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Vorrichtung zur Kühlung und Schmierung der Schleifstelle bei Schleifmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kühlung und Schmierung der Schleifstelle
bei Schleifmaschinen mittels an der Schleifstelle einander gegenüberliegend angeordneter
Kühl- bzw. Schmiermittelzuführdüsen, deren Mündungen möglichst nahe an die Schleifstelle
heranreichen.
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Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art kann das Kühl- bzw. Schmiermittel
von der Schleifstelle allseitig frei abfließen bzw. weggeschleudert werden. Es sind
bestenfalls noch Schutzschilder vorhanden, die ein Verspritzen der Flüssigkeit in
den Bereich außerhalb der Schleifmaschine verhindern. Will man bei Schleifmaschinen,
bei denen das Kühl- und Schmiermittel frei von der Schleifstelle wegfließen kann,
die Schnittleistung unter Vergrößerung der Scheibendrehzahl erhöhen, so ist sehr
bald eine Grenze erreicht, bei der die Kühlung nicht mehr ausreicht, um eine unzulässige
Erhitzung des Werkstückes zu verhindern. Die schnell rotierende Schleifscheibe schleudert
das Kühl- und Schmiermittel in einem solchen Maße von der Schleifstelle weg, daß
die Schleifstelle selbst von der Flüssigkeit kaum noch erreicht wird. Damit ist
an der Stelle, an der beim Schleifen die Wärme entsteht, keine ausreichende Kühlung
mehr gewährleistet. Die Steigerung der Schleifleistung ist also durch die Schwierigkeit
der Kühlung des Werkstückes an der Schleifstelle begrenzt.
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Zweck der Erfindung ist, eine Vorrichtung zum Zuführen der Kühl- und
Schmierflüssigkeit zur Schleifstelle zu schaffen, die es erlaubt, höhere Schleifleistungen
zu erreichen. Erfindungsgemäß sind hierzu die Zuführdüsen für das Kühl- und Schmiermittel
in einem Gehäuse angeordnet, das die Schleifstelle allseitig umschließt.
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Das Kühl- und Schmiermittel wird erfindungs-gemäß sehr nahe
bei der Schleifstelle in ein diese allseitig umschließendes Gehäuse hineingespritzt,
wobei sich im Bereich der Schleifstelle ein homogenes Kühl-und Schmiermittelbad
ausbildet. Die Badausbildung beruht auf einer Stauung der Flüssigkeit im Gehäuse.
Es bildet sich hierdurch ein gewisser Überdruck aus, der bewirkt, daß die Kühlflüssigkeit
ständig die bearbeitete Oberfläche berührt. In dem Moment, in dem durch die Schleifscheibe
ein Span abgehoben wird, dringt Kühlflüssigkeit in die Spankerbe ein, so daß die
beim Abheben des Spanes entstandene Wärme sofort durch die Flüssigkeit abgeführt
wird. Auch der Span selbst wird sofort von der Flüssigkeit erfaßt, abgekühlt und
wegtransportiert. Damit ist eine intensive Kühlung sichergestellt, die es ermöglicht,
die Schleifleistung beträchtlich zu erhöhen. Auch bei einer starken Vergrößerung
der Scheibendrehzahl wird das Kühl- und Schmiermittelbad infolge seiner Einschließung
in einem Gehäuse nicht zerstäubt, was einerseits hinsichtlich der Kühlung die bereits
erwähnten Vorteile hat und andererseits sicherstellt, daß die Kühl-und Schmierflüssigkeit
nicht nebelartig in dem Raum, in dem die Schleifmaschine aufgestellt ist, verteilt
wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Kühlung und Schmierung der Schleifstelle, Fig. 2 eine Draufsicht der Vorrichtung
nach Fig. 1, Fig. 3 eine Vorderansicht der Vorrichtung, Fig. 4 eine Seitenansicht
der Vorrichtung, teilweise im Schnitt, Fig. 5 eine Seitenansicht eines Teils der
Vorrichtung in Anwendung auf zwei verschiedene Werkstückdurchmesser, Fig. 6 einen
horizontalen Querschnitt durch den in Fig. 5 dargestellten Vorrichtungsteil entsprechend
der Schnittlinie VI-Vl.
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In der Zeichnung stellt 1 das zu bearbeitende Werkstück und 2 die
Schleifscheibe zweckmäßig einer solchen Schleifmaschine dar, bei der die Scheibe
ständig während des Schleifens abgerichtet wird.
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Beiderseits der mit 3 angedeuteten Schleifstelle sind einander gegenüberliegend
Kühl- bzw. Schmiermittelzuführdüsen
4, 5 angeordnet, deren Mündungen
möglichst nahe an die Schleifstelle heranreichen. Diesen Düsen wird das Kühl- bzw.
