DE1240718B - Werkzeugkuehlvorrichtung, insbesondere fuer Bohrmaschinen - Google Patents

Description

DEUTSCHES #f# PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

DeutscheKl.: 49 a-56/04

Nummer: 1240 718

Aktenzeichen: R 282251 b/49 a

1 240 718 Anmeldetag: 29. Juni 1960

Auslegetag: 18. Mai 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugkühlvorrichtung, insbesondere für Bohrmaschinen, mit einer von einer Kühlmittelpumpe kommenden Kühlmittelleitung, die an ihrem Ende ein mittels eines Gelenkrohres auf die Zerspanungsstelle einstellbares und einseitig durch einen Anschlußnippel befestigtes, vorzugsweise mit einer Spritzdüse versehenes Strahlrohr trägt.

Bekanntlich wird das Kühlwasser von einer Saugpumpe aus einem Kühlmittelbehälter angesaugt und durch eine an die Pumpe angeschlossene Druckleitung der zu kühlenden Schneide am Werkzeug zugeführt. Die Druckleitung ist entweder starr am Maschinenkörper verlegt oder besteht, wenn der Support, wie es beispielsweise bei Radialbohrmaschinen der Fall ist, auf einem Ausleger verschoben wird, zum großen Teil aus einem Schlauch, der der Bewegung des Supportes folgt. Die Druckleitung endet in jedem Fall in einem Strahlrohr, das mittels eines Gelenkrohres allseitig und in der Höhe einstellbar ist, so daß das Strahlrohr auf die Zerspanungsstelle hinzielt. Dabei ist das Gelenkrohr selbst fest gehaltert, und zwar gleichgültig, ob es mit einer starr verlegten, aus Rohren bestehenden Druckleitung oder mit einem Kühlmittelschlauch verbunden ist.

Man ist bisher darauf bedacht gewesen, das ebenfalls an sich starre Kühlmittelstrahlrohr mit stetem Strahl auf die Zerspanungsstelle zu richten, in der Meinung, daß nur mit einem möglichst starr gehalterten, wenn auch räumlich einstellbaren Strahlrohr eine einwandfreie stete Kühlung erzielt werden kann.

Bei Bohrmaschinen und auch anderen Werkzeugmaschinen kommt es häufig vor, daß sie mit selbsttätigem Vorschub, beispielsweise beim Bohren großer und tiefer Löcher, arbeiten und daß mehrere solcher Maschinen von einer Bedienungsperson bedient werden. Zu Beginn der Arbeit der Maschine wird also das Stahlrohr an dem Gelenkrohr auf die Zerspanungsstelle hinzielend fest eingestellt und dann in dieser Stellung ohne weitere Aufsicht belassen. Je nach dem eingestellten Vorschub und je nach dem zu bearbeitenden Werkstoff können an der Zerspanungsstelle ganz verschiedenartige Späne entstehen. Solange kurze, gebrochene Späne anfallen, wird die Kühlung nicht beeinträchtigt. Wenn sich aber bei zähen Werkstoffen oder feinem Vorschub ein Späneknäuel bildet, das radial aufwächst, so kann dieses herumschleudernde Knäuel das Kühlmittelstrahlrohr durch Verstellung des Gelenkrohres beiseitedrücken; das gleiche kann auch durch starke, kräftige Späne geschehen. Das beiseitegedrückte Strahlrohr zielt dann nicht mehr auf die Zerspanungsstelle und ver-Werkzeugkühlvorrichtung, insbesondere für
Bohrmaschinen

Anmelder:

Raboma Maschinenfabrik Hermann Schoening,
Berlin-Borsigwalde, Holzhauser Str. 121-139

