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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kühlschmierstoffversorgung für Werkzeugmaschinen und findet insbesondere für ein Bearbeitungszentrum Anwendung.
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Kühlschmierstoff wird einer Werkzeugmaschine in Form von Niederdruck und Hochdruck bereitgestellt, um Kühl-, Schmier- und Spülfunktionen zu realisieren. Darüber hinaus dient er auch zur thermischen Stabilisierung.
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Sollen Pumpen direkt mit dem Maschinenbett verbunden werden, um eine transportfähige Kompaktmaschine zu erhalten, dann müssen diese schwingungsisoliert montiert sein. Andernfalls werden Schwingungen der Pumpe über das Maschinenbett auf das zu bearbeitende Werkstück übertragen. Dies führt zur Beeinträchtigung der bearbeiteten Oberfläche.
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Üblicherweise werden Pumpen nicht am Maschinenbett befestigt. Periphere Einrichtungen mit Pumpen werden bevorzugt getrennt von der Maschine auf dem Fundament aufgestellt und verdübelt.
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Eine weitere bekannte Bauart ist die Installation in einem Fluidschrank, der ebenfalls unabhängig von der Maschine auf dem Fundament steht.
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Pumpen kleinerer Leistungen werden über Gummipuffer am Maschinengestell befestigt. Das allein genügt jedoch nicht für größere Pumpenleistungen bei der Präzisionsbearbeitung.
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Kühlschmierstoff-Hochdruckpumpen haben üblicherweise eine Leistung zwischen 4 und 15kW und sind allein durch Gummipuffer nicht am Maschinenbett befestigbar, ohne dass sich dies auf das Bearbeitungsbild negativ auswirkt.
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In der
DE 3447 655 A1 wird ein Schwingungsdämpfer offenbart, bei dem mindestens ein Spalt enthalten ist, welcher druckdicht abgeschlossen und mit Fluid gefüllt ist. Durch die Dämpfungswirkung des Fluides dämpft der Schwingungsdämpfer Schwingungen beispielsweise einer Werkzeugmaschine.
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Die
DE 100 57 295 A1 beschreibt einen Schwingungsdämpfer umfassend einen gefertigten Hohlkörper, dessen Hohlraum ganz oder teilweise mit einer Mischung aus einer Flüssigkeit und körnigem Feststoff gefüllt ist.
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In der
DE 298 14 958 U1 wird ein Unterbau für ein Tauchmotorrührwerk offenbart, an dessen Oberseite ein aus einem ersten Werkstoff bestehendes Führungselement befestigbar ist, wobei erfindungsgemäß der Unterbau aus mindestens einem zweiten, von dem ersten Werkstoff unterschiedlichen Werkstoff gefertigt ist, der eine von dem ersten Werkstoff unterschiedliche Schwingungscharakteristik aufweist. Die Schwingungen werden dabei durch die unterschiedlichen Schwingungscharakteristiken gedämpft.
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Die dem Stand der Technik bekannten Lösungen sind entweder nicht für Pumpen höherer Leistungen geeignet, oder in Herstellung und Aufbau zu abeits- und kostenintensiv.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Einrichtung zur Kühlschmierstoffversorgung für Werkzeugmaschinen zu schaffen, bei welcher die Hochdruckpumpe so mit dem Maschinengestell verbunden ist, dass sich keine Schwingungen im Bearbeitungsbild abbilden.
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Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Schutzanspruchs gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Erfindungsgemäß ist eine Einrichtung zur Kühlschmierstoffversorgung für Werkzeugmaschinen, wobei die Werkzeugmaschine ein Maschinengestell und wenigstens eine daran befestigte Pumpenbaugruppe aufweist, welche über wenigstens ein Pumpenblech an wenigstens zwei Verbindungspunkten mit dem Maschinengestell verbindbar ist und wobei erfindungsgemäß das Pumpenblech als Feder ausgebildet ist.
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Die Pumpenbaugruppe weist dabei eine Hochdruckpumpe, eine Kupplung und einen Motor, bevorzugt einen Elektromotor auf.
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Vorteilhafterweise weist ein erfindungsgemäß ausgebildetes Pumpenblech elastische Eigenschaften auf, die es erlauben, von der Hochdruckpumpe ausgehende Schwingungen zu dämpfen.
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Bevorzugt ist das Pumpenblech als Blattfeder ausgebildet. Die Blattfeder kann dabei eckig, kreisrund, oval oder in verschiedenen freien Formen ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Blattfeder eine runde Grundfläche mit wenigstens zwei nach außen weisenden Federarmen aufweisen.
