DE112017000093T5

DE112017000093T5 - Flüssigkeitsversorgungsdüsenstruktur zur Minimalmengenschmierung beim Hochgeschwindigkeitsfräsen, Abscheide- und Rückgewinnungseinheit und System

Info

Publication number: DE112017000093T5
Application number: DE112017000093.9T
Authority: DE
Inventors: Changhe Li; Shuming Guo; Bingheng Lu; Huajun Cao; Yanbin Zhang; Min Yang; Naiqing Zhang; Qidong Wu
Original assignee: Qingdao University of Technology
Current assignee: Qingdao University of Technology
Priority date: 2016-12-06
Filing date: 2017-02-21
Publication date: 2018-10-25
Also published as: WO2018103200A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart eine Flüssigkeitsversorgungsdüsenstruktur zur Minimalmengenschmierung beim Hochgeschwindigkeitsfräsen, eine Abscheide- und Rückgewinnungseinheit und ein entsprechendes System. Die besagte Struktur umfasst zumindest zwei Düsenkörper, welche jeweils an einem Ende mit einem Rohrleitungsgehäuse verbunden und am anderen Ende mit einem Spritzkopf versehen sind. Innerhalb des Düsenkörpers ist ein von dem Innenraum eines Hohlrohrs gebildeter Mischkanal vorgesehen, dessen ein Ende mit zumindest zwei Rohrleitungen verbunden ist, wobei in eine erste Rohrleitung ein Gas und in eine zweite Rohrleitung ein Schmieröl eingeleitet wird. Innerhalb des Rohrleitungsgehäuses befinden sich eine mit der ersten Rohrleitung verbundene Gasrohrleitung und eine mit der zweiten Rohrleitung verbundene Schmierölrohrleitung, wobei sowohl die Gasrohrleitung als auch die Schmierölrohrleitung um einen Mittelpunkt des Rohrleitungsgehäuses herum angeordnet sind. Durch das Vorsehen des Rohrleitungsgehäuses wird eine gute Schmierung und Abkühlung des Fräsbearbeitungsabschnitts erreicht. Durch das erfindungsgemäße Vorsehen eines Kastenkörpers können fliegende Späne und spritzende Nebeltröpfchen zuverlässig vermieden werden, um durch Bearbeitungsvorgänge herbeigeführte Umweltbelastungen und Personenschäden zu vermindern. Gleichzeitig kann eine wirksame Trennung von Schmiermittel, Spänen und Gas realisiert und die Umwelt vor Verschmutzungen geschützt werden.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Bereich der Fräsbearbeitung, insbesondere auf eine Flüssigkeitsversorgungsdüsenstruktur zur Minimalmengenschmierung beim Hochgeschwindigkeitsfräsen, eine Abscheide- und Rückgewinnungseinheit und ein entsprechendes System.
Technischer Hintergrund
Mit Fräsen wird eine hocheffektive zerspannende Bearbeitung von Werkstücken mit einem rotierenden mehrschneidigen Werkzeug bezeichnet. Beim Fräsen wird die Drehung des Fräsers als Hauptbewegung und die lineare Bewegung oder Schwenkbewegung des Fräsers oder eines Werkstückes in Koordinatenrichtungen als Vorschubbewegung definiert, welche sich zur Bearbeitung flacher oder geschlitzter Werkstücke eignet.
Das Hochgeschwindigkeitsfräsen stellt ein Hochleistungsfräsverfahren mit hoher Vorschubgeschwindigkeit, geringem Materialabtrag und höherer Zerspanungsleistung als beim Tieffräsen dar, mit dem die Lebensdauer des jeweiligen Werkzeuges verlängert und die Pausenzeit verkürzt werden kann. Dank seiner schnellen Reaktionsfähigkeit eignet es sich besonders zur Anwendung bei modernen Produktionsprozessen.
Die jetzigen spanenden Bearbeitungen erfordern einen hohen Schmiermittelgebrauch, also sogenanntes Gießverfahren, was die Umwelt und die menschliche Gesundheit sehr bedroht. Zur Erfüllung der Umweltschutzanforderungen lassen sich die Schmiermittelrückstände erst nach einer entsprechenden Behandlung abführen, womit ein sehr großer finanzieller Aufwand von bis zu 54% der Schmiermittelkosten verbunden ist, was eine Neubeurteilung von Schmiermitteln notwendig macht.
Bei der Minimalmengenschmierung (MMS) handelt es sich um eine Schmierungsart für Metallbearbeitungen, bei der ein Druckgas (Luft, Stickstoff, Kohlendioxid usw.) mit einer Kleinstmenge an Schmieröl gemischt wird, um durch eine Zerstäubung Flüssigkeitstropfen im Mikrometerbereich zu erzeugen, die dann auf den jeweils zu bearbeitenden Bereich aufgespritzt werden, um eine wirksame Schmierung zu erzielen. Dabei wird unter Gewährleistung einer wirksamen Schmierung und Abkühlung eine Kleinstmenge an Schleifflüssigkeit (von etwa einem Tausendstel der Einsatzmenge bei herkömmlichen Prozessen) verwendet, um die Kosten zu verringern und mögliche Umweltbelastungen und Personenschäden zu reduzieren.
Die MMS-Schneidflüssigkeit wird von einem Hochdruckgas getragen auf einen zu bearbeitenden Bereich aufgespritzt und kann sich danach in Form von Nebeltröpfchen frei, d.h. ungesteuert, bewegen, wie etwa diffundieren, driften usw. Dies bringt eine sehr große Gefahr für die Umwelt und die Gesundheit des Arbeitspersonals mit sich. Dabei können Nebeltröpfchen mit einem Durchmesser von geringer als 4 µm sogar verschiedene Berufskrankheiten, wie beispielsweise Atemwegserkrankung, Hautkrebs usw., verursachen. Es hat sich herausgestellt, dass selbst eine kurzzeitige Bloßstellung an solche Umgebungen zur Beschädigung der Lungenfunktion führen kann. Daher schlägt das Nationale Arbeitsschutzinstitut der USA (NIOSH) eine Expositionsgrenzkonzentration für Mineralöl-Nebeltröpfchen von 0,5 mg/m³ vor. Um die Gesundheit des Arbeitspersonals sicherzustellen, ist eine Steuerung kleiner bis kleinster Flüssigkeitstropfen während der jeweiligen Minimalmengenschmierung notwendig.
Darüber hinaus kann ein Hochgeschwindigkeitsfräsvorgang viele Späne erzeugen, die sich mit der Drehung des Werkstückes in alle Richtungen bewegen und nicht leicht zu sammeln sind, wodurch die Sauberkeit der Umgebung stark beeinträchtigt wird.
Unsere Recherche hat ergeben, dass sich die Jinzhao Energiespartechnik GmbH Shanghai viel mit MMS-Versorgungssystemen beschäftigt hat.
Unsere Recherche hat ergeben, dass von Li Gang ein energiesparendes Minimalmengenschmierungssystem (Patentnummer: ZL201410012590.X) erfunden wurde, das einen Ölvorratsbehälter, der mit Schmiermittel gefüllt ist, ein an einer Seite des Ölvorratsbehälters angeordnetes und mit dem Einlasseinde des Ölvorratsbehälters verbundenes Fluidsteuerventil, ein mit dem Fluidsteuerventil verbundenes Düsensystem und ein Gasflussventil umfasst. Dabei sind sowohl das Druckregelfiltergitter als auch das Gasflussventil mit dem Düsensystem verbunden, während das Gasflussventil mit dem Druckregelfiltergitter in Verbindung steht. Bei dieser Erfindung wird durch das Vorsehen eines Gasflussventils und eines Fluidsteuerventils an dem Ölvorratsbehälter eine genaue Steuerung des durch das Düsensystem erzeugten Öl-Gas-Verhältnisses erreicht, um eine Zerstäubung des Schmiermittels und damit verbundene Umweltbelastungen und Verschwendungen zu vermeiden.
Unsere Recherche hat ergeben, dass von Li Gang ein Öl-Wasser-Gas-dreiphasiges energiesparendes Minimalmengenschmierungssystem (Patentnummer: ZL201410012609.0) erfunden wurde, das eine MMS-Öleinspritzeinrichtung, eine Wasserlösungseinspritzeinrichtung und eine Düseneinrichtung umfasst, wobei die Minimalmengenschmierungseinrichtung mit einer wässrigen Lösung gefüllt ist. In dem Öl-Wasser-Gas-dreiphasigen energiesparenden Minimalmengenschmierungssystem kann Druckluft fließen, die in Form zweier Druckgasströme vorhanden ist, wobei ein Druckgasstrom bis zur Wasserlösungseinspritzeinrichtung gelangen kann, während der andere Druckgasstrom wiederum in zwei Teilströme aufgeteilt ist. Dabei fließt ein Teilstrom durch die Öleinspritzeinrichtung, während der andere Teilstrom über eine Leitung in die Düseneinrichtung eintreten kann. Des Weiteren sind die MMS-Öleinspritzeinrichtung und die Wasserlösungseinspritzeinrichtung jeweils über eine Leitung mit der Düseneinrichtung verbunden. Bei dieser Erfindung werden durch Steuern des Öl-, Gas- bzw. Wasserflusses einerseits die im Stand der Technik bestehenden Probleme, wie z.B. ungleichmäßiges Vermischen von Wasser und Öl, unbefriedigender Flüssigkeitsaustrittseffekt, gelöst. Zum anderen kann 70%-90% des Stromverbrauches des Luftverdichters eingespart werden. Mit dieser Erfindung lassen sich die Einsatz- und Abgabemenge an Schmiermittel gegenüber herkömmlichen Schmierverfahren um mehr als 95% reduzieren, was erheblich zur Energieeinsparung und Emissionsminderung sowie zum Umweltschutz beiträgt.
