DE1652003C3 - Vorrichtung zum Reinigen und Kühlen von Schleifscheiben mit Flüssigkeitsstrahlen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen und Kühlen von Schleifscheiben mit Flüssigkeitsstrahlen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (DT-PS 7 01 220).

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Gattung (DT-PS 7 01 220) sind mehrere in Umfangsrichtung der Schleifscheibe verteilt angeordnete Düsen vorgesehen. die sich jeweils über die gesamte Breite der Schleifscheibe erstrecken. Damit läßt sich zwar grundsätzlich eine kontinuierlich.? Einwirkung über die gesamte Breite der Srhleifscheibe bei jedem Umlauf der Schleifscheibe ermöglichen, aber es kann damit nicht eine so vollkommene Reinigungswirkung erreicht werden, wie mit einem eng gebündelten Flüssigkeitsstrahl /.. B. bei der bekannten Vorrichtung nach der US-PS 31 67 893. Bei dieser bekannten Vorrichtung werden für die Reinigung einer Schleifscheibe bis zu drei eng gebündelte Fliiissigkeitsstrahlen durch eine Hin- und Herbewegung der Düsen quer über die schleifende Oberfläche der Schleifscheibe bewegt. Dabei werden die einzelnen Stellen der Schleifscheibe jeweils nach einer gewissen Anzahl von Umdrehungen der Schleifscheibe periodisch gereinigt. Da die Schleifscheibe nicht bei jeder Umdrehung vollständig mit den Flüssigkeitsstrahlen gereinigt wird, ist die Schleifwirkung über die gesamte Breite der Schleifscheibe ungleichmäßig. Außerdem wird dadurch die Schleifwärme unvollständig abgeführt, so daß die Dauerstandlestigkeit der Schleifscheibe zu wünschen übrig läßt, was sich beim Hochleistungsschleifen (Schnittgeschwindigkeit über 60 m/s) . besonders nachteilig auswirkt. Eine Erhöhung der Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung der Düsen in dem Masse, daß bei jeder Umdrehung der Schleifscheibe diese vollständig mit den Flüssigkeitsstrahlen gereinigt wird ist beim Hochleistungsschleifen praktisch nicht möglich.

Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde. eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß die Reinigungswirkung bei gleichzeitiger Kühlung beim Hochleistungsschleifen im Sinne einer Erhöhung der Standzeit der Schleifscheibe and ihrer Schleifwirkung verbessert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 vorgeschlagen.

Die echten Unteransprüche 2 bis 4 beinhalten vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands des Anspruchs I.

Dadurch, daß mehrere Gruppen von Düsen in Umfangsrichtung der Schleifscheibe gegeneinander versetzt vorgesehen sind, ist es möglich, an allen Stellen der schleifenden Fläche mehrere Reinigungsvorgänge nacheinander während eines einzigen Umlaufs der Schleifscheibe auszuführen; dabei kann beispielsweise durch die erste Gruppe von Düsen das auf den Schleifkörnern sitzende unerwünschte Abriebmaierial zunächst aufgelockert und im groben fortgeschwemmt werden, während eine weitere Düsengruppe oder mehrere weitere Düsengruppen dann die Reinigungsarbeil vervollständigen.

Die Düsen haben einen Durchmesser von höchstens 2 mm. vorzugsweise höchstens I mm. Bei einem Durchmesser von etwa 1 mm kann der Druck der Flüssigkeit vor der Düse etwa 20 kp/cm- betragen: fs können jedoch auch höhere Drücke von mehreren 100 kp/cm·² vorteilhaft sein, und auch Düsendurchmesser, die wcsentlicii unter I mm liegen, können oft mit Vorteil verwendet werden. Allgemein werden der anzuwendende Druck und die zu wählende Düsenöffnung von der Beschaffenheit des Schleifmaterials und des Werkstücks abhängen, beispielsweise auch von der Härte des Werkstückmaterials.

Die erfindungsgemäbe Vorrichtung ist einfacher herzustellen und zu betreiben als die bekannten Vorrichtungen mit hin· und herbewegten Düsen. Dadurch, daß bei jedem Umlauf der Scheibe die gesamte schleifende Fläche vollständig gereinigt wird, entfällt jegliches Verschmieren der Schleifscheibe und der mit der Schleifarbeit verbundene Selbstanschärfeffekt kommt voll zum Tragen (Freilegen neuer schneidfähiger Körner). Es sind dadurch auch beim Schleifen von verhältnismäßig großen Flächen hohe Vorschubgeschwindigkeiten und große Eingriffstiefen möglich, ohne daß ein häufiges Abziehen der Scheibe erforderlich wird. Außerdem schafft die Erfindung die Möglichkeit, welche Werkstoffe mit wesentlich größeren Standzeiten zu schleifen.

