DE3833581C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Benetzen von Gegen
ständen, wie Werkzeugen (Bohrer, Bandsägen, Kreissägen,
Gewindeschneider oder ähnliches, aber auch Präge-, Zieh- und
Profilierungswerkzeuge) oder Werkstücken (zu bearbeitende
Gegenstände aus Metall oder Kunststoff, beispielsweise
durchzusägende Rohre oder durch Rollgänge zu formende Profil
rohre), mit einer Flüssigkeit (wie Schmiermittel oder Kühl
mittel für Werkzeuge und Werkstücke, oder Klebstoff für
Werkstücke), bei welchem Verfahren von einem Flüssigkeits
vorrat die Flüssigkeit mittels einer Fördereinrichtung zu
einer Ausgabeeinrichtung wie Zufuhrdüse gesteuert trans
portiert wird, die auf die zu benetzende Zone des Gegen
standes gerichtet ist, wobei die Fördereinrichtung eine
Flüssigkeitsmengensteuerung aufweist und eine Zumischein
richtung für ein gasförmiges Medium zu der Flüssigkeit
vorgesehen ist.
Eine solche Verfahrensweise ist aus dem Prospektblatt
"ACCU-Luba Nr. 13 b-0387" der Firma Rexim Werkzeugvertriebs-
GMBH, D-7133 Maulbronn 2, bereits bekannt.
Meist wird bei Werkzeugmaschinen, die Werkstücke mit Zer
spanungswerkzeugen bearbeitet zur Schmierung und Kühlung von
Werkzeug und Werkstück ein Öl-Wasser-Gemisch (Bohrwasser)
verwendet, das in großen Mengen (beispielsweise mehrere 100
Liter pro Stunde) dem Bearbeitungsbereich zugeführt wird und
anschließend unterhalb der Maschine wieder aufgefangen werden
muß. Dies ist umständlich, belastet die Umwelt und führt zu
erheblichen Kosten für die Wiederaufarbeitung des verbrauch
ten Öl-Wasser-Gemisches.
Andere Bearbeitungsverfahren, die spanlos arbeiten, wie
Prägen, Ziehen, Profilieren, benötigen ebenfalls Benetzung von
Werkzeugen (z. B. Walzen, Prägestempel, Ziehwerkzeug) oder
Werkstücken (z. B. Profilrohr) mit einem Gleit- und Schmier
mittel.
Das aus der genannten Prospektdarstellung bekannte Verfahren
verwendet ein Schmiermittel, das gleichfalls in flüssiger
Form vorliegt, aber nur in Kleinstmengen den Schneiden der
Zerspanungswerkzeuge zugeführt wird, wobei dieses Schmier
mittel mit Hilfe von Dosiergeräten aufgebracht wird. Damit
entfällt die Notwendigkeit, zumindest größere Mengen an
Schmierflüssigkeit wieder aufzufangen, was zu einer ver
ringerten Umweltbelastung führt und auch den Arbeitsplatz
wesentlich sauberer hält, da die Notwendigkeit des Auffangens
von großen Schmiermittelmengen, das nie ganz hundertprozentig
gelingt beseitigt oder doch stark reduziert wird.
Aus dem Prospekt ist auch ein Gerät zur Ausführung des
Verfahrens bekannt, bei dem aus einem Vorratsbehälter mit
Hilfe eines Dosiergerätes die aus einem Fettalkohol be
stehenden Flüssigkeit unter Steuerung von Elektromagnetven
tilen einem Sprühschlauch zugeführt wird, dessen Sprühende
mit Hilfe eines Magneten am Gehäuse (der Werkzeugmaschine in
der Nähe der Bearbeitungszone) befestigt werden kann. Die
Auslösung der Anordnung, d. h. die Lieferung der Schmier
flüssigkeit zu der zu schmierenden Stelle erfolgt entweder
mittels von Hand betätigbarem Kippschalter, oder mittels
eines vom Fuß betätigbaren Fußpedals oder unter Steuerung
eines Elektromagnetventils.