Als Erfinder benannt:
Bruno Weigt, Berlin

is harrt in einer Fehlstellung, bis es von der Bedienungsperson wieder neu eingestellt wird. Dies ist ein Nachteil, der das Werkzeug und auch das Werkstück gefährdet. Für die Bedienungsperson, die nur an einer Maschine steht, ist die erforderliche Nachstellung des Strahlrohres unbequem, da sie stete Aufmerksamkeit erfordert, und durch die herumwirbelnden scharfen Späne oft auch gefährlich. Wenn aber mehrere Maschinen von einer Person bedient werden, kann es durch den zeitweiligen Ausfall der Kühlung zu erheblichen Schäden am kostspieligen Werkzeug und Werkstück kommen.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Kühlung der Zerspanungsstelle auch bei ungünstigem Späneabfall aufrechtzuerhalten und stetig zu gewährleisten. Sie erreicht dies dadurch, daß das an sich biegsame Strahlrohr zwischen seinem Anschlußnippel und der Spritzdüse es geradlinig streckende Federungsmittel aufweist, die über seiner ganzen Länge oder einem Teil seiner Länge angeordnet sind, und gegen Beschädigung durch Späne geschützt ausgebildet ist.

In Abkehr von dem bisher üblichen starren Strahlrohr verwendet die Erfindung ein an sich bekanntes biegsames Strahlrohr in Verbindung mit zusätzlichen Federungsmitteln, die es geradlinig strecken und hochelastisch machen. Dadurch wird erreicht, daß bei Beaufschlagung durch Späne oder einen Späneschwall viel eher das hochelastische Strahlrohr mit entsprechend großen Ausschlägen ausweicht, als daß sich das Gelenkrohr verstellt, so daß also im nächsten Augenblick schon, nachdem das Strahlrohr wieder seine gestreckte Stellung einnimmt, die Zerspanungsstelle mit Kühlmittel versorgt wird. Selbst bei starkem Späneanfall und Knäuelbildung, die stets in Umfangsrichtung unregelmäßig verläuft, kann das Strahlrohr immer nur für Augenblicke ausgelenkt werden, während es für ein noch genügendes Zeit-

709 580/146

Intervall einer Werkzeugumdrehung den Kühlmittelstrahl immer wieder auf die Zerspanungsstelle richtet. Es ist auch gegen Beschädigung durch glühende oder scharfe Späne geschützt, wozu durch entsprechende Ausgestaltung und Anordnung die Federungsmittel selbst dienen können.

Dementsprechend besteht eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung mit einem flexiblen Schlauchstück aus Gummi oder Kunststoff als Strahlrohr darin, daß eine gerade, eng gewundene Schraubenfeder etwa gleicher Länge des Schlauchstückes als Federungsmittel das Schlauchstück eng anliegend umgibt. Die eng gewundene Schraubenfeder ist bei dieser Anordnung zugleich Federungsmittel und Späneschutzmittel.

Wenn man gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung von einem flüssigkeitsdichten Metallschlauch als Strahlrohr ausgeht, besteht die Erfindung darin, daß die Schraubenfeder im Innern dieses flüssigkeitsdichten Metallschlauches angeordnet ist, wobei diese Kombination wiederum das hochelastische Strahlrohr ergibt, das gegen Beschädigung durch Späne geschützt ist.

Im ersten Fall wirkt die außen angeordnete Schraubenfeder und im zweiten Fall der an sich nicht federnde Metallschlauch als Späneschutz.

Es kann auch im Innern des flüssigkeitsdichten Metallschlauches eine Stabfeder angeordnet sein, die in einer zylindrischen Aussparung oder einer Ringnut des Anschlußnippels und in einer solchen der Spritzdüse konzentrisch zur Längsbohrung beider befestigt bzw. gehaltert ist. Diese Anordnung der Stabfeder beeinträchtigt den Durchfluß des Kühlmittels durch das Strahlrohr nicht.