Unsere Recherche hat ergeben, dass von Wu Qidong ein Elektrolysewasser-Öl-Gas-dreiphasiges energiesparendes MMS-Kühlsystem (Patentnummer: ZL201610405074.2) erfunden wurde, das einen Elektrolysewassererzeuger, zumindest eine MMS-Öleinspritzeinrichtung und zumindest eine Öl-Wasser-Gas-Einspritzeinrichtung umfasst. Dabei ist der Elektrolysewassererzeuger an seinem Wassereintrittsende mit einer externen Wasserquelle und an seinem Wasseraustrittsende für alkalisches Wasser über einen Schlauch mit der Öl-Wasser-Gas-Einspritzeinrichtung verbunden. Die Druckluft teilt sich in zwei Luftströme auf, wobei ein Luftstrom mit der Öl-Wasser-Gas-Einspritzeinrichtung und der andere Luftstrom als Energiequelle mit der MMS-Öleinspritzeinrichtung, deren Ölaustrittsöffnung mit der Öl-Wasser-Gas-Einspritzeinrichtung in Verbindung steht, verbunden ist. Dadurch können vorteilhafterweise die im Stand der Technik bestehenden Probleme, wie etwa große Einsatzmenge an Schmiermittel, hohe Umweltbelastungen, ungleichmäßiges Vermischen von Wasser und Öl, unbefriedigender Flüssigkeitsaustrittseffekt und erhöhte Arbeitsintensität durch häufige Wasserzugabe, beseitigt werden.
Unsere Recherche hat ergeben, dass von Zhang Naiqing ein spezifisches Minimalmengenschmiermittel für ein Öl-Wasser-Gas-dreiphasiges Minimalmengenschmierungssystem und dessen Herstellungsverfahren (Patentnummer: ZL201410265031.X) erfunden wurden. Ein derartiges Minimalmengenschmiermittel umfasst eine Öllösung A und eine wässrige Lösung B, wobei die Öllösung A aus 40-60 Gew.-% Polyricinoleat, 30-50 Gew.-% synthetischem Ester geringer Viskosität, 2-5 Gew.-% Phosphatester, 2-5 Gew.-% Ethanolaminborat und die wässrige Lösung B aus 95-98 Gew.-% Wasser, 0,5-2 Gew.-% Molybdat, 0,5-2 Gew.-% Phosphat, 0,5-1 Gew.-% höherem Alkohol, 0,01-0,05 Gew.-% Benzotriazol oder dessen Derivaten besteht. Durch die Verwendung des erfindungsgemäß hergestellten spezifischen Minimalmengenschmiermittels für ein Öl-Wasser-Gas-dreiphasiges Minimalmengenschmierungssystem in Kombination mit einer Minimalmengenschmiereinrichtung kann die Einsatzmenge an Schneidflüssigkeit um über 95% reduziert werden.
Unsere Recherche hat ergeben, dass von Zhang Naiqing ein abbaubares Minimalmengenschmieröl und dessen Herstellungsverfahren (Patentnummer: ZL201510674332.2) erfunden wurden, wobei das abbaubare Minimalmengenschmieröl ein Polypentaerythritolmethacrylat mit einer in Massenprozent angegebenen Konzentration von 1-99% enthält. Durch die Verwendung des Minimalmengenschmieröls gemäß dieser Erfindung in Kombination mit einer Minimalmengenschmiereinrichtung kann zum einen die Einsatzmenge bis auf unter 5% der ursprünglichen Einsatzmenge herabgesetzt werden. Andererseits lassen sich eine gute Schmierung und Abkühlung erzielen, was erheblich zur Energieeinsparung und Emissionsminderung sowie zum Umweltschutz beiträgt.
Unsere Recherche hat ergeben, dass von Zhang Naiqing ein Minimalmengenschmieröl aus organischem Molybdän (Patentnummer: ZL201310199579.4) erfunden wurde, das aus 31-100 Gew.-% organischem Molybdän, 0-69 Gew.-% Basisöl für Schmieröl, 0-10 Gew.-% Extremdruck-Verschleißschutzmittel und 0-10 Gew.-% Rostschutzmittel besteht. Mit diesem Minimalmengenschmieröl aus organischem Molybdän wird das Problem im Stand der Technik, dass schwer zu bearbeitende Metalle mit einem Minimalmengenschmieröl nur ungenügend bearbeitbar sind, überwunden.
Unsere Recherche hat ergeben, dass sich das MMS-Team aus der Technischen Universität Qingdao viel mit Nanofluid-Versorgungssystemen beschäftigt hat.
Unsere Recherche hat ergeben, dass von Li Changhe ein Schmiermittelversorgungssystem mittels Nanopartikelstrahlen für MMS-Schleifen (Patentnummer: ZL201210153801.2) erfunden wurde, bei dem einer abbaubaren Schleifflüssigkeit nanoskalige Feststoffpartikel zugegeben werden, um ein Schmiermittel für MMS-Schleifen herzustellen, das dann durch eine Minimalmengenversorgungseinrichtung in gepulste Flüssigkeitstropfen mit festem Druck, variabler Impulsfrequenz und konstantem Tropfendurchmesser umgewandelt wird, welche unter Einwirkung einer durch ein Hochdruckgas erzeugten Lufttrennschicht in Form von Strahlen in den jeweiligen zu schleifenden Bereich eingespritzt werden. Es besitzt alle Vorteile der MMS-Technik und bietet eine bessere Kühlleistung und hervorragende tribologische Eigenschaften. Mit einem derartigen System können Schleifbrände zuverlässig vermieden werden und die Oberflächenqualität des Werkstückes lässt sich erhöhen, um eine hocheffektive, umweltfreundliche und ressourcenschonende Produktion mit niedriger Leistungsaufnahme zu realisieren.
Unsere Recherche hat ergeben, dass von Li Changhe ein Schleifmediumversorgungssystem zur Niedertemperaturkühlung und Minimalmengenschmierung mittels Nanopartikelstrahlen (Patentnummer: ZL201310180218.5) erfunden wurde, das zumindest eine Minimalmengenschmierungs- und Niedertemperaturkühlungsdüseneinheit umfasst, die seitlich an der Schleifscheibenhaube einer Schleifscheibe angeordnet und auf das auf dem Arbeitstisch befindliche Werkstück abgestimmt ist. Diese Einheit umfasst eine MMS-Zerstäuberdüse und eine Niedertemperaturkühldüse, wobei die MMS-Zerstäuberdüse mit einer Nanofluidleitung und einer Druckluftleitung verbunden ist, während die Niedertemperaturkühldüse mit einer Niedertemperaturkühlflüssigkeitsleitung in Verbindung steht. Zudem sind die Nanofluidleitung, die Druckluftleitung und die Niedertemperaturkühlflüssigkeitsleitung jeder Einheit jeweils über ein Steuerventil mit einem Nanofluidversorgungssystem, einem Versorgungssystem für kryogenes Medium bzw. einem Druckluftversorgungssystem verbunden, wobei das Nanofluidversorgungssystem, das Versorgungssystem für kryogenes Medium und das Druckluftversorgungssystem wiederum mit einer Steuereinrichtung verbunden sind. Mit diesem System können Schleifbrände zuverlässig vermieden werden und die Oberflächenqualität des Werkstückes lässt sich erhöhen, um eine hocheffektive, umweltfreundliche und ressourcenschonende Produktion mit niedriger Leistungsaufnahme zu realisieren.
Unsere Recherche hat ergeben, dass von Zhang Yanbin ein Innenkühlungssystem zur Minimalmengenschmierung mittels eines Nanofluids in Form durch elektrostatische Zerstäubung steuerbarer Strahlen (Patentnummer: ZL201410445730.2) erfunden wurde, das eine regelbare Hochspannungs-Gleichstromquelle, einen innengekühlten Werkzeugwechsler, eine Hochspannungs-Umwandlungseinrichtung und eine integrierte Düse umfasst. Dabei versorgt das MMS-System über den innengekühlten Werkzeugwechsler einen innengekühlten Bohrer mit einer MMS-Schneidflüssigkeit. Von der regelbaren Hochspannungs-Gleichstromquelle wird die positive Elektrizität über die Hochspannungs-Umwandlungseinrichtung an die Nadelelektrode der integrierten Düse übertragen, während die negative Elektrizität geerdet und über einen elektromagnetischen Anschluss an das Werkstück übertragen wird, um in dem Nadelelektrode-Werkstück-Bereich ein Korona-aufgeladenes Feld zu erzeugen. So wird durch eine Koronaaufladung der MMS-Schneidflüssigkeit eine elektrostatische Zerstäubung realisiert. Mit Hilfe der elektrostatischen Zerstäubung werden eine steuerbare Verteilung der Nebeltröpfchen der MMS-Schneidflüssigkeit während deren Einspritzvorgangs, eine Erhöhung der Gleichmäßigkeit des Tröpfchenspektrums, der Abscheidungseffizienz und der effektiven Ausnutzung der Flüssigkeit sowie eine wirksame Steuerung der Bewegung der Nebeltröpfchen ermöglicht, um mögliche Umweltbelastungen zu reduzieren und dem Arbeitspersonal einen besseren Gesundheitsschutz zu bieten.
