DE29723960U1

DE29723960U1 - Entgratungsvorrichtung zum Entgraten von Metallen

Info

Publication number: DE29723960U1
Application number: DE29723960U
Authority: DE
Original assignee: Piller Entgrattechnik GmbH
Current assignee: Piller Entgrattechnik GmbH
Priority date: 1997-09-11
Filing date: 1997-09-11
Publication date: 1999-07-08
Anticipated expiration: 2007-09-12

Description

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A 11720-G - v/poe 16. April 1999

Piller

Entgrattechnik GmbH

Einsteinstr. 11

71254 Ditzingen

Entgratungsvorrichtung zum Entgraten von Metallen

Die Erfindung betrifft eine Entgratungsvorrichtung zum Entgraten von Metallen mittels eines Hochdruck-Flüssigkeitsstrahlers, der aus einer Hochdruck-Düse austritt und auf das zu behandelnde Werkstüc gerichtet wird.

Eine Entgratungsvorrichtung dieser Art ist aus der DE 195 33 579 A1 bekannt. Bei diesem Stand der Technik wird der Hochdruck-Flüssigkeitsstrahl mit einem Hochdruck bis 500 bar unter Verwendung einer Ölemulsion gebildet. Derartige Ölemulsionen enthalten maximal 10 bis 15 % Öl in Wasser und Additiven vorzugsweise Emulgatoren, die die feinste Verteilung des Öls in dem Wasser begünstigen, mit dem sich Öl nicht vermischt. Dabei wird die Entgratungswirkung von dem spezifisch schwereren Wasser erreicht und üblicherweise wird bei den auf dem Markt befindlichen Anlagen mit maximal 350 bar gearbeitet. Dieser Hochdruck reicht bei dem vorwiegend aus Wasser bestehenden Hoch-

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druck-Flüssigkeitsstrahl aus, um eine ausreichende Entgratungs- und Säuberungswirkung zu erreichen. Der Entgratungs- und Säuberungsprozeß läßt sich, wie dieser Stand der Technik zeigt, leicht in den Herstellungsprozeß des Werkstückes integrieren, wenn dieser in der Maschinenkammer durchgeführt wird und für den Hochdruck-Flüssigkeitsstrahl die schon für die Kühlung des zu bearbeitenden Werkstückes verwendete Bohr- oder Schneidölemulsion verwendet wird.

Nun werden aber immer mehr Metallbearbeitungsmaschinen eingesetzt, bei denen als Kühl- und Schmiermittel Schneidöle oder Bohröle verwendet werden, bei denen das Öl nicht in Emulsionen fein verteilt ist, sondern mit Additiven als Lösung vorliegt und demzufolge nur noch einen vernachlässigbaren Anteil an Wasser aufweist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Entgratungsvorrichtung der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, dass auch Öle als Hochdruck-Flüssigkeitsstrahl mit ausreichend großer Entgratungs- und Säuberungswirkung ohne Gefahr eingesetzt werden können.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass das Werkstück während der Bearbeitung in einer gekapselten Werkstückkammer untergebracht ist, und dass die Hochdruck-Düse mit einem Hochdruck-Flüssigkeitsstrahl mit einem Ölanteil > 50 % und einem Hochdruck > 400 bar gespeist ist.

Die gekapselte Unterbringung von Hochdruck-Düse und zu bearbeitendem Werkstück in einer gekapselten Werkstückkammer bewirkt, dass der beim Entgraten gebildete Ölnebel keine Brand- und Explosionsgefahr mehr darstellt, da das

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Volumen der Werkstückkammer klein gehalten und von der Maschinenkammer mit der zu öffnenden und zu schließenden Tür eindeutig entkoppelt werden kann und Vorgänge, die dort ablaufen, sich nicht gegenseitig beeinträchtigen können. Der Ölnebel kann nicht in die Maschinenkammer gelangen, aus dieser austreten und zu Verschmutzungen führen.

Die Sicherheit der Entgratungsvorrichtung wird dadurch erhöht, dass der Werkstückkammer während der Bearbeitung des Werkstückes aus einer Gasversorgung Kohlendioxid oder Stickstoff zugeführt ist.

Das Medium für den Flüssigkeits-Hochdruckstrahl wird nach einer bevorzugten Ausgestaltung aus einem Ölstank einer spanabhebenden Metallbearbeitungsmaschine entnommen. Die Werkstückkammer ist dabei in der Maschinenkammer angeordnet.

Für die Werkstücke ist für die Entgratung und Säuberung kein zusätzlicher Handhabungsaufwand mehr erforderlich. Die Fertigungszeit der Teile läßt sich dadurch erheblich verkürzen. Die gelösten Grate werden in der Metallbearbeitungsmaschine auf gleiche Weise abtransportiert, wie die Späne bei der spanabhebenden Bearbeitung. Dazu ist lediglich vorzusehen, dass die Werkstückkammer mit einem Ablaufausgang versehen ist, der mit der (^ablaufeinrichtung der Metallbearbeitungsmaschine in Verbindung steht oder gebracht werden kann.