Es ist auch möglich, die Federung des Strahlrohres in das Strahlrohr selbst als Eigenfederung zu verlegen, so daß zusätzliche Federn dann nicht benötigt werden. Zu diesem Zweck kann das Strahlrohr aus einem an sich bekannten, schraubengängig aus profilierten Blechstreifen gewickelten Metallschlauch mit Dichtungseinlage bestehen, bei dem die Dichtungseinlage nach der Federung des Schlauches bemessen und ausgebildet ist.

Die Federungsmittel können auch auf einem Teil der Länge des Strahlrohres angeordnet sein. Zu diesem Zweck kann das Strahlrohr aus zwei an sich starren Rohrteilen bestehen, die durch ein flüssigkeitsdichtes und gegen Späne unempfindliches Federelement, beispielsweise ein an sich bekanntes Faltenrohr, miteinander verbunden sind.

Die Anordnung des Federelementes und die Länge des an ihm befestigten starren Rohrteiles richtet sich nach den baulichen Abmessungen und den vorkommenden Auslenkungen. Sind größere Auslenkungen des Strahlrohres zu erwarten, so wird das Federelement zweckmäßig näher an den Anschlußnippel verlegt. Das ebenfalls starre Rohrende zwischen Anschlußnippel und Federelement wird aber zweckmäßig noch so lang gemacht, wie es für die Grundeinstellung des Strahlrohres und für die leichte Handhabung des Strahlrohres selbst bei der Einstellung desselben erwünscht ist. Jedenfalls empfiehlt es sich nicht, das Federelement unmittelbar an dem Anschlußstutzen zu befestigen, da man dann die Einstellung des Strahlrohres an dem federnden Teil selbst vornehmen müßte und dabei das Federelement Gefahr läuft, deformiert zu werden. Wenn eine Schraubenfeder oder Stabfeder für die Federung

des Strahlrohres benutzt wird, ist die Gefahr einer Deformierung so gut wie unmöglich, so daß in diesem Fall die Federung bereits am Anschlußnippel beginnen kann.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 eine Prinzipdarstellung einer Kühlmittelanlage an einer Bohrmaschine,

ίο F i g. 2 das Strahlrohr nach F i g. 1 in vergrößertem Maßstab, bei dem eine über einen Schlauch angeordnete Schraubenfeder die Federung bewirkt,

F i g. 3 eine andere Ausführungsform des Strahlrohres nach F i g. 1, bei dem eine im Innern eines Metallschlauches angeordnete Stabfeder die Federung bewirkt,

Fig. 4 eine abgeänderte Ausführungsform derjenigen nach F i g. 3, bei welcher die Stabfeder durch eine Schraubenfeder ersetzt ist, die in einen Metallschlauch eingezogen und mit diesem zusammen am Anschlußnippel und an der Spritzdüse befestigt ist, F i g. 5 eine Einzelheit eines nur aus einem Metall· schlauch bestehenden Strahlrohres mit seine Eigen' federung bewirkenden Dichtungseinlagen und

F i g. 6 eine abgeänderte Ausführungsform eines Strahlrohres, das zweiteilig mit einem zwischengefügten Federungselement ausgebildet ist.

Die Kühlmittelpumpe 1 saugt durch die Saugleitung 2, die mit einem Saugkorb 3 versehen sein kann, der in dem Kühlmittelbehälter 4 angeordnet ist und in das darin befindliche Kühlmittel eintaucht Der Kühlmittelbehälter kann ein im Gestell oder in der Grundplatte der Maschine befindlicher Sammelbehälter sein, in den das an der Kühlstelle verbrauchte Kühlmittel über eine nicht dargestellte Kühlwassersammelrinne zurückfließt.