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Bevorzugt erfolgt die Verbindung an den Verbindungspunkten mittels Befestigungselemente, welche ausgewählt sein können aus Nieten, Schrauben, Clips, Rastelementen oder anderweitigen dem Fachmann bekannten Befestigungselementen.
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Weiterhin bevorzugt sind wenigstens zwei Pumpenbleche übereinander geschichtet als Federpaket angeordnet. Insbesondere weisen dabei die einzelnen Pumpenbleche eines Federpaketes voneinander verschiedene Steifigkeiten auf. Hierdurch wird vorteilhafterweise eine progressive Federwirkung erreicht.
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Die einzelnen Pumpenbleche eines Federpaketes können sich vorteilhafterweise unabhängig voneinander verformen.
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Weisen die einzelnen Pumpenbleche eines Federpaketes wenigstens zwei nach außen weisende Federarme auf, so unterscheiden sich die Längen der Federarme bevorzugt dergestalt, dass die Federarme eines Pumpenblechs jeweils kürzer sind, als die des darunter liegenden Pumpenblechs, wobei die Federhärte durch die Wahl der Länge der Federarme beeinflussbar ist. Die unterschiedlichen Längen der Federarme bei der Verwendung mehrerer Pumpenbleche richten sich nach der Masse der Pumpenbaugruppe sowie der Anzahl der Pumpenbleche eines Federpaketes und sind für einen konkreten Einsatzfall mittels einer Methode der finiten Elemente zu berechnen oder empirisch zu ermitteln.
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Bevorzugt sind in wenigstens einem Pumpenblech mehrere Aussparungen angeordnet, welche das wenigstens eine Pumpenblech gezielt so schwächen, dass die gewünschte elastische Eigenschaft entsteht.
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An den wenigstens zwei Verbindungspunkten sind weiterhin bevorzugt Gummipuffer angeordnet um eine zusätzliche Dämpfungswirkung zu erzielen.
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Vorteilhafterweise gestattet eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Kühlschmierstoffversorgung für Werkzeugmaschinen eine universelle Einsetzbarkeit. Sie ist flexibel und kann an Einzelmaschinen und Maschinen mit Zentralanlagenanschluss verwendet werden. Darüber hinaus unterstützt die erfindungsgemäße Bauweise die Ausführung der Werkzeugmaschine als Kompaktmaschine, welche eine transportfähige Einheit darstellt. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Pumpenbleches als Feder in Verbindung mit bekannten Gummipuffern lassen sich diese Elemente im Gesamtverbund auf nahezu jede Pumpe mit ihren charakteristischen Schwingungen anpassen, ohne dass ein nennenswerter Zusatzaufwand entsteht.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert, ohne dabei auf diese beschränkt zu sein.
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Dabei zeigen:
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1: Eine isometrische Ansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Kühlschmierstoffversorgung für Werkzeugmaschinen;
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2: Ein erfindungsgemäßes Federpaket aus drei übereinander angeordneten Pumpenblechen;
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3: Eine Variante eines erfindungsgemäßen Pumpenblechs mit Aussparungen;
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4: Eine zweite Variante eines erfindungsgemäßen Pumpenblechs mit Aussparungen.
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Die 1 veranschaulicht eine isometrische Ansicht einer Einrichtung 1 zur Kühlschmierstoffversorgung für Werkzeugmaschinen, aufweisend ein Maschinengestell 2 und wenigstens eine daran befestigte Pumpenbaugruppe 3. Die Pumpenbaugruppe 3 weist dabei eine Hochdruckpumpe 3.1, ein Kupplungsgehäuse 3.2 und einen Motor 3.3, bevorzugt einen Elektromotor auf. Die Pumpenbaugruppe 3 ist über ein Federpaket 4 mit dem Maschinengestell 2 verbunden. Insbesondere ist das Kupplungsgehäuse 3.2 am Federpaket 4 befestigt. Das Federpaket 4 weist in der dargestellten Ausführungsform drei übereinander angeordnete Pumpenbleche 4.1, 4.2, 4.3 auf, welche jeweils vier nach außen weisende Federarme aufweisen. Die Federarme des untersten Pumpenbleches 4.3 sind an ihren freien Enden über jeweils ein Befestigungselement 5 mit jeweils einem Gummipuffer 6 verbunden, welche wiederum am Maschinengestell 2 befestigt sind. Bevorzugt sind die Befestigungselemente 5 ausgewählt aus Nieten, Schrauben, Clips, Rastelementen oder anderweitigen dem Fachmann bekannten Befestigungselementen. Die von der Hochdruckpumpe 3.1 ausgehenden Schwingungen werden über das Federpaket 4 gedämpft.