Ist eine Zufuhr von Schutzgasen in die gekapselte Werkstückkammer vorgesehen, dann ist nach einer Ausgestaltung die Werkstückkammer mit einem Anschluss für eine von der Gasversorgung kommende Leitung versehen.

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Das Öl aus dem Öltank der Metallbearbeitungsmaschine ist direkt oder über einen Ölzwischenbehälter der Hochdruck-Erzeugungseinrichtung zugeführt.

Bei größeren Werkstücken kann zudem vorgesehen sein, dass in der Werkstückkammer mehrere, von der Hochdruck-Erzeugungseinrichtung gespeiste Hochdruck-Düsen angeordnet sind, deren Bearbeitungsrichtung und Abstand zum Werkstück einstellbar sind. Dabei können mehrere Hochdruck-Düsen auf ein einziges Werkstück gerichtet sein oder es kann jedem Werkstück von mehreren Werkstücken jeweils eine oder mehrere Hochdruck-Düsen zugeordnet sein.

Die Erfindung wird anhand von in den Zeichnungen als Blockschaltbilder dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des neuen Verfahrens und

Fig. 2 ein Blockschaltbild mit in eine handelsübliche Metallbearbeitungsmaschine integriertem Verfahren.

Das Medium mit einem Ölanteil von > 50 % ist in einem Ölbehälter ÖV enthalten, aus dem es einer Hochdruck-Erzeugungseinrichtung HD-Q zuführbar
ist, wie Fig. 1 zeigt. Das Medium wird in der Hochdruck-Erzeugungseinrichtung HD-Q auf einen Hochdruck > 400 bar gebracht, wobei in bekannter Weise Pumpen, pneumatische Regeleinrichtungen, Filtereinheiten und dgl. verwendet werden. Das Medium wird dann einer Hochdruck-Düse HD-D zugeführt, die in einer gekapselten Werkstückkammer WK angeordnet und auf die zu entgratende Stelle des in die Werkstückkammer WK eingebrachten Werkstückes WS ge-

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richtet ist. Der aus der Hochdruck-Düse HD-D austretende Hochdruck-Flüssigkeitsstrahl HD-FS ist sehr energiereich und bricht die Grate am Werkstück ab oder trägt sie ab. Das sich in der Werkstückkammer WK ansammelnde Medium fließt über einen Ablauf AL wieder zum Ölbehälter ÖV zurück.

Damit sich der Ölnebel in der Werkstückkammer WK nicht entzünden oder explodieren kann, wird zusätzlich Kohlenstoffdioxyd C02 oder Stickstoff N in die Werkstückkammer WK eingeleitet und dies zumindest während des Entgratungsvorganges. Die Werkstückkammer WK hat dabei einen Anschluß AS für eine von einer entsprechenden Gasversorgung GV kommende Leitung. Ist diese zusätzliche Sicherheitsmaßnahme nicht erforderlich, dann kann der Anschluß AS auch verschlossen werden.

Fig. 2 zeigt nun, wie das neue Entgratungsverfahren in den Fertigungsablauf des Werkstückes auf einer handelsüblichen Metallbearbeitungsmaschine (Dreh- und Rundtaktmaschinen mit Ölkühlung und/oder Ölschmierung) integriert werden kann. Das Öl der Metallbearbeitungsmaschine MBM wird auch als Medium zum Entgraten verwendet. Es wird aus dem Öltank ÖT der Metallbearbeitungsmaschine MBM entnommen und direkt oder über einen Ölbehälter ÖV der Hochdruck-Erzeugungseinrichtung HD-Q zugeführt und auf einen Hochdruck > 400 bar gebracht. Die Metallbearbeitungsmaschine MBM weist mehrere Bearbeitungsstationen auf, in die das Werkstück nacheinander gebracht wird. Dabei sind jeder Bearbeitungsstation spezielle Werkzeuge für die darin vorzunehmend Bearbeitungsgänge zugeordnet. In bekannter Weise kann für die Bearbeitungsgänge Öl aus dem Öltank ÖT zur Kühlung und/oder Schmierung des Werkstückes WS und/oder der Werkzeuge verwendet werden. Das Öl wird mit den Spänen abtransportiert, von den Spänen befreit und wieder dem Öltank ÖT

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zugeführt. In der letzten Bearbeitungsstation im Zyklus des Herstellungsablaufes wird die Entgratung durchgeführt. Diese Bearbeitungsstation weist eine gekapselte Werkstückkammer WK auf, in die das in einer Werkstückaufnahme WA gehaltene und fertig bearbeitete Werkstück WS eingeführt wird. In der Werkstückkammer WK ist die Hochdruck-Düse HD-D angeordnet und auf die zu entgratende Stelle des Werkstückes WS ausgerichtet. Dabei kann die Ausrichtung und der Abstand der Hochdruck-Düse HD-D zum Werkstück verändert und eingestellt werden. Selbstverständlich können in der Werkstückkammer WK auch mehrere Hochdruck-Düsen HD-D angeordnet und auf ein und dasselbe Werk-Stück WS oder auf mehrere Werkstücke ausgerichtet sein.

