DE2756444A1

DE2756444A1 - Einrichtung zur gezielten spritzschmierung

Info

Publication number: DE2756444A1
Application number: DE19772756444
Authority: DE
Inventors: Richard Lottenbach
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-07-13
Filing date: 1977-12-17
Publication date: 1979-01-25
Also published as: FR2397520B3; JPS5420478A; SE7800924L; FR2397520A1; CH623501A5

Description

1013 PPS/W

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Einrichtung zur gezielten Spritzschmierung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur gezielten Spritzschmierung, insbesondere bei der Zerspanung schwer bearbeitbarer Nickel- und Kobaltlegierungen, wobei ein Strahl eines Schmiermittels direkt auf die zu schmierende Stelle gerichtet ist.

Bei der Bearbeitung, vor allem bei der Zerspanung hoqhfester werkstoffe in der Feinmechanik, werden in zunehmendem Masse Hochleistungs-Schneidflüssickeiten als Schmiermittel eingesetzt. Sie erhöhen die Standzeit der spanabhebenden Werkzeuge beträcht-' lieh. Ihrer allgemeinen Verbreitung steht jedoch entgegen, dass sie sehr teuer, übelriechend und eventuell auch giftig sind. Tan ist deshalb bestrebt, diese Schneidflüssigkeiten möglichst sparsam anzuwenden, d.h. gezielt auf die Werkzeugschneide aufzubringen.

Um diese Forderung zu erfüllen, sind verschiedene Methoden bekannt. Beispielsweise werden die .Verkzeuge von Hand aus mit Hilfe eines Pinsels benetzt. Dieses Verfahren ist mühsam, schwer zu überwachen und oftmals eine Gefahrenquelle. Leichte Komponenten der ochneidflüssigkeit können schon verdampft sein, bevor

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sie auf das Werkzeug aufgebracht sind, was die Handhabung erschwert und die Schmierfähigkeit herabsetzt.

Ferner ist es bekannt, einen Schmiermittelstrahl auf die zu schmierende Stelle zu richten. Besonders bei hochtourigen Arbeitsmaschinen kann es jedoch vorkommen, dass der Strahl durch die von der Rotation des Werkzeugs mitgerissene Luft abgelenkt wird. Beides, Kompaktheit und Ablenkung des Strahls sind der Grund, warum der Schmiermittelverbrauch unverhältnismässig hoch ist.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Schneidflüssigkeit mit Pressluft in Form eines Nebels aufzusprühen. Es bilden sich dabei Aerosole, die gesundheitsschädlich sind und die Atemwege reizen. Ein Teil des Schmiermittels geht verloren, weil eich der Nebel nicht am gewünschten Orte niederschlägt. Auch bedeutet die Bereitstellung der Pressluft einen zusätzlichen Aufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, durch welche das verlässliche Auftreffen eines Strahle auf der zu schmierenden Stelle gewährleistet ist und das Schmiermittel nur sparsam verbraucht wird.

Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass der Schmiermittelstrahl intermittierend unter Druck aus einer * Spritzdüse austritt.

Der unter Druck und deagea&es ait hoher Geschwindigkeit auetretende Strahl wird von der to· Werkseug alt gerissenen Luft nicht oder nur unbedeutend abgelenkt. Da ferner der Strahl nur Ia ein-

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zelnen Stössen austritt, 1st der Verbrauch an Schmiermittel nur ein Minimum. Infolge der hohen Austrittsgeschwindigkeit aus der Spritzdüse kann dieselbe verhältnismässig weit entfernt vom Werkzeug angeordnet werden. Die Teilstrahlen erreichen trotzdem sicher ihr Ziel; das erleichtert das Manipulieren und bietet freie Sicht. Das Werkstück wird nur an der zu bearbeitenden Stelle benetzt und bleibt praktisch trocken. Es lässt sich also eine hohe Wirtschaftlichkeit erreichen, was den Einsatz teurer Schneidflüssigkeiten zulässt.