Soweit einer in dieser Druckschrift enthaltenen Darstellung
des Dosiergerätes zu entnehmen ist, arbeitet das dortige
Dosiergerät mittels Druckluft und transportiert dabei unter
Steuerung des Kippschalters, Fußschalters oder Elektromagnet
ventils eine bestimmte Menge von Schmierflüssigkeit zur
Schmierungsstelle.
Mit einem gemäß dieser Darstellung aufgebauten Gerät sind
Versuche unternommen worden, die gezeigt haben, daß noch
Nachteile sich ergeben. So ist die Dosierungsfähigkeit bei
schwierigen Bearbeitungsfällen noch nicht optimal: Bei
spielsweise ist es beim Sägen eines Rohrbündels mit Hilfe von
Kreissäge oder Bandsägeblättern bei der bekannten Einrichtung
notwendig, verhältnismäßig viel Schmiermittel zuzuführen,
damit das Sägeblatt sich in dem Rohrbündel nicht verklemmt
und ausbricht. Das bedeutet, das letztlich doch wieder
Schmiermittel aufgefangen und entsorgt werden muß.
Grund für das nicht zufriedenstellende Verhalten der be
kannten Einrichtung dürfte darin liegen, daß die Dosier
genauigkeit zu wünschen übrig läßt und außerdem die Ver
teilung des Schmiermittels auf die Bearbeitungszone von
Werkzeug bzw. Werkstück nicht gleichmäßig genug ist, so daß,
um auch an den schwierigen Stellen ausreichende Schmierung zu
erhalten, letztlich zuviel Schmiermittel auf die Bearbei
tungszone aufgebracht werden muß.
Um sicherzugehen, daß Störungen nicht auftreten, wird nämlich
die Bedienungsperson vorsorglich die Schmiermittelzufuhr so
hoch einstellen, daß immer ein Überschuß an Schmiermittel
verbleibt, so daß sowohl der Arbeitsplatz verschmutzt als
auch an dem bearbeiteten Werkstück größere Mengen Schmier
mittel zurückbleiben und dadurch eine anschließende Schmier
mittelbeseitigung notwendig sein kann, abgesehen von dem
unnötig hohen Verbrauch an Schmiermittel, der bei dieser
Verfahrensweise sich ergibt.
Aufgabe der Erfindung ist es, das bekannte Verfahren dahin
gehend auszugestalten, daß zum einen eine genauere Steuerung
der zugeführten Menge an Schmiermittel möglich wird, zum
anderen die Schmiermittelverteilung im Arbeitsbereich
gleichmäßiger wird. Ähnliches gilt bei der Kühlung mittels
Kühlmittel sowie bei der Aufbringung von Klebstoff.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß bei dem erfindungs
gemäßen Verfahren die Flüssigkeit, die für Metallbearbeitung
vorzugsweise Fettalkohol enthält, in einer Wirbelkammer mit
dem gasförmigen Medium vermischt wird, bevor das dadurch
gebildete Fluid über einen Zufuhrschlauch an die auf die
Benetzungszone gerichtete Ausgabeeinrichtung (Düse) gleitet
und durch die Düse hindurch auf die Benetzungszone gesprüht
wird.
Dadurch, daß diese Vermischung von Flüssigkeit und gas
förmigen Medium in einer Wirbelkammer erfolgt, ergibt sich
ein Fluid mit sehr feintropfiger Flüssigkeitsverteilung, die
sich durch die Düse hindurch zum einen viel gleichmäßiger auf
die Benetzungszone verteilen läßt, zum anderen aber auch viel
genauere Steuerung der Fluidmenge (beispielsweise pro Zeit
einheit oder pro Arbeitstakt) erlaubt, als es beim Stand der
Technik möglich wäre.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders geeignet, um ein
Schmiermittel, wie beispielsweise Fettalkohol, in den Be
arbeitungsbereich von spanabhebenden oder spanlos bearbei
tenden Werkzeugen einzubringen. Das Verfahren kann aber auch
zum Benetzen von Werkstücken mit flüssigem Klebemittel
verwendet werden, die anschließend dann verklebt werden
sollen, weil es auch hier auf eine möglichst gleichmäßige
Verteilung ankommt, wie auch auf eine genaue Steuerung der
Klebstoffmenge, mit der das Werkstück benetzt werden soll, um
eine optimale Klebung zu erhalten.
