DE2152951A1

DE2152951A1 - Abdichtungsvorrichtung an einer werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE2152951A1
Application number: DE2152951A
Authority: DE
Inventors: Alois Bernet
Original assignee: Schweizerische Industrie Gesellschaft
Current assignee: Schweizerische Industrie Gesellschaft
Priority date: 1971-10-23
Filing date: 1971-10-23
Publication date: 1973-04-26
Also published as: DE2152951C3; CH531916A; DE2152951B2

Description

Abdichtungsvorrichtung an einer Werkzeugmaschine Die Erfindung betrifft eine Abdichtungsvorricktung an einer Werkzeugmaschine, bei welcher ein spanabhebendes Werkzeug relativ zum Werkstück rotiert und ein Spül-, Schmier- und Kühlmedium die Späne einem Spä-#nefangkasten zuführt, durch den das Werkzeug hindurchtritt. Bei einer Werkzeugmaschine dieser Art spritzt in der Regel neben dem Werkzeug etwas späneführendes Schmier- und Kühlmedium aus dem Spänefangkasten aus, was sehr unerwünscht ist. Zur Vermeidung dieses Uebelstandes bisher vorgesehene Abdichtungsvorrichtungen, z.B. aus elastischem Material, haben sich nicht bewährt, indem sie durch die kombinierte Wirkung des Mediums und der Späne bald zerstört werden. Die Erfindung schaft dagegen eine sehr gute und verschleissfreie Abdichtungsvorrichtung durch, dass sie einen das Werkzeug bei seiner Eintrittsstelle in den Spänefangkasten umgebenden Körper aufweist, in welchem ein Hohlraum ausgespart ist, dem ein Druckfluid zugeführt wird, welches zum diesem Hohlraum in den Spänefangkasten in Form eines das Werkzeug umgebenden konischen Ringstrahles ausgespritzt wird, urn diese Eintrittsstelle gefrE3rl den Austritt von späne rjchtnier und Kürhlmedium abzudichten.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine an einer Bohrmaschine angebrachte Abdichtungsvorrichtung, und Fig. 2 eine!0 Schnitt durch das Werkstück und den Bohrer, gemäss Linie II-II von Fig. 1.
Eine in Fig. 1 ganz schematisch angedeutete Bohrmaschine 1 weist ein Bett 2 auf, das mit einem Lager 3 für eine Leitspindel 4 versehen ist, mittels welcher ein Werkzeughalter 5 längs des Bettes 2 verschoben werden kann. Im Halter 5 ist auf irgend eine bekannte Weise ein Werkzeug 7 eingespannt, mittels welchem ein zylindrisches Loch 8 im Werkstück 6 gebohrt werden soll.
Der Bohrer 7 ist mit einer inbezug auf seine geometrische Achse 9 versetzten Längsbohrung 10 versehen und weist auf der dieser Bohrung 10 gegenüberliegenden Seite eine Längsnut 11 von sektorformigem Querschnitt auf, die in der Nähe der Bohrerscheide 12 über ein Querloch 13 mit der Bohrung 10 in Verbindung steht. Durch die Bohrung 10 wird dauernd Drucköl gepumpt, das als Schmier- und Kühlmedium und zur Spanabführung dient und das durch das Loch 13 und die Nut 11 in einen Spänefangkasten 14 fliesst, der auf dem Bett 2 mittels eines Befestigungsorgans 15 befestigt ist. Die Stirnfläche 16 des Werkstückes wird durch eine nicht gezeigte Spannvorrichtung an die rechtsseitige Wand 17 des Fangkastens 14 angepresst, vorzugsweise unter Zwischenlage einer nicht gezeigten Dichtung. Das im Sinne der Pfeile 18 zum Fangkasten 14 fliessende Drucköl nimmt die von dem Bohrer 7 aus dem Werkstückmaterial herausgearbeiteten Späne mit sich in den Fangkasten 14, von wo aus Oel über ein nicht gezeigtes, die Späne zurückilaltendes Sieb in einen Oelbehälter zurückkehrt, um von einer Pumpe angesaugt und wieder der Bohrung 10 zugeführt zu werden.
Um zu verhindern, dass Bei und Späne zwischen dem Bohrer 7 und der zu dessen L)urchführung durch den Fangka#t#'n 14 in dessen linksseitiger Wand 19 erforderlichen üp Ffnung 20 nach aussen dringen können, ist eine Abdichtungsvorrichtung 21 vorgesehen.
Die Abdichtungsvorrichtung 21 weist zwei komplementäre ringförmige Teile 22 und 23 auf, die durch Schrauben 24 und 25 miteinander und mit einem vom Bett 2 aufwärtsragenden und an der Kastenwand 19 anliegenden Teil 26 verbunden sind. Der Teil 22 weist eine Ringnut 27 und eine zentrale Nabe 28 auf, welche in eine durchgeherlde Oeffnung 29 des Teiles 23 hineinragt. Die Oeffnung 29 hat eine engste Stelle 30, von der aus sie sich nach innen und aussen konisch erweitert, wobei sich ihre innere konische Wand 31 über einen viel grösseren Teil ihrer achsialen Länge erstreckt als ihre äussere konische Abschrägung 32. Der kurzen konischen Abschrägung 32 liegt eine am freien Ende der Nabe Zß vorgesehene konische Abschrägung 33 gegenüber, so dass die beiden konischen Abschrägungen 32 und 33 eine kurze konische Ringdüse bilden, die an der engsten Stelle 30 der Oeffnung 29 ihren kleinsten lichten Querschnitt hat. Die Spaltbreite kann beispielsweise etwa 0,05 bis 0,3 mm betragen. Die Ringnut 27 bildet mit dem zwischen der Nabe 28 und der Wand 31 vorhandenen Raum 34 einen geschlossenen Hohlraum, der über eine Leitung 37 mit einer nicht gezeichneten Druckpumpe in Verbindung steht, die ein Fluid, z.B. Oel oder Luft, in den Hohlraum 27, 34 pumpt. Dieses Fluid dringt aus der Ringdüse 32, 33 in Form eines konischen Ringstrahles 35 aus, der auf den Bohrer 7 trifft und dem Späne führenden Drucköl 18 entgegengesetzt gerichtet ist. Durch den Gegendruck des Fluides wird eine ausgezeichnete Abdichtung erzielt, so dass kein Drucköl und keine Späne längs des Bohrers 7 aus dem Kasten 14 austreten können. Die Abdichtungswirkung wird noch dadurch erhöht, dass zwischen dem Bohrer 7 und der sie umgebenden Nabe 28 ein Spiel 36 vorhanden ist. Infolgedessen wird durch den konischen Strahl 35, der an seiner engsten Stelle eine sehr grosse Geschwindigkeit hat, Luft von der Aussenatmosphäre angesaugt (venturische Wirkung). Diese Luft treibt allfällige Oelreste zurück, die noch das Bestreben haben, an der Dbenfläche des Bohrers 7 nach links zu kriechen. [3ei der dirgestellten Aus.r-üiirungsforrn der Vorriclltung weist die Ringdüse kreisfömige Gestalt auf. Selbstverständlich könnte die Ringdüse aber auch anders gestaltet sein.
Ilcnn als Druckfluid Dcl benützt wird, cXmpfiehlt es sich in der Praxis, die beiden Oelkreisläufe nicht mit der gleichen Pumpe zu speisen, obwohl dies prinzipiell möglich wäre. An sich kann man natürlich die Späne auch mit einem anderen Schmier- und Kühlmedium, z.B. Seifenwasser abführen. Die Abdichtungsvorrichtung kann auch bei anderen Werkzeugen oder Funktions- und Führungsteilen verwenciet werden, die relativ zum Werkstück rotieren, oder längs der Achse verschoben werden. Ferner mubs der keol sche Ringstrahl 35 nicht unbedingt mittels einer Ringdüse erzeugt werden, indem dies auch sehr wohl mit Hilfe eines Kranzes beliebiger Form von nahe nebeneinanderliegenden, konischen Löchern geschuhen kann. Der Konvergenzwinkel # des konischen Ringstrahles 35 beträgt vorzugsweise etwa 200 bis 400. Die Breite des Spaltes der Ringdüse 32, 33 kann durch Einstellung der Schrauben 24 und 25, gegebenenfalls unter Anwendung einer dünnen Einlage zwischen den Teilen 22 und 23 eingestellt werden.
Die gleiche Abdichtungsweise lässt sich für andere Anwcndungszwecke auch dadurch erreichen, dass das Fluid durch eine zentrische Bohrung mit einem sich konisch erweiternden Ringstraiil austritt und somit nach aussen abdichtet.