Unsere Recherche hat ergeben, dass von Li Changhe ein Dreiphasenströmungs-Versorgungssystem mittels Nanopartikelstrahlen für MMS-Schleifen (Patentnummer: ZL201110221543.2) erfunden wurde, bei dem ein Nanofluid durch eine Flüssigkeitsleitung zu einer Düse gefördert wird und gleichzeitig ein Hochdruckgas über eine Gasleitung in die Düse einströmt, um ein Durchmischen und eine Zerstäubung des Hochdruckgases und des Nanofluids in der Mischkammer der Düse durchzuführen. Nach einer Beschleunigung in einer Beschleunigungskammer tritt das Gemisch in eine Wirbelkammer ein, wobei zugleich ein Druckgas durch eine Gasdurchtrittsöffnung der Wirbelkammer in diese fließt, so dass die Dreiphasenströmung durch eine weitere Drehung weiter gemischt und beschleunigt und danach in Form zerstäubter Flüssigkeitstropfen durch den Düsenaustritt auf den jeweils zu schleifenden Bereich aufgespritzt wird. Diese Erfindung bietet folgende Vorteile: Die sich in Drehrichtung erstreckende Gasdurchtrittsöffnung der Mischkammer der Düse tangiert die Wandfläche der Mischkammer, was eine gleichmäßige Vermischung von Nanofluid und Gas erlaubt. In der Flüssigkeitsleitung und der Gasleitung sind Druckregelventile, Drosselventile und Durchflussmesser angeordnet, mit denen sich der Druck und der Fluss des Nanofluids und des Hochdruckgases je nach Bedarf regeln lassen, um eine optimale Minimalmengenschmierwirkung zu erreichen. Dadurch wird die Kühlleistung der Minimalmengenschmierung erhöht, der Schmiermittelverbrauch für Schleifen verringert, der finanzielle Entsorgungsaufwand herabgesetzt und die Umwelt geschützt.
Unsere Recherche hat ergeben, dass von Wang Sheng eine gashaubenartige MMS-Versorgungsvorrichtung (Gebrauchsmusternummer: ZL201220222932.7) ausgelegt wurde, bei der einer abbaubaren Schleifflüssigkeit nanoskalige Feststoffpartikel zugegeben werden, um ein Schmiermittel für MMS-Schleifen herzustellen, das dann durch eine Minimalmengenversorgungseinrichtung in gepulste Flüssigkeitstropfen mit festem Druck, variabler Impulsfrequenz und konstantem Tropfendurchmesser umgewandelt wird, welche unter Einwirkung einer durch ein Hochdruckgas erzeugten Lufttrennschicht in Form von Strahlen in den jeweiligen zu schleifenden Bereich eingespritzt werden. Sie besitzt alle Vorteile der MMS-Technik und bietet eine bessere Kühlleistung und hervorragende tribologische Eigenschaften. Somit können Schleifbrände zuverlässig vermieden werden und die Oberflächenqualität des Werkstückes lässt sich erhöhen, um eine hocheffektive, umweltfreundliche und ressourcenschonende Produktion mit niedriger Leistungsaufnahme zu realisieren.
Unsere Recherche hat ergeben, dass von Li Changhe eine MMS-Schleifvorrichtung mit steuerbarem Transport von Nanopartikelstrahlen unter einem magnetisch verstärkten elektrischen Feld (Patentnummer: 201310634991.4) erfunden wurde, bei der durch Vorsehen eines zusätzlichen Magnetfeldes in der Umgebung einer Koronazone die elektrische Ladung der Flüssigkeitstropfen erhöht wird. Sie umfasst eine Düse, außerhalb welcher eine Hochspannungs-Gleichstrom-Elektrisiermaschine und eine Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung angeordnet sind. Dabei ist die Düse mit einem Nanopartikel-Flüssigkeitsversorgungssystem und einem Gasversorgungssystem verbunden, während die Hochspannungs-Gleichstrom-Elektrisiermaschine mit dem Minuspol einer regelbaren Hochspannungs-Gleichstromquelle in Verbindung steht, deren Pluspol mit einer auf der nicht zu bearbeitenden Oberfläche eines Werkstückes aufliegenden Werkstückbestromungseinrichtung verbunden ist, um eine negative Koronaentladung zu ermöglichen. In der Umgebung einer Koronazone, in der eine elektrostatische Entladung erfolgt, befindet sich die Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung. Die Nanofluid-Schleifflüssigkeit tritt aus dem Spritzkopf der Düse heraus und bildet dabei durch eine Zerstäubung Flüssigkeitstropfen, welche durch die Hochspannungs-Gleichstrom-Elektrisiermaschine und die Magnetfeld-Erzeugungseinrichtung aufgeladen und in den jeweils zu schleifenden Bereich eingebracht werden.
Unsere Recherche hat ergeben, dass von Li Changhe eine Schleifvorrichtung mit Minimalmengenschmierkühlung mittels Nanopulvers (Gebrauchsmusternummer: ZL200920177485.6) ausgelegt wurde, die einen Schmierölvorratsbehälter, einen Wasservorratsbehälter und einen Nanopulvervorratsbehälter aufweist, wobei unterhalb jedes der Vorratsbehälter ein Durchflusssteuerventil und eine Energieversorgungseinrichtung angeordnet sind. Beim Betrieb werden Hochdruckluft, Schmieröl, Wasser und Nanopulver in eine Mischzone zur Zerstäubung gefördert, um Nanopartikel und eine Wasser-in-Öl-Schleifflüssigkeit zu erzeugen, welche dann mit Hilfe eines Schlauches bzw. einer Düse dem zu schleifenden Bereich zugeführt werden. Dabei muss nur eine sehr geringe Menge an Schleifflüssigkeit verwendet werden und die Einsatzmenge an Schmieröl beträgt in der Regel nicht mehr als 50 ml/h, was lediglich 1/20-1/50 der Einsatzmenge bei herkömmlichen Bearbeitungsverfahren ausmacht. Die Einsatzmenge an Nanopulver beträgt nicht über 100 g/h. Überdies kann die Druckluft auch zur Spanabfuhr und Abkühlung dienen, wodurch der Reinigungsvorgang für Werkstücke zugunsten der Standzeit des Reinigungsmittels vereinfacht und der Kühlkreislauf eingespart wird, mit der Folge einer erheblichen Reduzierung des Energieverbrauches. Ferner lässt sich die Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück sowie zwischen Werkzeug und Spänen wirksam vermindern, um die Lebensdauer des Werkzeuges zu verlängern und die Bearbeitungsqualität zu verbessern. Somit werden die Nachteile des Stands der Technik vermieden, was sowohl zur Erhöhung der Arbeitsleistung als auch zum Umweltschutz beiträgt.
Unsere Recherche hat ergeben, dass von Li Benkai eine Nanofluid-MMS-Schleifvorrichtung mit einer mit Elektrostatik gekoppelten innengekühlten thermoelektrischen Schleifscheibe und ein Verfahren zu deren Betrieb (Patentnummer: ZL201610049625.6) erfunden wurden. Dazu wird aus einem Werkstoff, der den sogenannten thermoelektrischen Effekt erzeugen kann, ein nanometer- oder mikrometergroßes Pulver hergestellt, das einem Schleifscheiben-Bindemittel zugegeben wird, um eine thermoelektrische Schleifscheibe zu erzeugen. Gleichzeitig wird auf elektrostatische Zerstäubung, magnetisch verstärkte elektrostatische Neutralisationsreinigung und elektrostatische Abscheidung zurückgegriffen, um eine Schleifvorrichtung mit einer mit Elektrostatik gekoppelten Schleifscheiben-Innenkühlung zu erzeugen. Auf diese Weise wird nicht nur die Temperatur in dem zu schleifenden Bereich erniedrigt, sondern die Schleiffläche der Schleifscheibe wird auch gereinigt, um ein Verstopfen der Schleifscheibe zu vermeiden und zudem die Ölnebelmenge in der Umgebung während des Schleifvorgangs deutlich herabzusetzen. Mit dieser Vorrichtung kann zum einen die Temperatur in dem zu schleifenden Bereich ausreichend erniedrigt und die Bearbeitungsleistung und -qualität erhöht werden. Zum anderen lassen sich die durch Ölnebel bedingten Umweltbelastungen und die durch Ölnebel bedingte Gesundheitsgefährdung verringern, was sowohl den an eine mechanische Bearbeitung gestellten Anforderungen als auch den Anforderungen im Hinblick auf die Energieeinsparung und den Umweltschutz gerecht wird.
Unsere Recherche hat ergeben, dass von Li Changhe ein Drehsystem mit Minimalmengenschmierung mittels eines Nanofluids in Form durch elektrostatische Zerstäubung steuerbarer Strahlen (Patentnummer: ZL201410445271.8) erfunden wurde, das eine regelbare Stromquelle mit mehreren Minuspolen umfasst. Die regelbare Stromquelle mit mehreren Minuspolen weist mehrere unter unterschiedlichen Spannungen stehende Minuspol-Schnittstellen und zumindest eine Pluspol-Schnittstelle auf, wobei die Minuspol-Schnittstellen unabhängig voneinander betrieben werden. An dem innengekühlten Drehwerkzeug sind eine innenliegende integrierte Düse und eine außenliegende integrierte Düse angeordnet, wobei sich die beiden Düsen in der Nähe des Drehwerkzeuges befinden, um dem Drehvorgang ein Schmiermedium zuzuführen. Dazu sind die beiden Düsen jeweils über ein Innenkühlloch innerhalb des innengekühlten Drehwerkzeuges mit einem Minimalmengenschmiersystem verbunden, um eine schmierende Schneidflüssigkeit bereitzustellen. Zugleich sind sie jeweils über einen Leiter mit verschiedenen Minuspol-Schnittstellen der regelbaren Stromquelle mit mehreren Minuspolen verbunden. Darüber hinaus ist ein elektromagnetischer Anschluss über einen Leiter, der gleichzeitig geerdet ist, mit der Pluspol-Schnittstelle der regelbaren Stromquelle mit mehreren Minuspolen verbunden und an dem innengekühlten Drehwerkzeug angebracht. Mit dieser Erfindung werden eine steuerbare Verteilung während des Einspritzvorgangs, eine Erhöhung der Gleichmäßigkeit des Nebeltröpfchenspektrums, der Abscheidungseffizienz und der effektiven Ausnutzung der Flüssigkeit sowie eine Steuerung der Bewegung der Nebeltröpfchen ermöglicht, um mögliche Umweltbelastungen zu reduzieren.