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2 zeigt ein erfindungsgemäßes Federpaket 4 aus drei übereinander angeordneten Pumpenblechen 4.1, 4.2, 4.3. Die Pumpenbleche 4.1, 4.2, 4.3 sind dabei in ihrer Grundfläche rund mit jeweils vier nach außen weisenden Federarmen ausgestaltet. Dabei unterscheiden sich die Längen der Federarme bevorzugt dergestalt, dass die Federarme eines Pumpenblechs 4.1, 4.2 jeweils kürzer sind, als die des darunter liegenden Pumpenblechs 4.2, 4.3. Die Pumpenbleche 4.1, 4.2, 4.3 können sich unabhängig voneinander verformen. Das unterste Pumpenblech 4.3 weist an den freien Enden seiner Federarme jeweils eine erste Ausnehmung 7.1 auf, über welche das Federpaket mittels nicht dargestellter Befestigungselemente mit einem Maschinengestell verbindbar ist. Am Ansatzpunkt eines jeden Federarmes weisen die Pumpenbleche 4.1, 4.2, 4.3 jeweils eine zweite Ausnehmung 7.2 auf, über welche das Federpaket 4 mittels nicht dargestellter Befestigungselemente mit einer Pumpenbaugruppe verbindbar ist. Jedes der drei Pumpenbleche 4.1, 4.2, 4.3 weist weiterhin mittig eine Aussparung 8.1 auf, welche die Pumpenbaugruppe 3 aufnehmen kann.
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In 3 ist eine Variante eines erfindungsgemäßen Pumpenblechs 4.1. mit Aussparungen 8.1, 8.2 dargestellt. Das Pumpenblech 4.1 weist hierbei eine quadratische Grundfläche auf. Zentral ist eine erste Aussparung 8.1 angeordnet, welche die Pumpenbaugruppe 3 aufnehmen kann.
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Radial nach außen weisend sind weiterhin mehrere längliche zweite Aussparungen 8.2 angeordnet, welche das Pumpenblech 4.1 gezielt so schwächen, dass die gewünschte elastische Eigenschaft des Pumpenbleches 4.1 entsteht. Ausnehmungen 7.1, über welche das Pumpenblech 4.1 mittels nicht dargestellter Befestigungselemente mit einem Maschinengestell verbindbar ist, sind in den Eckbereichen des Pumpenbleches 4.1 angeordnet. Das Pumpenblech 4.1 weist weiterhin zweite Ausnehmungen 7.2 auf, über welche es mittels nicht dargestellter Befestigungselemente mit einer Pumpenbaugruppe verbindbar ist.
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Eine zweite Variante eines erfindungsgemäßen Pumpenblechs 4.1 mit Aussparungen 8.1, 8.2 ist in 4 gezeigt. Das Pumpenblech 4.1 weist hierbei eine quadratische Grundfläche auf. Zentral ist eine erste Aussparung 8.1 angeordnet, welche die Pumpe aufnehmen kann. Mehrere längliche, kreisbogenartige zweite Aussparungen 8.2 sind hierbei konzentrisch um die erste Aussparung 8.1 angeordnet, um das Pumpenblech 4.1 gezielt so zu schwächen, dass die gewünschte elastische Eigenschaft des Pumpenbleches 4.1 entsteht. Ausnehmungen 7.1, über welche das Pumpenblech 4.1 mittels nicht dargestellter Befestigungselemente mit einem Maschinengestell verbindbar ist, sind in den Eckbereichen des Pumpenbleches 4.1 angeordnet. Das Pumpenblech 4.1 weist weiterhin zweite Ausnehmungen 7.2 auf, über welche es mittels nicht dargestellter Befestigungselemente mit einer Pumpenbaugruppe verbindbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Einrichtung zur Kühlschmierstoffversorgung
- 2
- Maschinengestell
- 3
- Pumpenbaugruppe
- 3.1
- Pumpe
- 3.2
- Kupplungsgehäuse
- 3.3
- Motor
- 4
- Federpaket
- 4.1
- Pumpenblech
- 4.2
- Pumpenblech
- 4.3
- Pumpenblech
- 5
- Befestigungselemente
- 6
- Gummipuffer
- 7.1
- erste Ausnehmungen
- 7.2
- zweite Ausnehmungen
- 8.1
- erste Aussparungen
- 8.2
- zweite Aussparungen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3447655 A1 [0008]
- DE 10057295 A1 [0009]
- DE 29814958 U1 [0010]