Während beim Stand der Technik nur allgemein davon Rede ist,
daß das Schmiermittel ein Fettalkohol ist, hat sich erwiesen,
daß diese Fettalkoholmischung besondere Eigenschaften haben
sollte, um optimal mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
verarbeitbar zu sein. So sollte gemäß einer Weiterbildung des
Verfahrens das Schmiermittel eine Fettalkoholmischung mit
einem Siede- oder Flammpunkt von 180° bis 200° und einer
Dichte von 0,8 bis 0,9 g/cm³ und eine Viskosität von 50 bis
200mPa·s bei 20°C sein, insbesondere sollte das Schmier
mittel aber eine Zubereitung von 2-Octyldodecanol-1 mit
Oxidations- und Korrosionsinhibitoren auf Zinkdithiophos
phat-Dialkyl-Basis darstellen, die eine Dichte von 0,83 bis
0,85g/cm3 und eine Viskosität von 50 bis 80, vorzugsweise
von etwa 60mPa·s bei 20°C aufweist.
Es hat sich gezeigt, daß die Zufuhr der Flüssigkeit in die
Wirbelkammer und damit auch zur Bearbeitungszone impulsweise
erfolgen kann, was die Steuerung vereinfacht, wobei jeder
Impuls eine bestimmte Volumenmenge (z. B. ein "Tropfen")
umfaßt und die Fördereinrichtung derart steuerbar ist, daß
eine gewünschte Zahl von Impulsen pro Zeiteinheit (z. B. von
5 . . . 30 Impulsen pro Sekunde) in Abhängigkeit von der Schnitt
geschwindigkeit und/oder dem Werkzeug-/Werkstückaufbau
vorgebbar ist.
Gemäß einer noch anderen Ausführung des Verfahrens wird die
Einstellung so gewählt, daß der größere Teil des Schmier
mittels durch die Bearbeitungswärme verdampft und der
kleinere Teil an den verspanten Werkstückteilen haften bleibt
und mit diesen beseitigt wird, während nur geringe Restmengen
am Werkzeug und Werkstück haften bleiben.
Die Dosierung läßt sich noch genauer bewerkstelligen, wenn
gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung das in
der Wirbelkammer gebildete Fluid mit einem Trägergas innig
vermischt wird. Das Trägergas kann das gleiche Gas sein, mit
dem die Flüssigkeit zur Fluidbildung vermischt wird, wobei
das Trägergas zweckmäßigerweise Druckluft ist, aber auch ein
anderes, vorzugsweise inertes Gas wie Stickstoff sein kann.
Diese "zweistufige" Vermischung mit Gas (zunächst die Zu
mischung von Gas zur Bildung des "Vorfluids" und anschließend
die Mischung mit Trägergas zur Bildung des "Endfluids")
ergibt ein besonders feintropfiges Fluid und ein besonders
genau steuerbares und gleichmäßiges Gemisch bzw. Gemisch
verhältnis zwischen Flüssigkeit und Gas.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Ausführung
des Verfahrens, bestehend aus einem Flüssigkeitsvorrat (Vor
ratsbehälter oder Vorratsanschluß) für Flüssigkeit, wie
Schmiermittel, Kühlmittel oder Klebstoff, einer Förderpumpe
für die Flüssigkeit, die über einen Schlauch oder eine
Leitung mit dem Flüssigkeitsvorrat (Vorratsbehälter, An
schlußleitung, Ringleitung oder dergleichen) in Verbindung
steht, und mit einem oder mehreren Schläuchen oder Leitungen,
die von Förderpumpe zu Düseneinrichtungen nahe der Benet
zungszone für die Flüssigkeit führen, sowie mit einer
Steuerung für die Förderpumpe. Diese aus der eingangs ge
nannten Prospektdarstellung bekannte Vorrichtung wird er
findungsgemäß dadurch ausgestaltet, daß zwischen Förderpumpe
und dem zur Düseneinrichtung führenden Schlauch oder Leitung
eine Verwirbelungsanordnung vorgesehen wird, die mit einer
Quelle für Gas wie Luft verbunden ist und die die zugeführte
Flüssigkeit mit einer einstellbaren Gasmenge zur Bildung
eines Gas-Flüssigkeits-Gemischs (Fluids) verwirbelt.