Der Auslauf AL der Werkstückkammer WK führt zu einem angedeuteten, maschinenseitigen Sammelauslauf ALm und darüber schließlich zum Öltank ÖT zurück. Die Werkstückkammer WK kann über den Anschluß AS mit einer Gasversorgung GV für Kohlenstoffdioxyd CO2 oder Stickstoff N verbunden sein.

Diese Integration der Entgratung in den üblichen Herstellungsablauf des Teiles hat weitreichende Vorteile, da dadurch nicht nur der Arbeitsablauf vereinfacht und die Herste 11 koste &eegr; reduziert werden können, es wird auch keine weitere Umweltbelastung vorgenommen, da die gebrochenen Grate wie die Späne der Bearbeitungsgänge in der Metallbearbeitungsmaschine abtransportiert und entsorgt werden können.

Claims

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1. Entgratungsvorrichtung zum Entgraten von Metallen mittels eines Hochdruck-Flüssigkeitsstrahlers, der aus einer Hochdruck-Düse austritt und auf das zu behandelnde Werkstüc gerichtet wird,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Werkstück (WS) während der Bearbeitung in einer gekapselten Werkstückkammer (WK) untergebracht ist, und

dass die Hochdruck-Düse (HD-D) mit einem Hochdruck-Flüssigkeitsstrahl (HD-FS) mit einem Ölanteil > 50 % und einem Hochdruck > 400 bar gespeist ist.

2. Entgratungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

dass der Werkstückkammer (WK) während der Bearbeitung des Werkstückes (WS) aus einer Gasversorgung (GV) Kohlendioxid oder Stickstoff zugeführt ist.

3. Entgratungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,

dass das für den Hochdruck-Flüssigkeitsstrahl (HD-FS) verwendete Öl aus dem Öl (z.B. Schneidöl) einer spanabhebenden Metallbearbeitungsmaschine (MBM) entnommen ist.

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4. Entgratungsvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,

dass das Medium für den Hochdruck-Flüssigkeitsstrahl (HD-FS) aus einem Öltank (ÖT) der Metallbearbeitungsmaschine (MBM) entnommen, über eine Hochdruck-Erzeugungseinrichtung (HD-Q) auf einen Hochdruck > 400 bar gebracht und der mit dem Werkstück (WS) in einer gekapselten Werkstückkammer (WK) untergebrachten Hochdruck-Düse (HD-D) zugeführt ist, wobei die Werkstückkammer (WK) in der Maschinenkammer angeordnet ist.

5. Entgratungsvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,

dass das Werkstück (WS) nach seiner spanabhebenden Fertigstellung in einer Werkstückaufnahme (WK) gehalten in die gekapselte Werkstückkammer (WK) einführbar ist und

dass bei einer Metallbearbeitungsmaschine (MBM) mit mehreren Bearbeitungsstationen in der Maschinenkammer die gekapselte Werkstückkammer (WK) als letzte Bearbeitungsstation vorgesehen ist.

6. Entgratungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,

dass die Werkstückkammer (WK) mit einem Ablaufausgang (AL) versehen ist, der mit der (^ablaufeinrichtung der Metallbearbeitungsmaschine (MBM) in Verbindung steht oder gebracht werden kann.

7. Entgratungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,

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dass das Öl aus dem Öltank (ÖT) der Metallbearbeitungsmaschine (MBM) direkt oder über einen Ölbehälter (ÖV) der Hochdruck-Erzeugungseinrichtung (HD-Q) zugeführt ist.

8. Entgratungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet,

dass die Werkstückkammer (WK) mit einem Anschluss (AS) für eine von einer Gasversorgung (GV) kommende Leitung versehen ist.

9. Entgratungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet,

dass in der Werkstückkammer (WK) mehrere, von der Hochdruck-Erzeugungseinrichtung (HD-Q) gespeiste Hochdruck-Düsen (HD-D) angeordnet sind, deren Bearbeitungsrichtung und Abstand zum Werkstück (WS) einstellbar sind.

10. Entgratungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet,

dass die Hochdruck-Erzeugungseinrichtung (HD-Q) als von der Metallbearbeitungsmaschine (MBM) getrennte Baueinheit ausgebildet ist.