Die Druckleitung 5 führt von der Pumpe zu einem am Supportkörper 6 mittels eines Halters 7 od. dgl. drehbaren und in der Höhe verschiebbaren mit Schraube 9 feststellbaren Gelenkrohr 8, dessen Rohrgelenk mit 10 bezeichnet ist. Das Gelenkrohr kann den Regelhahn 11 enthalten. Das mit dem Rohrgelenk 10 verbundene Strahlrohr ist mit 12 bezeichnet. Es ist mit Hilfe der in verschiedenen Ebenen dreh- und schwenkbaren Gelenke 7 und 10 räumlich und in der Höhe verstellbar und auf die Schneiden am Werkzeug, das als Spiralbohrer 14 dargestellt ist, einstellbar. Das Gelenk 10 kann in bekannter Weise wie ein Hahnküken, das unter einer axialen Federkraft steht, oder auch anderweitig ausgebildet sein. Der Spiralbohrer steckt in der Arbeitsspindel 15 des Supportes 6. Die groben, kräftigen Späne sind mit 16 und ein Späneknäuel ist mit 16 a bezeichnet.
In den F i g. 2 bis 6 sind verschiedene Ausführungsformen eines federnden Strahlrohres 12 dargestellt.

Das Strahlrohr hat in Fig. 2 einen Anschlußnippel 17 mit Gewinde 18 für ein entsprechendes Gegengewinde im RohrgelenklO und eine Spritzdüse 19. Auf dem Ansatz 20 des Anschlußnippeb und dem Ansatz 21 der Spritzdüse ist der beispielsweise aus Gummi bestehende Schlauch 22 beiderseits flüssigkeitsdicht befestigt, wobei über den Schlauch 22 eine eng gewundene, in unbelastetem Zustand gerade Schraubenfeder 23 gleicher Länge gezogen ist. Die Verbindung zwischen Schlauch und Anschlußstutzen bzw. Spritzdüse kann in beliebiger Weise, beispielsweise durch Verkleben oder auch

Claims (6)

durch einfachen Preßsitz, erfolgen, der noch durch die radiale Federungskraft der außen um den Schlauch eng anliegenden Schraubenfeder erhöht wird. Es ist auch möglich, die Ansätze 20 und 21 mit einem Gewinde 24 zu versehen, dessen Steigung etwa gleich der Steigung der Schraubenfeder ist, so daß der Schlauch 22 zusammen mit der Schraubenfeder 23 auf die Ansätze 20 und 21 gleichsam aufgeschraubt werden kann. Bei dem Strahlrohr 12 gemäß Fig. 3 wird an Stelle der Schraubenfeder 23 eine gerade Stabfeder 25 verwendet. Die beiden Enden der Stabfeder sind beispielsweise mit einer rechtwinklig angebogenen Rundöse 26 und 27 versehen, von denen die Öse 26 in einer zylindrischen Aussparung oder Ringnut 28 des Anschlußnippels 17 beispielsweise durch Verlöten befestigt ist, während die andere Ringöse 27 lose in einer entsprechend großen und tiefen Bohrung 29 der Spritzdüse 19 sich befinden kann. Der schraubengängig aus profilierten Blechstreifen gewickelte und an sich bekannte biegsame Metallschlauch 30 verbindet den Anschlußnippel mit der Spritzdüse und ist an beiden flüssigkeitsdicht befestigt. Vorteilhaft ist die Stabfeder 25 gerade so lang, daß sie die in dem biegsamen Metallschlauch befindlichen Dichtungseinlagen unter eine gewisse Vorspannung setzt, so daß der unbelastete Schlauch um ein Geringes in seiner Längsrichtung gestreckt ist. Dadurch wird die Rückfederungskraft des federnden Strahlrohres erhöht und gewährleistet, daß sich das Strahlrohr nach zeitweiliger Auslenkung sofort zügig in seine eingestellte Ausgangsstellung, in welcher die Spritzdüse auf die Kühlstelle zielt, zurückstellt. Die in Fig.4 dargestellte abgeänderte Ausführungsform benutzt ebenfalls den mit Dichtungseinlagen versehenen Metallschlauch 30, wobei aber an Stelle der Stabfeder 25 eine auf den Innendurchmesser des Metallschlauches gewickelte Schraubenfeder 23 a im Innern des Metallschlauches an diesem in ganzer Länge anliegend angeordnet ist. Der Anschlußnippel 17 hat einen im Durchmesser abgesetzten Ansatz 20, 20 a und die Spritzdüse 19 einen ebenso zweistufigen Ansatz 21, 21a. Der Metallschlauch ist auf den Ansätzen 20 bzw. 21 und die innen angeordnete Schraubenfeder auf den im Durchmesser kleineren Ansätzen 20 a bzw. 21a befestigt. Es ist auch denkbar, den biegsamen Metallschlauch so auszubilden, daß er eine ausreichend starke Eigenfederung besitzt, wenn die üblicherweise zwischen den profilierten ineinandergreifenden Bändern vorgesehenen Dichtungen als elastische Einlagen 31 ausgebildet sind, wie es F i g. 5 schematisch zeigt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 besteht das Strahlrohr aus zwei nicht biegsamen Teilen 12 a und 126. Zwischen beiden befindet sich das Federelement 32, das in dem gezeichneten Ausführungsbeispiel als Faltenrohr dargestellt ist und zweckmäßig einen größeren Durchmesser als das Strahlrohr hat. Das Faltenrohr kann entsprechend lang ausgebildet werden, so wie es für die entsprechende Auslenkung und aufzubringende Federkraft zweckmäßig ist. Das Faltenrohr ist ein mit parallel oder schraubengängig verlaufenden Wellen versehenes Metallrohr, daß sich vorteilhaft außerhalb des unmittelbaren Spänebereiches befindet. An Stelle eines Metallschlauches können auch an sich bereits bekannte biegsame Schläuche, die aus erhärtetem Kunststoff bestehen, Verwendung finden. Patentansprüche:

1. Werkzeugkühlvorrichtung, insbesondere für Bohrmaschinen, mit einer von einer Kühlmittelpumpe kommenden Kühlmittelleitung, die an ihrem Ende ein mittels eines Gelenkrohres auf die Zerspanungsstelle einstellbares und einseitig durch einen Anschlußnippel befestigtes, vorzugsweise mit einer Spritzdüse versehenes Strahlrohr trägt, dadurchgekennzeichnet, daß das an sich biegsame Strahlrohr (12) zwischen seinem Anschlußnippel (17) und der Spritzdüse (19) es geradlinig streckende Federungsmittel aufweist, die über seiner ganzen Länge oder einem Teil seiner Länge angeordnet sind, und gegen Beschädigung durch Späne geschützt ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem flexiblen Schlauchstück aus Gummi oder Kunststoff als Strahlrohr, gekennzeichnet durch eine gerade, eng gewundene Schraubenfeder (23) etwa gleicher Länge des Schlauchstückes (22) als Federungsmittel, die das Schlauchstück eng anliegend umgibt.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2 mit einem flüssigkeitsdichten Metallschlauch als Strahlrohr, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (23 a) im Innern des flüssigkeitsdichten Metallschlauches (30) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stabfeder (25) im Innern des flüssigkeitsdichten Metallschlauches (30) angeordnet und in einer zylindrischen Aussparung oder einer Ringnut (28) des Anschlußnippels (17) und in einer solchen (29) der Spritzdüse (19) konzentrisch zur Längsbohrung beider befestigt bzw. gehaltert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlrohr (12) aus einem an sich bekannten, schraubengängig aus profilierten Blechstreifen gewickelten Metallschlauch (30) mit Dichtungseinlage besteht, bei dem die Dichtungseinlage (31) nach der Federung des Schlauches bemessen und ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlrohr (12) aus zwei an sich starren Rohrteilen (12 a und 12 b) besteht, die durch ein flüssigkeitsdichtes und gegen Späne unempfindliches Federelement, beispielsweise ein an sich bekanntes Faltenrohr (32), miteinander verbunden sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 592 390; britische Patentschrift Nr. 724 421.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 580/146 5.67 © Bundesdruckerei Berlin