Die Düsen können in verschiedener Weise ausgebildet sein. So ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vielfach zweckmäßig, wenn die Düsen als hydrodynamisch günstige glatte Düsen ausgebildet sind. Solche Düsen liefern einen verhältnismäßig weitspringenden geschlossenen Strahl, bei dem nur ein geringer Anteil der aus der Düsenöffnung austretenden Flüssigkeit zerstäubt wird, fails sich die schleifende Fläche der Schleifscheibe, was meistens anzustreben ist, in möglichst geringer Entfernung von der Austrittsöffnung der Düse befindet.

Bei einer zweckmäßigen Ausführung der Erfindung sind die Düsen in einem Klotz angeordnet, der hufeisenförmig den Umfang der Schleifschiebe umfaßt und einen Vorratsraum aufweist, an den die Druckquelle anschließbar ist und mit dem die einzelnen Düsenöffnungen in Verbindung stehen. Dieser Klotz kann beispielsweise aus einem massiven Flußstahlblock oder einem massiven Block aus ähnlichem, gut bearbeitba-

ren und festen Material hergestellt scm In derartigen Blocken kann am besten allein um Hilfe einer spanabhebenden Fertigung eine große Anzahl von genauen Dusenbohrungen vorgesehen scm. indem gleichzeitig dieser Block Gewähr fur eine genugende Festigkeit und Dichtigkeit auch gegenüber hohen Drucken des flussigen Strömungsmittel bietet.

Es kann sich unter Umstandei. empfehlen, auf dem freien Umfange der mit dem Werkstuck in Kingriff bringbaren Schleifscheibe eine Mehrzahl \< >n Klotzen dieser Art anzuordnen. Dies gilt insbesondre dann. wenn verhältnismäßig geringe Drucke angewendet werden. Deispielsweise 20 kp/cm^: bei einem Durchmesser der Düsenöffnungen von 1 mm. Bei einer derartigen Hintereinanderanordnung von mehreren Blocken ergibt sich als Vorteil, dall man verhältnismäßig kleine Blöcke erhalt, die noch mit geringem Aufwand mit einer ausreichend großen Anzahl von Dusenbohrungen versehen werden können.

Für die Erfindung ist es wesentlich, daß die aus den Düsen mit großer Geschwindigkeit austretenden Druckmittelstrahlen sehneü und auf kiir/esiem Wege /u der Oberfläche der Schleifscheibe gelangen. Hs hai sich gezeigt, daß die von Natur aus rauhe und zerklüftete Oberflache der mit großer Umfangsgeschw indigkeit umlaufenden Schleifscheibe normal 25 bis 45 m/sec — (die Umfangsgeschwindigkeit betragt normal etwa 15 bis 45 m/sec. kann aber in Ausnahmefällen auch bis auf etwa 90 m/sec gesteuert werden) eine Luftschicht mit sich reißt und daß ein erheblicher Teil des erfindungsgemäß vorgesehenen, im wesentlichen senkrecht auf die schleifende Fläche der Scheibe ger chtcten Druekmittelstrahls zum Durchdringen dieser Luftschicht benötigt wird, also für die Wirkung der F.rfindung verlorengeht.

F.s wird demgemäß eriisidui^sgemäß vorgeschlagen, daß vor jedem Klotz, auf der Seite, auf der die Schleifscheibe eintritt, eine Abstreifflache derart angeordnet ist. daß das Spiel (der Zwischenraum) zwischen den schleifenden Flächen der Schleifscheibe und der nach der Schleifscheibe zu gerichteten Abstreifflächenkante möglichst gering ist. Es kann sich sogar empfehlen, daß man eine Vorrichtung vorsieht, um die Luft längs dieser Kante der Abstreiffiäche mittels einer Unterdruckquelle abzusaugen.

In der Zeichnung ist ein Ausführiingsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt und nachstehend näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen durch die Achse der Schleifscheibe gehenden Schnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebil· dete Reinigungs- und Kühlvorrichtung, und zwar nach Linie A-A der F i g. 3 und 4,

F i g. 2 eine Ansicht von oben auf die Vorrichtung der F i g. 1.

F i g. 3 eine Seitenansicht auf die Vorrichtung der F i g. 1 und 2,

F i g. 4 eine Ansicht ähnlich der F i g. 3 in verkleinertem Maßstabe zur Verdeutlichung der Verteilung einer Mehrzahl von erfindungsgemäß ausgebildeten Reinigungs- und Kühlvorrichtungen auf dem größeren Teil des Umfangs der Schleifscheibe.

In den Figuren ist mit 1 eine Schleifscheibe bezeichnet, die im Sinne des Pfeils 17 umläuft und ein Werkstück !4 im Bereiche des Schnittwegs w schleift. Auf demjenigen Teil des Umfangs der Schleifscheibe, der außerhalb des Schnittwegs iv liegt, ist eine Mehrzahl von Reinigungs und Kuhlvorrichtungen vorgesehen, die im Ausfuhrungsbeispiel in Form je eines mit 2 bezeichneten Klotzes ausgebildet und in den F i g. I bis 3 näher dargestellt sind. Das Ausfnhruiigsbeispiel hat fünf s Klotze 2 vorgesehen, die gleichmäßig auf demjenigen Teil des Umfangs der Schleifscheibe verteilt sind, der außerhalb des Schnittwegs ·ν liegt. Dieser Teil kann als Beaufschlagungsbereich des Reinigungs- und Kühlmittels bezeichnet werden, ist mit gestrichelten Linien in

ίο der F ι g. 4 angedeutet und mit dem Bezugszeichen 15 versehen.