Schmiermittel durch je eine Rohrleitung 6 bzw. 7 zugeführt.
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Erfindungsgemäß sind die Zuführdüsen 4, 5 in einem Gehäuse angeordnet,
das die Schleifstelle 3 allseitig umschließt. Dieses Gehäuse weist bei dem gezeigten
Ausführungsbeispiel, wie insbesondere aus Fig. 5 und 6 ersichtlich, Seitenwände
8, 9 auf, die mit je einer geraden Stirnfläche 10, 11 versehen sind.
An dieser Stirnfläche sind z. B. mittels Schrauben 12 Stirnteile 13 befestigt. Diese
weisen eine dem Werkstückradius entsprechende Aussparung auf.
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In Fig. 5 sind zwei verschieden große Werkstücke gezeigt, wobei das
Werkstück der oberen Hälfte einen Radius R und das der unteren Hälfte einen Radius
R' besitzt. Fig. 5 läßt erkennen, daß je nach Werkstückgröße Stirnteile
13 mit entsprechend bemessener Aussparung an den Seitenwänden 8, 9
befestigt werden, derart, daß in jedem Fall der Abstand zwischen der Aussparung
des Stirnteiles und der Werkstückoberfläche möglichst klein ist.
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Das Gehäuse wird stirnseitig durch zwei gekrümmte Platten 15, 16 vervollständigt,
die den zwischen den Seitenwänden 8 und 9 bestehenden Spalt oberhalb und
unterhalb der Schleifstelle 3 abdecken. Diese Platten sind in Umfangsrichtung der
Schleifscheibe 2 verstellbar, so daß auch sie möglichst nahe an den Werkstückumfang
herangerückt werden können. Die Verstellbarkeit wird bei der gezeichneten Ausführungsform
dadurch erreicht, daß die Platten 15 und 16 Längsschlitze 18 aufweisen,
durch die Befestigungsschrauben 17 hindurchgeführt sind. Die Befestigungsschrauben
sind in einem rückwärtigen Verlängerungsstück der Düsen 4 bzw. 5 eingeschraubt.
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Zweckmäßigerweise sind im Innern des Gehäuses beiderseits der Schleifstelle
3 Ablenkflächen 14 (Fig.6) angeordnet, die die Kühl- bzw. Schmiermittelstrahlen
auf die Schleifstelle lenken.
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Zwischen dem Gehäuse 8, 9, 15, 16 und dem Werkstück 1 kann
eine besonders gute Abdichtung erzielt werden, indem am Gehäuse ein elastischer
Dichtungsrahmen befestigt ist, der sich an das Werkstück 1 anschmiegt. Dieser
Dichtungsrahmen ist zweckmäßig rechteckig. Seine Abschnitte sind in der Zeichnung
mit 27, 28 29 und 30 bezeichnet. Die Seitenteile 29, 30 des Rahmens können mit einer
eingelegten metallenen Drahtspirale 31, 32 verstärkt sein.
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Zum Festhalten des Rahmens 27 bis 30 ist mit dem Gehäuse oberhalb
und unterhalb der Schleifstelle je eine Halteleiste 23, 24 verbunden, die
je eine zylindrische Nut 25, 26 zur Aufnahme der Querteile 27, 28 des Rahmens
aufweisen. Die Halteleisten 23, 24 sind verstellbar an den Platten 15 und 16 befestigt,
indem letztere eine Reihe von Bohrungen 19, 20 aufweisen, in die Stifte
21, 22 eingreifen, welche die Halteleisten 23 und 24 an den Platten 15 und
16 festklemmen. Die obere Halteleiste 23 weist zweckmäßig einen Handgriff 33,
34, 35 auf, um ihre Verstellung zu erleichtern.
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Der Zusammenbau der vorbeschriebenen Vorrichtung geht folgendermaßen
vor sich: Zunächst wählt man Stirnteile 13 aus, deren Aussparung sich möglichst
genau an den Werkstückradius R bzw. R' anschmiegt. Die Stirnteile 13 werden
dann mit Hilfe der Schrauben 12 an den Seitenwänden 8 und 9 befestigt; diese sind
zu diesem Zeitpunkt noch nicht an der Schleifmaschine angebracht. Nun werden die
Düsen 4 und 5 zusammen mit den Zuführungsrohren 6 und 7 für das Kühl- bzw. Schmiermittel
so nahe wie möglich an die Schleifstelle herangeführt, wobei sie sich an den Umfang
der. Schleifscheibe 2 so nahe wie möglich anschmiegen. In dieser Stellung werden
die Düsen an einer (nicht dargestellten) festen Unterstützung befestigt. Dann werden
beiderseits der Schleifscheibe 2 die Seitenwände 8, 9 mittels Leisten 49, 50 (Fig.