Zusammenfassend hat sich der Stand der Technik mit der Anwendung eines Minimalmengenschmiersystems bei der mechanischen Bearbeitung beschäftigt und entsprechende Konzepte und Gestaltungen vorgeschlagen, welche sich jedoch weder zur Schmierung und Abkühlung beim Hochgeschwindigkeitsfräsen scheibenartiger Teile eignen, noch zur Verwirklichung einer Öl-Wasser-Gas-Span-Abscheide- und -Sammeleinrichtung beitragen können.
Offenbarung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Düsenstruktur zur Minimalmengenschmierung beim Hochgeschwindigkeitsfräsen scheibenartiger Teile anzubieten, bei der sich das Durchmessermaß der Düse an die Abmessungen bzw. die Größe eines Werkstückes anpassen kann und an der mehrere Spritzköpfe angeordnet sind, wobei die Anzahl der an der jeweiligen Schmierung und Abkühlung beteiligten Spritzköpfe in Abhängigkeit von den Abmessungen des jeweils zu bearbeitenden Werkstückes gesteuert wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Gas-Flüssigkeit-Span-Abscheide- und Rückgewinnungsvorrichtung für Hochgeschwindigkeitsfräsen mit Minimalmengenschmierung bereitzustellen, mit der eine Öl-Gas-Span-Abscheidung und -Sammlung realisiert und ein Austritt des Schmiermittels in die Luft vermieden werden kann, um eine damit verbundene Luftverschmutzung zu unterbinden und die Sicherheit des Arbeitspersonals zu gewährleisten.
Zur Lösung dieser Aufgaben schlägt die Erfindung als erste Ausgestaltung Folgendes vor:
Eine Flüssigkeitsversorgungsdüsenstruktur zur Minimalmengenschmierung beim Hochgeschwindigkeitsfräsen umfasst zumindest zwei Düsenkörper, welche jeweils an einem Ende mit einem Rohrleitungsgehäuse verbunden und am anderen Ende mit einem Spritzkopf versehen sind, wobei benachbarte Düsenkörper mit einem voreingestellten Winkel zueinander beabstandet angeordnet sind, wobei innerhalb des Düsenkörpers ein von dem Innenraum eines Hohlrohrs gebildeter Mischkanal vorgesehen ist, dessen ein Ende mit zumindest zwei Rohrleitungen verbunden ist, wobei in eine erste Rohrleitung ein Gas und in eine zweite Rohrleitung ein Schmieröl eingeleitet wird, wobei sich innerhalb des Rohrleitungsgehäuses eine mit der ersten Rohrleitung verbundene Gasrohrleitung und eine mit der zweiten Rohrleitung verbundene Schmierölrohrleitung befinden, wobei sowohl die Gasrohrleitung als auch die Schmierölrohrleitung um einen Mittelpunkt des Rohrleitungsgehäuses herum angeordnet sind. Dabei ist der Düsenkörper in seinem Endbereich über ein Gewinde mit dem Rohrleitungsgehäuse verbunden.
Die oben beschriebene Flüssigkeitsversorgungsdüse kann zu einer Ringform angeordnet sein, um den Fräsbearbeitungsabschnitt zu schmieren und abzukühlen. Da die Ringform der Form des Fräsbearbeitungsabschnitts gleicht oder ähnelt, sind eine große Kontaktfläche zu dem Bearbeitungsabschnitt und eine damit verbundene gute Schmierwirkung zu erwarten.
Das Rohrleitungsgehäuse umfasst zumindest zwei Rohrleitungsgehäuseabschnitte, wobei zwischen benachbarten Rohrleitungsgehäuseabschnitten ein gelenkiges Verbindungselement angeordnet ist, das als Scharnier ausgebildet sein kann, um das Öffnen des Rohrleitungsgehäuses zu erleichtern und dadurch die Montage zu vereinfachen oder eine Anpassung an unterschiedlich dimensionierte Fräswerkzeuge oder Werkstücke zu ermöglichen.
Vom Aussehen her hat der Düsenkörper die Form eines schlangenförmigen Kardangelenks, was eine Einstellung der Richtung des zugeordneten Spritzkopfs erlaubt, um die Strömungsrichtung des gespritzten Fluids einstellen zu können.
Zwischen je zwei benachbarten Rohrleitungsgehäuseabschnitten ist eine Einstellstange angeordnet, mit der ein Öffnungswinkel der beiden Rohrleitungsgehäuseabschnitte eingestellt werden kann. Mit Hilfe der Einstellstange wird zum einen der Abstand zwischen den beiden Rohrleitungsgehäuseabschnitten festgelegt und zum anderen eine Einstellung des Öffnungswinkels der beiden Rohrleitungsgehäuseabschnitte ermöglicht.
Die Einstellstange umfasst zwei Gewindestangen, die an einem Ende mit einem gemeinsamen Befestigungseinstellrohr und am anderen Ende jeweils über eine Befestigungseinstellstange-Schraube mit dem Rohrleitungsgehäuse verbunden sind, wobei weiter vorgesehen ist, dass das Rohrleitungsgehäuse ein bogenförmiges Gehäuse ist.
Hinzu kommt, dass das Hohlrohr einen größeren Innendurchmesser als die erste Rohrleitung aufweist und das Ende der ersten Rohrleitung, an dem diese mit dem Hohlrohr verbunden ist, gebogen ausgebildet ist, wobei die erste Rohrleitung eine mit einem Vorsprung versehene Öffnung aufweist, in der die zweite Rohrleitung mit einem gebogenen Ende eingesteckt ist.
Alternativ ist vorgesehen, dass das Ende der zweiten Rohrleitung, an dem diese mit dem Hohlrohr verbunden ist, gebogen ausgebildet ist, wobei die zweite Rohrleitung eine Öffnung aufweist, an deren Umfang ein Vorsprung ausgebildet ist und in der die erste Rohrleitung mit einem gebogenen Ende eingesteckt ist.
Dabei ist weiter vorgesehen, dass das gebogene Ende der ersten Rohrleitung mit dem gebogenen Ende der zweiten Rohrleitung einen Winkel ε von 18°≤ε≤22° einschließt.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist bei Vorhandensein mehrerer Düsenkörper an einer Seite des Rohrleitungsgehäuses eine zur Einstellung des Gasdurchsatzes in der ersten Rohrleitung und des Schmieröldurchsatzes in der zweiten Rohrleitung dienende drehbare Schlauchklemme angeordnet, die an einem Ende von dem Rohrleitungsgehäuse absteht. Die drehbare Schlauchklemme ist kreiszylinderförmig ausgebildet und lässt sich in das Rohrleitungsgehäuse einschrauben, wobei innerhalb des Rohrleitungsgehäuses auf der anderen Seite ein Vorsprung angeordnet ist, der dazu dient, zusammen mit der eingeschraubten drehbaren Schlauchklemme die erste und die zweite Rohrleitung zusammenzudrücken, um den Gasdurchsatz und die Ölmenge der Düsenkörper auf beiden Seiten der Düsenstruktur zu steuern. Es handelt sich sowohl bei der ersten Rohrleitung als auch bei der zweiten und der dritten Rohrleitung um einen Schlauch.
Dabei ist weiter vorgesehen, dass das Rohrleitungsgehäuse zwei Rohrleitungsgehäuseabschnitte umfasst, welche jeweils an einer Seite mit drei Düsenkörpern versehen sind, wobei zwischen benachbarten Düsenkörpern auf einem Rohrleitungsgehäuseabschnitt ein Winkel γ von 35°≤γ≤40°, zwischen den beiden Rohrleitungsgehäuseabschnitten ein Winkel β von 2°≤β≤5° und zwischen einem Düsenkörper und dem Rand des Rohrleitungsgehäuseabschnitts, auf dem sich dieser Düsenkörper befindet, ein Winkel δ von 10°≤δ≤15° besteht.
Zur Reduzierung möglicher Umweltverschmutzungen umfasst die Düse ferner eine mit dem Hohlrohr verbundene dritte Rohrleitung, in die Wasser eingeleitet wird.
Dabei ist weiter vorgesehen, dass

- das Ende der ersten Rohrleitung, an dem diese mit dem Hohlrohr verbunden ist, gebogen ausgebildet ist, wobei die erste Rohrleitung eine Öffnung aufweist, an deren Umfang ein Vorsprung ausgebildet ist und in der sowohl die zweite Rohrleitung als auch die dritte Rohrleitung mit einem gebogenen Ende eingesteckt sind,
- die erste Rohrleitung einen Innendurchmesser hat, der größer als der Innendurchmesser der zweiten Rohrleitung und der dritten Rohrleitung, aber geringer als der Innendurchmesser des Hohlrohrs ist,
- die erste Rohrleitung sowohl mit der zweiten Rohrleitung als auch mit der dritten Rohrleitung einen Winkel η von 10°≤η≤14° einschließt.