Gemäß einer Weiterbildung dieser Vorrichtung ist zwischen der
Verwirbelungsanordnung und dem zur Düseneinrichtung führenden
Schlauch oder Leitung eine Mischanordnung vorgesehen, die mit
einer Quelle für Trägergas wie Luft verbunden ist und die dem
Fluid eine einstellbare Trägergasmenge zumischt.
Gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung sind
zumindest zwei unabhängig voneinander steuerbare Förderpumpen
mit jeweils nachgeschalteter Verwirbelungsanordnung (und ggf.
Mischanordnung), Schlauch (Leitung) und Düseneinrichtung
vorgesehen. Dadurch ist es möglich, beispielsweise bei einem
flächenhaften Werkzeug wie Bandsäge oder Kreissäge gleich
zeitig beide Seiten dieses Werkzeuges gleichartig oder auch
zu benetzen.
Die Förderpumpe ist zweckmäßigerweise eine pneumatisch
angetriebene Kolbenpumpe mit mechanisch einstellbarer Trans
heit. Derartige Kolbenpumpen sind auch als Dosierpumpen an
sich in unterschiedlichsten Ausführungsformen bereits seit
langem bekannt.
Die Steuerbarkeit der Anlage wird verbessert, wenn gemäß
einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung jeder
Förderpumpe ein z. B. elektrisch ansteuerbares Ventil zu
geordnet wird, das von einer Steuereinheit zur Steuerung der
abgegebenen Flüssigkeitsmenge angesteuert ist, und wenn die
Zufuhr des gasförmigen Mediums sowohl zum Antrieb der Förder
pumpen wie auch zur Zufuhr des Fluidumgases wie ggf. Träger
gases über weitere, mit einer Steuereinheit verbundene
elektrisch ansteuerbare Ventile erfolgt.
Eine derartige Steuereinheit ist günstigerweise mit Sensoren
verbunden, die zumindest einen der folgenden Betriebszustände
erfassen:
- 1. Betriebsbereitschaft der Bearbeitungsmaschine;
- 2. Beginn der Bearbeitung;
- 3. Antriebsenergie für Förderpumpe (z. B. elektrische Energie oder Druckluft) vorhanden;
- 4. Flüssigkeit, wie Schmiermittel (oder Klebstoff) im Vorratsbehälter (oder in der Anschlußleitung) vorhanden;
- 5. Schaltzustand eines Umschalters von Automatiksteuerung auf externe (z. B. Hand-) Steuerung;
- 6. Flüssigkeitsspiegel im Vorratsbehälter hat einen fest gelegten Wert (bestimmtes Minimum) unterschritten;
- 7. Temperatur von Werkzeug und/oder Werkstück hat einen bestimmten Wert überschritten;
- 8. Restflüssigkeitsgehalt von abgespantem Material hat einen ersten, niedrigeren Wert unterschritten oder einen zweiten, höheren Wert überschritten.
Die Steuereinheit sollte auch mit Steuerspannungsausgängen
versehen sein, beispielsweise mit Transistor- oder Thyristor
ausgängen, um elektrisch ansteuerbare Ventile (wie Magnet
ventile oder elektrische Schütze) ansteuern zu können.