Claims

Patentansprüche

Abdichtunesvorrichtun an einer Werkzeugmaschine, bei welcher ein spanabhebendes Werkzeug relativ zum Werkstück bewegt wird und ein Spül-, Schmier- und Kühlmedium die Sp#äne einem Spanefangkasten zuführt, durch den das Werkzeug hindurchtritt, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen das Werkzeug (7) im Bereich des Spänefangkastens (14) umgebenden Körper (22,23) aufweist, in welchem ein Hohlraum (27, 343 ausgespart ist, dem ein Druckfluid zugeführt wird, welches aus diesem Hohlraum in den Spänefangkasten in Form eines das Werkzeug umgebenden konischen Ring- oder andersgeformten Strahles (35) ausgespritzt wir, um diese Eintrittsstelle gegen den Austritt von späneführendem Spühl-, Schmier- und Kühlmedium abzudichten.
2. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper t22, 23) das Werkzeug (7) mit Spiel (36) umgibt, so dass durch Venturiwirkung des Ringstrahles (36) Luft aus der Atmosphäre angesaugt wird, um die Abdichtung des Druckfluids zu unterstützen.
3. Abdichtungsvorrichtung nach Ansprücllen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper aus zwei ringförmigen, durch Schrauben (24, 25) zusammengehaltenen Teilen (22, 23) besteht, die gegenüberliegende, eine Ringdüse bildende konische Abschrägungen (32, 33) aufweisen, wobei die Breite des engsten Düsenquerschnittes durch Einstellung der Schrauben veränderlich ist.
4. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich#net, dass der konische Ringstrahl (35) unter einem Konvergenzwinkel von 200 bis 400 auf die Werkzeugachse gerichtet ist.

L e e r s e i t e