Als zweite Ausgestaltung schlägt die Erfindung Folgendes vor:
Eine Gas-Flüssigkeits-Abscheide- und Rückgewinnungseinheit für Hochgeschwindigkeitsfräsen umfasst eine Öl-Wasser-Gas-Span-Sammelhaube, die eine an der Frässtelle angeordnete Öffnung aufweist und über eine Rohrleitung mit einem halbkreisförmigen Wirbel-Zyklonstaubabscheider verbunden ist, wobei im unteren Bereich des halbkreisförmigen Wirbel-Zyklonstaubabscheiders ein Leitungskanal angeordnet ist, an dessen unterem Ende sich ein Auffangtrichter befindet, der am unteren Ende über ein Auffangmundstück mit einem Schmierölsammelbehälter verbunden ist, wobei an der Oberseite des Auffangmundstückes ein Filtergitter angeordnet ist.
Dabei bildet das Auffangmundstück im Inneren eine Hohlstruktur aus und ist nach außen über ein Gewinde mit dem Auffangtrichter verbunden, während der Leitungskanal über einen Flansch mit dem Auffangtrichter in Verbindung steht, wobei an der Verbindungsstelle zwischen Leitungskanal und Auffangtrichter ein Dichtring vorgesehen ist, um einen Ölaustritt zu vermeiden.
Anhand des ermittelten, von dem Zyklonstaubabscheider abscheidbaren minimalen Spanlängenmaßes d_c soll der Maschendurchmesser d des Filtergitters die Bedingung $\sqrt{2} d \leq d_{c}$
erfüllen und der Durchmesser des Filtergitters größer als der Innendurchmesser des Auffangmundstückes sein, um einen Durchtritt der in den Auffangtrichter hineinfallenden Späne durch das Filtergitter zu verhindern und somit eine Trennung der Späne von Öl und Wasser zu ermöglichen.
Als dritte Ausgestaltung schlägt die Erfindung Folgendes vor:
Ein Flüssigkeitsversorgungssystem zur Minimalmengenschmierung beim Hochgeschwindigkeitsfräsen umfasst eine innerhalb eines Kastenkörpers angeordnete Flüssigkeitsversorgungsdüsenstruktur zur Minimalmengenschmierung beim Hochgeschwindigkeitsfräsen, auf deren einer Seite sich eine Öl-Wasser-Gas-Span-Sammelhaube befindet, die mit einer außerhalb des Kastenkörpers angeordneten Öl-Wasser-Gas-Span-Abscheideeinrichtung verbunden ist. Dabei ist das Rohrleitungsgehäuse in Umfangsrichtung eines Fräsers angeordnet. Ist die Achse des Fräsers horizontal ausgerichtet, so erstreckt sich das Rohrleitungsgehäuse in vertikaler Richtung und ist halbkreisförmig um den Fräser angeordnet. An einer Seitenfläche des Kastenkörpers ist ein Sichtfenster ausgebildet, um eine Beobachtung des Fräsvorgangs zu ermöglichen.
An einer Seite des Kastenkörpers ist eine Öffnung ausgebildet, die zu der jeweiligen Werkzeugmaschine weist, um eine Sammlung des für den laufenden Fräsvorgang verwendeten Schmieröls und der aus dem laufenden Fräsvorgang entstehenden Späne zu ermöglichen. Dabei ist die Einlaufrohrleitung der Öl-Wasser-Gas-Span-Sammelhaube senkrecht zur Position des Fräsers ausgerichtet.
Mit der oben beschriebenen Öl-Wasser-Gas-Span-Abscheideeinrichtung soll ein Späne tragendes Gas von Spänen befreit werden, um eine Luftverschmutzung möglichst zu vermeiden. Dazu ist die Öffnung der Öl-Wasser-Gas-Span-Sammelhaube in der Nähe der Schneidstelle des Schneidabschnitts angeordnet.
Weiter ist vorgesehen, dass die erste Rohrleitung und die zweite Rohrleitung durch den Kastenkörper hindurchtreten und mit Hilfe einer gemeinsamen Förderrohr-Befestigungsklemme festgeklemmt sind, wobei die Förderrohr-Befestigungsklemme innerhalb des Kastenkörpers angeordnet ist und an der Oberfläche des Kastenkörpers eine Förderbahn ausgebildet ist. Bei Vorhandensein einer dritten Rohrleitung sind die drei Rohrleitungen mittels einer zweiten Förderrohr-Befestigungsklemme befestigt, damit durch die Öl-Wasser-Gas-Span-Abscheideeinrichtung auch eine Wassersammlung aufgrund der Schwerkraft durchgeführt werden kann.
Die Förderrohr-Befestigungsklemme umfasst zwei einander gegenüberliegende Klemmenhälften, welche jeweils an beiden Enden bogenförmig ausgebildet sind und mittels einer Schraube miteinander fixiert werden, um die dazwischen liegenden Rohrleitungen einzuklemmen.
Bei der Öl-Wasser-Gas-Span-Abscheideeinrichtung handelt es sich um einen halbkreisförmigen Wirbel-Zyklonstaubabscheider, an dessen Einlass ein Kegelwinkel α von 5°≤α≤10° vorgesehen ist, um die Strömungsgeschwindigkeit in den Staubabscheider zu erhöhen sowie um eine Behinderung des Gasgemisches am Einlass des Staubabscheiders und eine damit verbundene Verringerung des Durchflusses in den Staubabscheider auszuschließen. Um einen Gaseintritt in tangentialer Richtung bezüglich der Wandfläche sicherzustellen, ist innerhalb des Zyklonstaubabscheiders eine θ°-Kreisbogenscheibe mit einem Radius von D₀/2 und einer Höhe h₁ vorgesehen, wobei D₀ für den Zylinderdurchmesser und h₁ für die Einlaufhöhe des Staubabscheiders steht. Durch das Vorsehen der Kreisbogenscheibe wird die tangentiale Geschwindigkeit v des in den Abscheider eintretenden Gasstroms erhöht und somit die Öl-Wasser-Gas-Span-Abscheidung erleichtert. Am unteren Ende des Zyklonstaubabscheiders ist ein Auffangtrichter angeordnet. Der Zyklonstaubabscheider ist an einem Träger befestigt. Mit Zyklonstaubabscheider wird eine Vorrichtung bezeichnet, die zur Abscheidung eines Gas-Festkörper-Systems oder eines Flüssigkeit-Festkörper-Systems dient. Beim Betrieb einer derartigen Vorrichtung wird ein Gasstrom in tangentialer Richtung eingeleitet und in Drehung versetzt, damit Feststoffpartikel oder Flüssigkeitstropfen, auf welche eine höhere träge Zentrifugalkraft einwirkt, zur Außenwandfläche hin geschleudert und dadurch abgeschieden werden.
Die vorliegende Erfindung bietet folgende Vorteile:

1) Bei der erfindungsgemäßen Flüssigkeitsversorgungsdüsenstruktur zur Minimalmengenschmierung beim Hochgeschwindigkeitsfräsen lässt sich das Durchmessermaß der Düse an die Abmessungen bzw. die Größe eines Werkstückes anpassen. An der Düsenstruktur sind mehrere Spritzköpfe angeordnet, wobei die Anzahl der an der jeweiligen Schmierung und Abkühlung beteiligten Spritzköpfe in Abhängigkeit von den Abmessungen des jeweils zu bearbeitenden Werkstückes gesteuert wird, um den Fräsbearbeitungsabschnitt gut zu schmieren und abzukühlen.
2) Durch das erfindungsgemäße Vorsehen eines Kastenkörpers können fliegende Späne und spritzende Nebeltröpfchen zuverlässig vermieden werden, um durch Bearbeitungsvorgänge herbeigeführte Umweltbelastungen und Personenschäden zu vermindern. Gleichzeitig kann mit der Öl-Wasser-Gas-Span-Abscheide- und Rückgewinnungseinrichtung eine wirksame Trennung von Schmiermittel, Spänen und Gas realisiert und die Umwelt vor Verschmutzungen geschützt werden.
3) Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Düse lassen sich sowohl eine zweiphasige Schmierung und Abkühlung mit Öl und Gas als auch eine dreiphasige Schmierung und Abkühlung mit Wasser, Gas und Öl erreichen.

Figurenliste
Es zeigen

1 eine axonometrische Ansicht einer Hochgeschwindigkeitsfräsbearbeitungs- und Öl-Wasser-Gas-Span-Sammelvorrichtung;
2 eine axonometrische Ansicht eines Hochgeschwindigkeitsfräsbearbeitungsabschnitts;
3-5 jeweils ein rechte Seitenansicht, eine Frontansicht bzw. eine Draufsicht einer Hochgeschwindigkeitsfräsbearbeitungs- und Öl-Wasser-Gas-Span-Sammelvorrichtung;
6 eine axonometrische Ansicht einer MMS-Düseneinrichtung;
7 eine axonometrische Ansicht einer Öl-Wasser-Gas-Span-Abscheideeinrichtung;
8 eine axonometrische Ansicht einer Öl-Wasser-Gas-Span-Abscheidungsstützeinrichtung;
9 einen Teilschnitt von 8;
10 eine vollständige Schnittansicht eines Spritzkopfes einer MMS-Düse;
11(a) und 11(b) jeweils in axonometrischer bzw. Schnittansicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines Mischelements eines Spritzkopfes einer MMS-Düse;
12(a) und 12(b) jeweils in axonometrischer bzw. Schnittansicht ein zweites Ausführungsbeispiel eines Mischelements eines Spritzkopfes einer MMS-Düse;
13 ein Kardangelenk für eine MMS-Düse und ein Förderrohr;
14 eine axonometrische Ansicht einer Öl-Wasser-Gas-Förderrohr-Befestigungsklemme;
15(a), 15(b), 16(a) und 16(b) jeweils eine Schnittansicht einer Öl-Wasser-Gas-Span-Abscheideeinrichtung;
17(a) und 17(b) jeweils eine axonometrische Zusammenbauzeichnung bzw. eine Draufsicht eines Filtergitterrings, eines Filtergitters und eines Auffangmundstückes;
18(a), 18(b) und 18(c) jeweils in axonometrischer Ansicht ein Auffangmundstück, ein Filtergitter bzw. einen Filtergitterring;
19(a), 19(b) und 19(c) jeweils in geschnittener Teilansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer MMS-Düse;
20(a), 20(b) und 20(c) jeweils in geschnittener Teilansicht ein zweites Ausführungsbeispiel einer MMS-Düse.