5, 6) derart angebracht, daß die Stirnteile 13 einen möglichst geringen Abstand
vom Umfang des zu bearbeitenden Werkstückes haben. Nunmehr wird das Gehäuse mittels
der Platten 15 und 16 stirnseitig geschlossen, wobei die Platten so nahe wie möglich
an den Werkstückumfang herangeschoben werden. Dies ist infolge der Anordnung der
Schlitze 18 möglich. Wenn die Platten sich in der richtigem Lage befinden,
werden die Schrauben 17 angezogen. Sodann wird an der Platte 16 die untere Halteleists
24 für den elastischen Dichtungsrahmen befestigt, inddie Stifte 22 in passende Löcher
20 eingeschoben werden. Die obere Halteleiste 23, die genauso wie die Halteleiste
24 mit dem elastischen Dichtungsrahmen verbunden ist, wird nun mit Hilfe des Griffes
33 bis 35 nach oben gezogen, wobei sich der elastische Dichtungsrahmen an das Werkstück
1 anlegt. In dieser Lage wird die obere Halteleiste mit Hilfe der Stifte 21, die
in passende Bohrungen 19 eingreifen, an der oberen Platte 15 festgeklemmt.
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Die Schleifstelle 3 ist nunmehr ringsum von einem Gehäuse umgeben,
das die Kühl- bzw. Schmierflüssigkeit zwingt, an der Schleifstelle ein unter leichtem
Überdruck stehendes Bad zu bilden, so daß eine außerordentlich intensive Kühlung
erreicht wird.
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Das Gehäuse bzw. der elastische Dichtungsrahmen bilden, von vom gesehen,
eine im wesentlichen rechteckige Öffnung, durch die die Schleifscheibe
2 herausragt. Wenn sich nun die Schleifscheibe relativ zum Werkstück seitlich
so weit verschiebt, daß der seitliche Rand des Werkstückes in die rechteckige Gehäuseöffnung
hineinwandert, dann ist zu diesem Zeitpunkt keine Abdichtung mehr gegeben, da der
Dichtungsrahmen an einer Seite nicht mehr am Werkstück anliegt bzw. auf der einen
Seite des Gehäusestimteiles dem Gehäuse kein Werkstückabschnitt mehr gegenüberliegt.
Um zu verhindern, daß in diesem Moment das Kühl- bzw. Schmiermittelbad zerstäubt
wird und die Kühlwirkung absinkt, ist vorteilhaft folgende Zusatzeinrichtung vorgesehen.
An beiden Enden des Werkstückes 1 sind den Abmessungen des Werkstückes anpaßbare
Bügel 40 angeordnet, die zweckmäßig je aus einem Paket elastischer Streifen bestehen.
Diese Bügel sind jeweils an einem gekrümmten Tragteil 36 befestigt, das konzentrisch
zum Werkstück angeordnet und durch Schrauben 37 mit einem feststehenden Lagerbock
38 verbunden ist. Die Bügel 40 sind an einem Ende, beispielsweise mittels
Schraubenbolzen 41, fest mit dem Tragteil verbunden, während ihr anderes
Ende verstellbar am Tragteil 36 festgespannt ist. Hierzu ist das äußerste Blatt
42 des Streifenpaketes mit seinem freien Ende um einen Querbolzen 43 geschlungen.
Dieser besitzt seitlich zwei kurze Zapfen 44, 45, die das freie Ende des äußersten
Blattes 42 durchdringen und mittels Muttern 47, 48 an einem Flansch
46 des Tragteiles 36
befestigt sind. Durch Verstellung der Muttern
44, 45
kann die Krümmung des Federpaketes 40 verändert und dieses damit
unterschiedlichen Werkstückdurchmessem angepaßt werden.
Vor Beginn
des Schleifens werden die Bügel 40 so eingestellt, daß sie einen etwas kleineren
Krümmungsradius haben, als der Radius des fertig bearbeiteten Werkstückes sein wird.
Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Schleifscheibe, wenn sie seitlich über
das Werkstückende hinauswandert, die Bügel 40 nicht anschleift. Trotzdem stellen
die Bügel 40 sicher, daß das Gehäuse die Schleifstelle auch dann dicht umschließt,
wenn die Schleifscheibe über das seitliche Werkstückende hinausbewegt wird, indem
sich dann der Dichtungsrahmen an die Bügel 40 anlegt bzw. dem Stirnteil des
Gehäuses die Bügel 40 mit geringem Abstand gegenüberliegen.