Durch Auegestaltung des Erfindungsgedankens ist es möglich, die Frequenz des intermittierenden Strahls zu verändern und eine Dosierung seiner Teilmengen vorzunehmen. So können selbst kleinste Flüssigkeitsmengen in vorgewählter Zeifolge direkt auf die Schneidkante des Werkzeugs gespritzt werden. Die Einrichtung ist besonders beim Schneiden kleiner Gewinde sehr nützlich, doch kann sie ebenso bei grossen Werkzeugen angewendet werden, z.B. bei Fräsarbeiten. Die Einrichtung ist für jedes gebräuchliche Schmiermittel anwendbar. Sie ist vor allem dann vorteilhaft, wenn das Schmiermittel eine dynamische Zähigkeit aufweist, die annähernd jener von Wasser gleichkommt, wie es.bei den teuren Schneidflüssigkeiten der Fall ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

In den Pumpenkörper 1 ist das Rohr 2 eingeschraubt, das als Zylinder für den Kolben 3 dient, welcher an der Kolbenstange 4 be-

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festigt ist. Ausserhalb des Pumpenkörpers sind im Rohr 2 die Bohrungen 5 vorgesehen.

Der Innenraum des Rohres 2 steht mit der Bohrung 6 in Verbindung, die zum Hohlraum 7 führt, in welchen ein Rückschlagventil eingebaut ist. Dieses besteht im wesentlichen aus der Kugel 8 und der Feder 9, welche die Kugel auf ihren Sitz presst. Der Hohlraum 7 ist in Verbindung mit dem Druckrohr 10, das ebenfalls in den Pumpenkörper 1 eingeschraubt ist. Vom Druckrohr 10 führt der biegsame Metallschlauch 11 zur Spritzdüse 12.

Das Rohr 2 ist durch die Muttern 13, 14- am dichtenden Deckel 15 des Vorratsbehälters 16 drehbar gehaltert und reicht bis in den Elektromagnet 17, in welchem es befestigt ist.

Die Kolbenstange 4 ragt noch ein Stück über den Elektromagnet 17 hinaus und ist an ihrem oberen Ende mit einem Gewinde versehen. Der obere Teil der Kolbenstange ist von der Druckfeder 18 umgeben, die sich am Elektromagnet 17 abstützt und durch die Gewindescheibe 19 gehalten ist. Ferner ist an der Kolbenstange 4 der Eisenanker des Elektromagnets 17 befestigt; der Eisenanker ist durch die Schutzhülse 20 verdeckt.

Die Punktionsweise der Einrichtung ist die folgende:

Sobald die Spule des Elektromagnets 17 über die Leitungen 21 einen elektrischen Impuls erhält, zieht sie den Eisenanker an und bewegt dadurch unter Zusammendrücken der Feder 18 die Kolbenstange 4 nach unten. Bei Aussetzen des Impulses kehrt die Kolbenstange durch die Federkraft wieder in ihre Ausgangslage zurück.

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Auf diese Weise wird der Pumpenkolben 3 auf und ab bewegt. Der Hubweg ist derart eingestellt, dass der Kolben bei der wechselnden Bewegung die Bohrungen 5 freigibt und wieder verschliesst. Bei seiner Aufwärtsbewegung saugt er Schmiermittel aus dem Vorratsbehälter 16 durch die Bohrungen 5 an, bei der Abwärtsbewegung drückt er es durch die Bohrung 6, entgegen der Federkraft des Rückschlagventils 8, 9 in den Hohlraum ?, weiter in das Druckrohr 10 und durch den Metallschlauch 11 in die Spritzdüse 12, wo das Schmiermittel intermittierend, also stossweise austritt. Durch den Metallschlauch kann die Spritzdüse leicht in die gewünschte Position gebracht werden.