Bezugszeichenliste

I-01: Förderrohr
I-02: Förderrohr-Befestigungsstück
I-03: Kastenkörper
I-04: Sichtfenster
I-05: Fräser
I-06: Befestigungsstückschraube
I-07: Werkstück
I-08: Kardangelenk
I-09: Förderrohr-Befestigungsklemme
I-10: Befestigungsklemme-Schraube
I-11: Befestigungsklemme-Mutter
I-12: Öl-Wasser-Gas-Förderrohrbahn
I-13: Befestigungseinstellstange-Schraube
I-14: Befestigungseinstellstange
I-15: Befestigungseinstellrohr
I-16: Gasrohr
I-17: Ölrohr
I-18: Rohrleitungsgehäuse
I-19: Scharnier
I-20: Scharnierschraube
I-21: Schlauchklemme
I-22: Spritzkopf
I-23: Mischelement
I-24: Wasserrohr
II-01: Sammelhaube
II-02: Bbere Abdeckung der Abscheideeinrichtung
II-03: Öl-Wasser-Gas-Span-Abscheideeinrichtung
II-04: Auffangtrichter
II-05: Abscheider-Bolzen
II-06: Dichtring
II-07: Abscheider-Mutter
II-08: Filtergitterring
II-09: Filtergitter
II-10: Auffangmundstück
III-01: Abscheideeinrichtungs-Träger
III-02: Abscheideeinrichtungs-Trägerkreisring
III-03: Abscheidungsträgerschraube
III-04: Abscheidungsträgermutter

Konkrete Ausführungsformen
Im Folgenden werden die in den Ausführungsbeispielen der Erfindung enthaltenen Ausgestaltungen anhand der die Ausführungsbeispiele begleitenden Zeichnungen eindeutig und vollständig beschrieben.
1 bis 5 zeigen den Aufbau eines Flüssigkeitsversorgungssystems zur Minimalmengenschmierung beim Hochgeschwindigkeitsfräsen.
Wie in 1 dargestellt ist, besteht das Flüssigkeitsversorgungssystem zur Minimalmengenschmierung beim Hochgeschwindigkeitsfräsen aus einem Hochgeschwindigkeitsfräsbearbeitungsabschnitt I, einem Öl-Wasser-Gas-Span-Sammelabschnitt II und einem Öl-Wasser-Gas-Span-Abscheidungsstützabschnitt III.
Aus 2-5, 13 und 14 wird ersichtlich, dass ein Förderrohr I-01 über ein schlangenförmiges Kardangelenk I-08 mit einem Rohrleitungsgehäuse verbunden ist, wobei zwei Rohrleitungsgehäuseabschnitte einen Halbkreis bilden können, der einen Fräser von oben und unten umschließt. Die Düse ist in einem Bereich, in dem ein Werkstück während der Bearbeitung mit dem Hochgeschwindigkeitsfräser in Kontakt tritt, angeordnet und fluchtet mit der Bogenlinie. Das Öl-Wasser-Gas-Förderrohr I-01 ist mittels eines Förderrohr-Befestigungsstückes I-02 an der Oberseite des Kastenkörpers befestigt, wobei das Förderrohr-Befestigungsstück an dem Kastenkörper I-03 anliegt. In der Vorrichtung sind zwei Förderrohre vorhanden, die jeweils durch eine Förderrohr-Befestigungsklemme I-09 gehalten und befestigt sind. Das mit der halbkreisförmigen Düse verbundene Gasförderrohr I-01 ist mittels des Förderrohr-Befestigungsstückes I-02 an dem Kastenkörper I-03 befestigt, wobei das Förderrohr-Befestigungsstück aus zwei aneinandergefügten Blöcken aus magnetischem Material und der Kastenkörper I-03 aus Eisen besteht, so dass das Förderrohr-Befestigungsstück unter Einwirkung der magnetischen Anziehungskraft an der Oberseite des Kastenkörpers I-03 anhaften kann. In dem Kastenkörper I-03 ist eine sich horizontal erstreckende Öl-Wasser-Gas-Förderrohrbahn I-12 ausgebildet, entlang der das Förderrohr durch das Förderrohr-Befestigungsstück bewegt werden kann, um die Position des Förderrohrs und der Düse relativ zum Fräser einzustellen. An dem Befestigungsstück ist eine Befestigungsstückschraube I-06 vorgesehen, die zur Fixierung der Position des Förderrohrs bezüglich des Kastenkörpers und der Düse dient. Durch ein Sichtfenster I-04 kann die Bearbeitung des Werkstückes beobachtet werden.
In den Darstellungen gemäß 6, 10, 11(a) und 11(b) ist eine halbkreisförmige MMS-Düse erkennbar, wobei durch ein mit der oberen Struktur der Düse verbundenes Ölförderrohr Öl und durch ein mit der unteren Struktur der Düse verbundenes Gasförderrohr Gas bereitgestellt wird. Diese Struktur weist sechs Spritzköpfe auf, die auf zwei miteinander verbundenen Rohrleitungsgehäuseabschnitten I-18 verteilt sind, wobei der Düsenkörper nach außen über ein Gewinde mit dem Rohrleitungsgehäuse verbunden ist. Um eine Überschneidung der Spritzwinkel der Spritzköpfe und eine damit verbundene Verschwendung zu vermeiden, ist vorgesehen, dass zwischen benachbarten Düsenkörpern auf einem Rohrleitungsgehäuseabschnitt ein Winkel γ von 35°≤γ≤40°, zwischen den beiden Rohrleitungsgehäuseabschnitten ein Winkel β von 2°≤β≤5° und zwischen einem Düsenkörper und dem Rand des Rohrleitungsgehäuseabschnitts, auf dem sich dieser Düsenkörper befindet, ein Winkel δ von 10°≤δ≤15° besteht. Die Rohrleitungsgehäuseabschnitte I-18 stehen über ein Scharnier I-19 miteinander in Verbindung und sind jeweils an einer Seite über eine Befestigungseinstellstange-Schraube I-13 mit einer Befestigungseinstellstange I-14 verbunden, wobei die beiden Befestigungseinstellstangen I-14 über ein Befestigungseinstellrohr I-15 miteinander in Gewindeverbindung stehen. Dabei stehen die beiden Befestigungseinstellstangen I-14 bezüglich ihrer Gewindedrehrichtung einander entgegen, während das Befestigungseinstellrohr I-15 an beiden Enden jeweils mit einem Gewinde versehen ist, dessen Drehrichtung der Gewindedrehrichtung der jeweils zugeordneten Befestigungseinstellstange I-14 entspricht. An der anderen Seiten der Rohrleitungsgehäuseabschnitte ist eine Schlauchklemme I-21 angeordnet. Mit den sechs Spritzköpfen lassen sich das Werkstück und das Werkzeug wirksam schmieren und abkühlen, indem das durch Förderrohre geförderte Gas, Öl und Wasser in einem Mischelement I-23 miteinander gemischt werden und anschließend aus den sechs Spritzköpfen heraustreten. Des Weiteren kann das Rohrleitungsgehäuse der Düsenstruktur mittels des Scharniers I-19 an die Abmessungen des Werkstückes angepasst und dann mit Hilfe der Befestigungseinstellstange-Schraube I-13, der Befestigungseinstellstange I-14 und des Befestigungseinstellrohrs I-15 befestigt werden. Da das Wasser-, Gas- und Schmierölrohr innerhalb der Düse jeweils durch einen Schlauch gebildet sind, können das Wasser-, Gas- und Ölrohr innerhalb der Düse bei klein dimensionierten Werkstücken durch Drehen der Schlauchklemme I-21 so eingestellt werden, dass die Schläuche innerhalb der Düse zusammengedrückt werden, um die Menge des in die an beiden Enden des Rohrleitungsgehäuses befindlichen Spritzköpfe eintretenden Gases und Öls auf Null zu reduzieren.