Mit der Steuereinheit könnte dann folgendes angesteuert
werden:
- a) Die pneumatischen Ventile oder elektrischen Schütze (Stellglieder), die zur Lieferung oder Unterbrechung der Antriebsenergie für die Förderpumpen dienen;
- b) das Stellglied für die Zuflußleitung für Verwirbelungs gas oder Trägergas;
- c) das Stellglied für die Austrittsleitung der ersten, zweiten (oder weiteren) Pumpeneinheit;
- d) das Stellglied zur Freigabe der Bearbeitungsmaschine;
- e) das Stellglied zur Auslösung von sichtbarem und/oder hörbarem Alarm;
- f) die Ansteuerung von Sichtanzeigen wie Leuchtdioden anzeigen oder Flüssigkristallanzeigen für die ver schiedenen Betriebszustände; oder
- g) von externen Überwachungseinrichtungen.
Es ist günstig, wenn die Steuereinheit einen Mikroprozessor
umfaßt, der die Betriebszustände (insbesondere seriell)
abtastet und daraufhin in vorgewählten Zeitabständen die
Steuerausgänge erzeugt.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, Steuereinheit, An
zeigen, Förderpumpe und Verwirbelungsanordnung sowie ggf.
auch Mischanordnung in einem gemeinsamen Gehäuse unter
zubringen, das Schlauchanschlüsse für Druckluft und/oder
elektrische Energie, Flüssigkeit (Schmiermittel oder Klebe
mittel), Schlauchverbindungen für die Düseneinrichtungen
aufweist. Anstelle des Anschlusses für die Flüssigkeit wird
auch ein Vorratsbehälter für diese Flüssigkeit vorgesehen
sein, vorzugsweise trägt das Gehäuse einen derartigen Vor
ratsbehälter in der Weise, daß der Füllstand optisch sichtbar
ist. Dazu könnte ein transparenter, beispielsweise aus Glas
bestehender Behälter vorgesehen sein, der auf das Gehäuse
aufsetzbar und, wenn leer, austauschbar ist.
Die Anordnung läßt sich dadurch sehr kompakt ausgestalten und
auf diese Weise in Sichthöhe und Sichtnähe der Bedienungs
person anordnen, so daß diese Person bequem mit nur einem
Blick oder zumindest mit nur kurzem Blickwechsel sowohl die
Bearbeitungszone überwachen als auch die Funktionsweise der
erfindungsgemäßen Anordnung kontrollieren kann.
Die Anordnung ermöglicht ggf. auch ein automatisches Still
setzen der Maschine, falls der Mikroprozessor feststellen
sollte daß bestimmte Voraussetzungen für z. B. ausreichende
Schmierung oder Kühlung nicht mehr gegeben sind.
Dies leistet der Stand der Technik nicht, so daß es dort
vorkommen kann, daß bei Ausfall der Schmiermittelzufuhr und
Unaufmerksamkeit oder Abwesenheit einer Bedienungsperson es
zu mangelnder Schmierung oder Kühlung und damit zu Schäden am
Werkzeug oder Werkstück kommen kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei
spielen näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt
sind.
Es zeigt:
Fig. 1 in einer Teilschnittansicht als Anwendungsbeispiel
ein Kreissägeblatt mit zu bearbeitendem Werkstück,
bei dem beidseitig des Sägeblattes Düsen zur Zufuhr
von Schmiermittel gemäß dem erfindungsgemäßen
Verfahren angeordnet sind;
Fig. 2 ein schematisches Diagramm zur Erläuterung des
erfindungsgemäßen Verfahrens; und
Fig. 3 eine Detaildarstellung der in Fig. 2 benutzten
Verwirbelungsanordnung.
In Fig. 1 ist in einer Teilschnittansicht ein Werkzeug 10
(hier ein um eine Achse 12 rotierendes Kreissägeblatt) zu
erkennen, das ein Werkstück 14 aus Metall, beispielsweise
handelt es sich um Rohrmaterial aus Edelstahl, durchschnei
det. Zur Kühlung und Schmierung der Bearbeitungszone 16, also
insbesondere des Bereichs, wo die Schneide 18 (beispielsweise
aus Hartmetall gefertigt) das Material des Werkstückes 14
zerspanend in Eingriff nimmt, siehe Bezugszahl 20, wird das
Werkzeug 10 und das Werkstück 14 mit einem Flüsssigkeit-
Gas-Gemisch (Fluid) 22 kühlend und schmierend benetzt,
welches Fluid aus einer Düse 24 austritt, die über einen
Schlauch oder eine Leitung 26 mit diesem Fluid versorgt wird.
