen, als Ausgang fungierenden Anschluss (36) steuert.
Hochdruckverteilerblock nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsanschluss (36) in Gehäuse (70) der Verteilerblocks oder im Schaltventil (40) ausgebildet ist.
Hochdruckverteilerblock nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsbohrung (72) zwei längsbeabstandete Öffnungen im Gehäuse (70) ausbildet, die in ausgewählter Weise mittels Blindstopfen (74) fluiddicht verschlossen sind und/oder als zusätzliche Anschlüsse zur Verrohrung des Hochdruckverteilerblocks in der Druckerhöhungsstation dienen.
Hochdruckverteilerblock nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Schaltventil (40) ein pneumatisch vorgesteuertes Schaltventil ist, wobei im Fall mehrerer Schaltventile jedem ein pneumatisches Vorsteuerventil (42) zugeordnet ist.
Hochdruckverteilerblock nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die pneumatischen Vorsteuerventile (42) zu einer Ventilinsel in Form eines integralen Vorsteuerventilblocks zusammengefasst sind.
Hochdruckverteilerblock nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsteuerventilblock am Hochdruckverteilerblock (32) und insbesondere an dessen Gehäuse (70) montiert ist.
Hochdruckverteilerblock nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (70) eine im Wesentlichen plane Montagefläche hat.
Hochdruckverteilerblock nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckverteilerkanal (34) in Zonen mit unterschiedlichem Hochdruckniveau unterteilt ist, in die Anschlüsse für Verbraucher mit unterschiedlichem Hochdruckbedarf münden.
Hochdruckverteilerblock nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Anschluss des Gehäuses (70) ein Zweigkanal (52) angeschlossen ist in dem ein Druckbegrenzungsventil (50) zwischengeschaltet ist, das einen bestimmten Überdruck in dem betreffenden Anschluss entspannt und damit einen Hochdruckanschluss mit begrenztem Druck definiert, an der ein Verbraucher mit reduziertem Hochdruckbedarf anschließbar ist.
Kühl-Schmierstoffversorgungseinrichtung mit einer Montageplatte, gekennzeichnet durch einen Hochdruckverteilerblock gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, der auf der Montageplatte montiert ist.