Wie sich aus 7, 15(a), 15(b) und 16(a), 16(b), 17(a), 17(b) ergibt, ist die Öl-Wasser-Gas-Span-Abscheideeinrichtung II-03 am vorderen Ende in einer Sammelhaube II-01 eingesteckt und steht am unteren Ende über einen Flansch mit einem Auffangtrichter II-04 in Bolzenverbindung, wobei zwischen der Abscheideeinrichtung II-03 und dem Auffangtrichter II-04 ein Dichtring II-06 angeordnet ist, um einen Gasdurckabfall zu verhindern. Weiterhin ist ein Auffangmundstück II-10 über eine Gewindeverbindung mit dem Auffangtrichter II-04 verbunden, während ein Filtergitter II-09 mittels eines Filtergitterrings II-08 am oberen Ende des Auffangmundstückes II-10 befestigt ist. Das über die Düse aus dem Hochgeschwindigkeitsfräsbearbeitungsabschnitt heraustretende flüssige Gemisch mit hohem Druck und hoher Geschwindigkeit gelangt zusammen mit Spänen in die Öl-Wasser-Gas-Span-Sammelhaube II-01, wobei am Einlass der Abscheideeinrichtung ein Kegelwinkel α von 5°≤α≤10° vorgesehen ist, so dass das Gemisch aus Öl, Wasser, Gas und Spänen entlang der Wandfläche in den Abscheider, bei dem es sich um einen halbkreisförmigen Wirbel-Zyklonstaubabscheider (dessen Abmessungen und Parameter nach dem „Auswahlhandbuch für System- und Gerätekonstruktion für Staubabscheidevorrichtungen“ ausgelegt werden) handelt, eintritt.
Dabei lässt sich die auf die Staubpartikel innerhalb des Zyklonstaubabscheiders einwirkende Zentrifugalkraft anhand der folgenden physikalischen Gleichung (1) ermitteln: $F = m ω^{2} R = \frac{m ν^{2}}{R} = \frac{π ρ d^{3} ν^{2}}{6 R}$
In dieser Formel stehen
F für die auf ein Staubpartikel einwirkende Zentrifugalkraft in N,
ω für die Winkelgeschwindigkeit in rad/s, mit der sich ein Staubpartikel um die Achse des Zyklonstaubabscheiders dreht (d.h. Drehwinkelgeschwindigkeit),
R für den Abstand zwischen einem Staubpartikel und der Achse des Zyklonstaubabscheiders (Drehradius) in m,
m für die Masse eines Staubpartikels in kg,
d für den Durchmesser eines Staubpartikels in m,
ρ für die Reindichte der Staubpartikel in kg/m³,
v für die tangentiale Geschwindigkeit eines Staubpartikels in m/s.
Dabei führt der Gasstrom nach Eintreten in den Zyklonstaubabscheider eine Drehbewegung durch, bewegt sich unter Einwirkung einer trägen Zentrifugalkraft zur Außenwand hin und sinkt unter Einwirkung der Schwerkraft entlang der Wandfläche ab, wobei die abgeschiedenen Späne in den Auffangtrichter II-04 hineinfallen. Dabei kann mit einer oberen Abdeckung der Abscheideeinrichtung II-02 verhindert werden, dass die Späne zusammen mit dem sich drehenden Gasstrom nach oben austreten.
Die Staubabscheideleistung des Staubabscheiders spiegelt sich in dem von dem Staubabscheider abfangbaren minimalen Staubpartikeldurchmesser, d.h. dem kritischen Partikeldurchmesser d_c, wider, der sich nach der folgenden Formel (2) errechnet: $d_{c} = K \sqrt{\frac{18 μ}{ρ π ν}} \times \sqrt{\frac{b h_{1}}{h}}$
In dieser Formel stehen
d_c für den kritischen Partikeldurchmesser der abgefangenen Staubpartikel in m,
K für den Korrekturfaktor für die Eigenschaften der Staubpartikel,
µ für die dynamische Viskosität des Gases in P (1Pa·s=10P),
ρ für die Dichte der Staubpartikel in kg/m³,
v für die tangentiale Geschwindigkeit des Gasstroms in m/s,
b, h₁, h für die Baumaße des Zyklonstaubabscheiders in m, wobei h für die Höhe des Innenzylinders, b für die Einlaufbreite und h₁ für die Einlaufhöhe steht.
Je geringer der kritische Partikeldurchmesser ist, desto besser ist die Staubabscheideleistung des Staubabscheiders. Zur Erhöhung der Staubabscheideleistung sollen h und die tangentiale Geschwindigkeit des eintretenden Gasstroms v so weit wie möglich erhöht werden.
Aus der folgenden Kontinuitätsgleichung (3): $A ν = C$
In dieser Formel stehen
A für die Querschnittsfläche in m²,
v für die Strömungsgeschwindigkeit eines Fluids in m/s,
C für konstant in m³/s.
Durch Vorsehen einer 0°-Kreisbogenscheibe (50°≤θ≤70°) mit einem Radius von D₀/2 und einer Höhe h₁ innerhalb des Staubabscheiders, wobei D₀ für den Zylinderdurchmesser und h₁ für die Einlaufhöhe des Staubabscheiders steht, wird die tangentiale Geschwindigkeit gegenüber der Einlaufgeschwindigkeit erhöht, was zu einer besseren Öl-Wasser-Gas-Span-Abscheidung und -Sammlung führen kann.
Anhand des ermittelten, von dem Zyklonstaubabscheider abscheidbaren minimalen Spanlängenmaßes d_c soll der Maschendurchmesser d die Bedingung $\sqrt{2} d \leq d_{c}$
erfüllen, um einen Durchtritt der in den Auffangtrichter II-04 hineinfallenden Späne durch das Filtergitter II-09 zu verhindern und somit eine Trennung der Späne von Öl und Wasser zu ermöglichen. Nachdem Späne, Öl und Wasser in den Auffangtrichter hineingefallen sind, treten Öl und Wasser durch das Filtergitter hindurch und fallen weiter hinunter, während Späne, die größer als der Maschendurchmesser sind, auf dem Filtergitter zurückbleiben. Wenn eine gewisse Menge an Spänen gesammelt worden ist, wird das Filtergitter abgeschraubt, um die so gesammelten Späne der Wiederverwendung zuzuführen.
In 8 und 9 ist zu erkennen, dass ein Abscheideeinrichtungs-Trägerkreisring III-02 mittels einer Abscheidungsträgerschraube III-03 und einer Abscheidungsträgermutter III-04 an einem Abscheideeinrichtungs-Träger III-01 befestigt ist.
Aus 10 geht ein MMS-Düsenkörper hervor, der ein außenliegendes schlangenförmiges Kardangelenk aufweist, mit dem die Spritzrichtung eingestellt werden kann.
In den Darstellungen gemäß 11(a) und 11(b) ist ein Winkel ε von 18°≤ε≤22° erkennbar, mit dem eine wesentliche Änderung der Richtung des Gases verhindert werden soll, welche ansonsten zum Energieverlust führen würde. Das Ölrohr ist in dem Gasrohr eingesteckt, wobei an der Verbindungsstelle eine Vermischung von Gas und Öl stattfindet. Dabei hat das Gasrohr einen größeren Innendurchmesser als das Ölrohr und dient als Hauptteil, derart, dass beim Einstecken des Ölrohrs in das Gasrohr eine intensive Durchmischung von Gas und Öl erfolgen kann.
In den Darstellungen gemäß 12(a) und 12(b) ist ein Winkel η von 10°≤η≤14° erkennbar. Das Wasserrohr und das Ölrohr sind in dem Gasrohr eingesteckt, wobei an der Verbindungsstelle eine Vermischung von Gas, Öl und Wasser stattfindet. Dabei hat das Gasrohr einen größeren Innendurchmesser als das Ölrohr und das Wasserrohr und dient als Hauptteil, derart, dass beim Einstecken des Wasserrohrs und des Ölrohrs in das Gasrohr eine intensive Durchmischung von Gas, Öl und Wasser erfolgen kann.
13 zeigt ein Kardangelenk für eine MMS-Düse und ein Förderrohr, das sowohl zur Winkeleinstellung als auch zum Tragen einer nicht sehr schweren Düse dienen kann.
In 17(a), 17(b), 18(a), 18(b) und 18(c) ist eine Öl-Wasser-Gas-Filtereinrichtung mit quadratischen dxd-Filtermaschen dargestellt. Dabei ist das Filtergitter II-09 am oberen Ende des Auffangmundstückes II-10 angeordnet und weist ein Durchmessermaß auf, das geringer als der Außendurchmesser des Auffangmundstückes II-10, aber größer als der Innendurchmesser des Auffangmundstückes II-10 ist. Dabei ist das Filtergitter II-09 mittels eines Filtergitterrings II-08, dessen Ringdurchmessermaß etwas geringer als der Außendurchmesser des Auffangmundstückes II-10 ist, an dem Auffangmundstück II-10 befestigt.
19(a), 19(b) und 19(c) zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer MMS-Düse, das eine Vermischung von Öl und Gas vorsieht, wobei als Schmieröl ein abbaubares Pflanzenöl, ein Schmierfett oder auch ein nicht abbaubares Mineralöl eingesetzt werden kann. Das Abzweigrohr des Ölrohrs und des Gasrohrs ist mit dem Mischelement I-23 verbunden, wobei das Gasrohr I-16 und das Ölrohr I-17 jeweils über einen am Mischelement I-23 ausgebildeten Vorsprung positioniert sind.
20(a), 20(b) und 20(c) zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel einer MMS-Düse, das eine dreiphasige Vermischung von Öl, Gas und Wasser vorsieht und in der wie oben beschriebenen Weise betrieben wird.