Gemäß den F i g. 1 bis 3 ist jeder der Klötze 2 in Form emes U's ausgebildet, dessen Schenkel von beiden Seiten her den Umfang der Schleifscheibe 1 umfas-

ii sen. Durch den Steg des U-förmigen Klotzes 2 führt eine einseitig offene Bohrung 3. die von einer Schraube IO nach außen dicht abgeschlossen wird. Die beiden Schenkel des U-förmigen Klotzes 2 weisen je eine Bohrung 4. 5 auf. die ebenfalls durch eine Schraube 10 nach außen dicht abgeschlossen ist. Die Bohrungen 4. 5 stehen senkrecht zu der Bohrung 3, was aber mit der Form der Schleifscheibe 1 zusammenhängt und nicht zum Wesen der Erfindung gehört.

Zu dem durch diese Bohrungen 3. 4 und 5 geschaffenen Vorratsraum wird unter Druck stehende Kühl- und Reinigungsflüssigkeit, beispielsweise eine Öl-in-Wasser-Emulsion, über eine Leitung 11 zugeführt. Die Rieh wng der zuströmenden Druckflüssigkeit ist mit dem Pfeil 16 bezeichnet.

Von der Bohrung 3 ist eine Mehrzahl von Düsen 6. die vorzugsweise eine gleiche, möglichst enge Teilung aufweisen, senkrecht auf den Außenumfang der Schleifscheibe 1 gerichtet. Auf nicht näher dargestellte Weise sind diese Düsen 6 konisch ausgebildet, indem sich ihr kleinster Querschnitt am Austritt nach der Schleifscheibe zu befindet. Es ist außerdem möglich, auf nicht näher dargestellte Weise auch senkrecht zur Zeichenfläche der F i g. I zusätzliche von der Bohrung 3 ausgehende Düsen 6 vorzusehen, die ebenfalls im wesentlichen senkrecht auf die Umfangsfläche der Schleifscheibe gerichtet sind.

Von der Bohrung 5 gehen entsprechende Düsen 7 ab. die senkrecht auf die eine Seitenfläche der Schleifscheibe I gerichtet sind, und zwar in dem Bereiche, wo die Schleifscheibe noch zum Schleifen vorgesehen ist. Um diese Düsenbohrungen 7 bohren zu können, tritt in die Bohrung 5 eine Hilfsbohrung ein, die durch einen Schraubpfropfen 9 dicht abgeschlossen ist.

In entsprechender Weise weist auch die Bohrung 4 eine durch einen Schraubpfropfen 9 abgeschlossene I filfsbohrung auf, um die Düsen 8 bohren zu können.

Auf derjenigen Seite des Klotzes 2, auf der die Scheibe 1 während ihres Umlaufs eintritt, ist ein Abstreifblech 13 angeordnet, das möglichst dicht an die Oberfläche der Schleifscheibe 1 heranreicht. Auch das Abstreifblech 13, zu dessen Befestigung Schrauben 12 dienen, ist entsprechend dem Querschnitt des Klotzes 2 U-förmig ausgebildet. Das Abstreifblech 13 dient dazu, die von der Schleifscheibe mitgerissene Luftschicht soweit wie möglich zu beseitigen, bevor die aus den Düsen 6, 7. 8 des Klotzes 2 austretenden Druckmittelstrahlen auf die Oberfläche der Schleifscheibe einwirken. |e wirkungsvoller die mitgerissene Luftschicht beseitigt bzw. vermindert wird, um so größer ist der Reinigungs-

<\s und Kühleffekt der auf die Schleifscheibenoberfläche auf treffenden Druckmittelstrahlen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Paten>ansprüche:

1. Vorrichtung zum Reinigen und Kühlen von Schleifscheiben mit Flüssigkeitsstrahlen, die aus mehreren in Umfangsrichtung der Schleifscheibe verteilt angeordneten stationären Düsen austreten. die senkrecht auf die Umfangsflä.he der Schleifscheibe ausgerichtet sind und die gesamte schleifende Fläche der Schleifscheibe bei einem Umlauf derselben überdecken, dadurch gekennzeichnet, daß als Düsen Rundstrahldüsen mit einem Durchmesser von höchstens 2 mm verwendet sind, durch deren Anzahl und Teilung die Überdeckung erzielt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung der Düsen maximal gleich dem 1 (Machen ihres Durchmessers ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (6.7.8) mit zur Oberfläche der Schleifscheibe (1) hin verjüngten Mündungen ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (6.7.8) in wenigstens einem Klotz angeordnet sind, der hufeisenförmig den Umfang der Schleifscheibe (I) umfaßt und einen Vorratsraum (3.4. 5) aufweist, an den eine Druckquelle (II) anschließbar ist und mit dem die einzelnen Düsen in Verbindung stehen.

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