Die Dosierung der Teilmengen des intermittierenden Strahls erfolgt durch wahlweise Einstellung der relativen Lage des Hubweges. Sollen die Teilmengen klein sein, dann wird der Hubweg relativ zu den Bohrungen 5 weiter nach oben verlegt. Beim Arbeitshub des Kolbens, also bei seiner Abwärtsbewegung, bleiben dadurch die Bohrungen 5 länger offen, das angesaugte Schmiermittel wird zuerst wieder herausgedrückt und erst wenn der Kolben 3 die Bohrungen 5 gänzlich verschlossen hat, ist der Tothub beendet und die Pumpe fördert nun während des restlichen, effektiven Hubes. Auf diese Weise kann das effektive Hubvolumen bis auf null reduziert werden. - Sollen hingegen die Teilmengen gross sein, dann wird der Hubweg weiter nach unten verlegt, um den Tothub tu verkleinern und damit den effektiven, wirksamen Hub su vergrössern. Es kann damit ein maximales Fördervolumen von beispieleweise 0,1 cnr pro Hub erreicht werden.

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Die Verstellung des Hubweges erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel durch Verdrehen des Elektromagnets 17. Dadurch wird das Rohr 2 mehr oder weniger in den Pumpenkörper 1 hinein- bzw. aus demselben herausgeschraubt, während die Lage der kolbenstange 4 mit dem Kolben 3 unverändert bleibt. Eine allfällige Leckage an der Einschraubstelle ist bedeutungslos.

Es kann aber auch die Ruhelage des Kolbens und damit die Lage seines Hubweges verändert werden, indem beispielsweise eine Beilagscheibe zwischen der Druckfeder 18 und dem Elektromagnet 17 eingelegt wird. Ferner ist es auch möglich, die Länge des Hubweges zu verstellen, indem z.B. der Sisenanker auf der Kolbenstange 4 verschoben wird.

Zur Anpassung an den jeweiligen Bearbeitungsfall ist es vorteilhaft, wenn auch die Frequenz des intermittierenden Strahls veränderbar ist. Das kann in einfacher Weise durch einen Impuls-Generator erfolgen, wie er aus der Praxis bekannt ist.

Zum sparsamen Verbrauch des Schmiermittels ist es zweckmässig, wenn das Ein- und Ausschalten des intermittierenden Strahls durch den Arbeitsrhythmus der Bearbeitungsmaschine erfolgt. Wird die Maschine elektrisch umgesteuert, so kann der Impuls für das Ein- und Ausschalten direkt vom Umschalter abgenommen werden. Andernfalls kannjer von einem Endschalter erzeugt werden. Ferner ist es auch möglich, durch ein einfaches Zusatzgerät fin Zeitintervall einzustellen, während dessen Verlauf die Einrichtung ab Einschaltung jeweils in Betrieb ist. So kann pro Ar-

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beitstakt der Bearbeltungsmaechlne eine vorgewählte Hubzahl In einer vorgewählten Zeltepanne mit vorgewählter Dosierung ablaufen.

Es sei noch erwähnt, dass der Antrieb der Kolbenpumpe auch pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch erfolgen kann. Weiters kann statt einer Kolbenpumpe auch eine andere zweckentsprechende Vorrichtung verwendet werden.

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Claims

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Pat entansprüche:

J Einrichtung zur gezielten Spritzschmierung, insbesondere bei der Zerspanung schwer bearbeitbarer Nickel- und KobaltIegierungen, wobei ein Strahl eines Schmiermittels direkt auf die zu schmierende Stelle gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelstrahl intermittierend unter Druck aus einer Spritzdüse (12) austritt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung des intermittierenden Strahls eine Kolbenpumpe (1 -4) dient.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des intermittierenden Strahls veränderbar ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des intermittierenden Strahls durch einen Impuls-Generator einstellbar ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierung der Teilmengen des intermittierenden Strahls einstellbar ist.
6. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 und 5» dadurch gekennzeichnet, dass der Hub der Kolbenpumpe (1-4) einstellbar ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenpumpe (1-4) durch einen Elektromagnet (17) angetrieben ist.

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8. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ein- und Ausschalten des intermittierenden Strahls durch den Arbeitsrhythmus einer Bearbeitungsmaschine erfolgt.
9. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenpumpe (1-4) in einen Vorratsbehälter (16) für das Schmiermittel eingetaucht ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmiermittel eine dynamische Zähigkeit aufweist, die annähernd jener von wasser entspricht.

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