Bei dem vorangehend dargestellten Schmiersystem ist in dem Kastenkörper auf der Seite, auf der der Fräser mit einem Werkstück in Kontakt tritt, eine halbkreisförmige MMS-Düse und auf der anderen Seite eine Spanabscheideeinrichtung angeordnet. Mit dem aus der Düse heraustretenden Hochdruckgas, das eine Schneidflüssigkeit trägt, wird der Fräsabschnitt geschmiert und abgekühlt. Im Anschluss daran werden Späne von dem Hochdruckgas in die Öl-Wasser-Gas-Span-Abscheideeinrichtung mitgebracht, in der das Gemisch aus Gas, Flüssigkeit und Festkörper eine Umlaufbewegung entlang der Wandfläche des Abscheiders durchführt, wobei Späne und Flüssigkeitstropfen unter Einwirkung einer trägen Zentrifugalkraft zur Außenwandfläche hin geschleudert und dadurch von dem Gas getrennt werden. Die so abgeschiedenen Späne treten in den Auffangtrichter ein, wobei relativ große Späne von dem Filtergitter zurückgehalten werden, während Öl und Wasser durch das Filtergitter hindurch nach unten fallen, um eine Öl-Gas-Span-Abscheidung und -Sammlung abzuschließen.
Das oben Beschriebene stellt lediglich bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar. Den durchschnittlichen Fachleuten auf diesem Gebiet wird klar sein, dass im Rahmen der Erfindung eine Reihe von Verbesserungen und Modifikationen möglich sind, welche ebenfalls in den Schutzumfang der Erfindung fallen.

Claims

Flüssigkeitsversorgungsdüsenstruktur zur Minimalmengenschmierung beim Hochgeschwindigkeitsfräsen, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest zwei Düsenkörper umfasst, welche jeweils an einem Ende mit einem Rohrleitungsgehäuse verbunden und am anderen Ende mit einem Spritzkopf versehen sind, wobei benachbarte Düsenkörper mit einem voreingestellten Winkel zueinander beabstandet angeordnet sind, wobei innerhalb des Düsenkörpers ein von dem Innenraum eines Hohlrohrs gebildeter Mischkanal vorgesehen ist, dessen ein Ende mit zumindest zwei Rohrleitungen verbunden ist, wobei in eine erste Rohrleitung ein Gas und in eine zweite Rohrleitung ein Schmieröl eingeleitet wird, wobei sich innerhalb des Rohrleitungsgehäuses eine mit der ersten Rohrleitung verbundene Gasrohrleitung und eine mit der zweiten Rohrleitung verbundene Schmierölrohrleitung befinden, wobei sowohl die Gasrohrleitung als auch die Schmierölrohrleitung um einen Mittelpunkt des Rohrleitungsgehäuses herum angeordnet sind.
Flüssigkeitsversorgungsdüsenstruktur zur Minimalmengenschmierung beim Hochgeschwindigkeitsfräsen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrleitungsgehäuse zumindest zwei Rohrleitungsgehäuseabschnitte umfasst, wobei sich zwischen benachbarten Rohrleitungsgehäuseabschnitten ein gelenkiges Verbindungselement befindet und an jedem der Rohrleitungsgehäuseabschnitte zumindest ein Düsenkörper angeordnet ist, wobei weiter vorgesehen ist, dass zwischen je zwei benachbarten Rohrleitungsgehäuseabschnitten eine Einstellstange angeordnet ist, mit der ein Öffnungswinkel der beiden Rohrleitungsgehäuseabschnitte eingestellt werden kann, und dass der Düsenkörper vom Aussehen her die Form eines schlangenförmigen Kardangelenks hat.
Flüssigkeitsversorgungsdüsenstruktur zur Minimalmengenschmierung beim Hochgeschwindigkeitsfräsen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellstange zwei Gewindestangen umfasst, die an einem Ende mit einem gemeinsamen Befestigungseinstellrohr und am anderen Ende jeweils über eine Befestigungseinstellstange-Schraube mit dem Rohrleitungsgehäuse verbunden sind, wobei weiter vorgesehen ist, dass das Rohrleitungsgehäuse ein bogenförmiges Gehäuse ist.
Flüssigkeitsversorgungsdüsenstruktur zur Minimalmengenschmierung beim Hochgeschwindigkeitsfräsen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrohr einen größeren Innendurchmesser als die erste Rohrleitung aufweist und das Ende der ersten Rohrleitung, an dem diese mit dem Hohlrohr verbunden ist, gebogen ausgebildet ist, wobei die erste Rohrleitung eine mit einem Vorsprung versehene Öffnung aufweist, in der die zweite Rohrleitung mit einem gebogenen Ende eingesteckt ist, oder dass das Ende der zweiten Rohrleitung, an dem diese mit dem Hohlrohr verbunden ist, gebogen ausgebildet ist, wobei die zweite Rohrleitung eine Öffnung aufweist, an deren Umfang ein Vorsprung ausgebildet ist und in der die erste Rohrleitung mit einem gebogenen Ende eingesteckt ist, wobei weiter vorgesehen ist, dass das gebogene Ende der ersten Rohrleitung mit dem gebogenen Ende der zweiten Rohrleitung einen Winkel ε von 18°≤ε≤22° einschließt.
Flüssigkeitsversorgungsdüsenstruktur zur Minimalmengenschmierung beim Hochgeschwindigkeitsfräsen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorhandensein mehrerer Düsenkörper an einer Seite des Rohrleitungsgehäuses eine zur Einstellung des Gasdurchsatzes in der ersten Rohrleitung und des Schmieröldurchsatzes in der zweiten Rohrleitung dienende drehbare Schlauchklemme angeordnet ist, die mit einem Ende von dem Rohrleitungsgehäuse absteht und mit dem anderen Ende durch die erste Rohrleitung hindurchtritt, wobei weiter vorgesehen ist, dass das Rohrleitungsgehäuse zwei Rohrleitungsgehäuseabschnitte umfasst, welche jeweils an einer Seite mit drei Düsenkörpern versehen sind, wobei zwischen benachbarten Düsenkörpern auf einem Rohrleitungsgehäuseabschnitt ein Winkel γ von 35°≤γ≤40°, zwischen den beiden Rohrleitungsgehäuseabschnitten ein Winkel β von 2°≤β≤5° und zwischen einem Düsenkörper und dem Rand des Rohrleitungsgehäuseabschnitts, auf dem sich dieser Düsenkörper befindet, ein Winkel δ von 10°≤δ≤15° besteht.
Flüssigkeitsversorgungsdüsenstruktur zur Minimalmengenschmierung beim Hochgeschwindigkeitsfräsen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine mit dem Hohlrohr verbundene dritte Rohrleitung umfasst, in die Wasser eingeleitet wird, wobei weiter vorgesehen ist, dass - das Ende der ersten Rohrleitung, an dem diese mit dem Hohlrohr verbunden ist, gebogen ausgebildet ist, wobei die erste Rohrleitung eine Öffnung aufweist, an deren Umfang ein Vorsprung ausgebildet ist und in der sowohl die zweite Rohrleitung als auch die dritte Rohrleitung mit einem gebogenen Ende eingesteckt sind, - die erste Rohrleitung einen Innendurchmesser hat, der größer als der Innendurchmesser der zweiten Rohrleitung und der dritten Rohrleitung, aber geringer als der Innendurchmesser des Hohlrohrs ist, - die erste Rohrleitung sowohl mit der zweiten Rohrleitung als auch mit der dritten Rohrleitung einen Winkel η von 10°≤η≤14° einschließt.
Gas-Flüssigkeits-Abscheide- und Rückgewinnungseinheit für Hochgeschwindigkeitsfräsen, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Öl-Wasser-Gas-Span-Sammelhaube umfasst, die eine an der Frässtelle angeordnete Öffnung aufweist und über eine Rohrleitung mit einem halbkreisförmigen Wirbel-Zyklonstaubabscheider verbunden ist, wobei im unteren Bereich des halbkreisförmigen Wirbel-Zyklonstaubabscheiders ein Leitungskanal angeordnet ist, an dessen unterem Ende sich ein Auffangtrichter befindet, der am unteren Ende über ein Auffangmundstück mit einem Schmierölsammelbehälter verbunden ist, wobei an der Oberseite des Auffangmundstückes ein Filtergitter angeordnet ist.
Flüssigkeitsversorgungssystem zur Minimalmengenschmierung beim Hochgeschwindigkeitsfräsen, dadurch gekennzeichnet, dass es eine innerhalb eines Kastenkörpers angeordnete Flüssigkeitsversorgungsdüsenstruktur zur Minimalmengenschmierung beim Hochgeschwindigkeitsfräsen nach einem der Ansprüche 1 bis 6 umfasst, auf deren einer Seite sich eine Öl-Wasser-Gas-Span-Sammelhaube befindet, die mit einer außerhalb des Kastenkörpers angeordneten Öl-Wasser-Gas-Span-Abscheideeinrichtung verbunden ist.
Flüssigkeitsversorgungssystem zur Minimalmengenschmierung beim Hochgeschwindigkeitsfräsen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrleitungsgehäuse in Umfangsrichtung eines Fräsers angeordnet ist, wobei weiter vorgesehen ist, dass die erste Rohrleitung und die zweite Rohrleitung durch den Kastenkörper hindurchtreten und mit Hilfe einer gemeinsamen Förderrohr-Befestigungsklemme festgeklemmt sind, wobei an der Oberfläche des Kastenkörpers eine Förderbahn ausgebildet ist.
Flüssigkeitsversorgungssystem zur Minimalmengenschmierung beim Hochgeschwindigkeitsfräsen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Öl-Wasser-Gas-Span-Abscheideeinrichtung um einen halbkreisförmigen Wirbel-Zyklonstaubabscheider handelt, an dessen Einlass ein Kegelwinkel α von 5°≤α≤10° vorgesehen ist, wobei am unteren Ende des Zyklonstaubabscheiders ein Auffangtrichter angeordnet ist und der Zyklonstaubabscheider an einem Träger befestigt ist.