Gemäß der Darstellung von Fig. 1 sind zwei derartige Düsen
beidseitig des Kreissägeblattes 10 angeordnet, um so eine
beidseitige gleichförmige Benetzung mit dem Fluid sicherzu
stellen.
In Fig. 2 ist schematisch eine Vorrichtung zur Ausführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens zu erkennen, bestehend aus einem
Flüssigkeitsvorrat 28, beispielsweise in Form eines Vor
ratsbehälters oder einer Versorgungsleitung, z. B. Ring
leitung zur Lieferung einer Flüssigkeit, wie insbesondere ein
Schmiermittel oder auch einen Klebstoff, welcher Flüssig
keitsvorrat 28 über eine Zufuhrleitung 30 mit einem Förder
pumpenblock 32 in Verbindung steht, welcher Block 32 gemäß
der hier gewählten Darstellung mit Kolben versehene Dosier
pumpen 34, 35 umfaßt, die übliche Ausführungsform haben
können und beispielsweise eine mechanische betätigbare
Einstellvorrichtung (Einstellschraube oder ähnliches) auf
weisen, um die pro Kolbenhub geförderte Flüssigkeitsmenge
einzustellen. Derartige Dosierpumpen werden meist pneumatisch
betätigt, wobei im vorliegenden Falle die entsprechende
Druckluft für den Pneumatikantrieb von einer Druckluftquelle
38 unter Zwischenschaltung eines Stellgliedes oder Abschalt
ventils 40 über eine Druckluftversorgungsleitung 42 zugeführt
wird. Das Stellglied 40 kann über eine Steuerleitung 44 von
einer Steuereinheit 46 betätigt, beispielsweise ausgeschaltet
oder eingeschaltet werden, um so die Energieversorgung für
die Dosierpumpen je nach Bedarf ein- oder auszuschalten.
Gleichzeitig kann durch einen entsprechenden im Stellglied 40
untergebrachten Sensor (hier nicht dargestellt) überprüft
werden, ob Energie am Stellglied 40 überhaupt anliegt, also
von der Quelle 38 geliefert wird. Dieser Zustand des Vor
handenseins oder Nichtvorhandenseins der Versorgungsenergie
für die Dosierpumpen könnte über eine Parallelleitung zu
Leitung 44 an die Steuereinheit 46 geleitet und dort ent
sprechend verarbeitet werden. Die Dosierpumpen fördern vom
Flüssigkeitsvorrat 28 durch die Leitung 30 gelieferte
Flüssigkeit in Richtung auf ein Stellglied 48 bzw. 49, um von
dort in eine Leitung 50, 51 einzutreten. Das Stellglied
stellt wiederum ein Ventil dar, beispielsweise ein elektrisch
betätigtes Magnetventil, das von der Steuereinheit 46 aus
über Steuerleitungen 52, 53 betätigbar ist. Die Dosierpumpen
sind derart aufgebaut, daß sie dann, wenn das Ventil 48 durch
ein entsprechendes Steuersignal über Leitung 52 geschlossen
wird, leere Hübe ausführen, also keine Flüssigkeit fördern.
Die von der Dosierpumpe geförderte Flüssigkeit gelangt über
die Leitung 50 bzw. 51 jeweils in einen Fluidisierungsblock
54 bzw. 55, der in Fig. 3 in größeren Einzelheiten dar
gestellt ist und einerseits über Leitung 50 mit Flüssigkeit,
also beispielsweise Schmiermittel 56, andererseits über eine
Leitung 58 und ggf. auch über Leitung 60 mit einem unter
Druck stehenden Gas versorgt wird, wie beispielsweise mit
Druckluft, das aus der Quelle 38 stammen und über das Stell
glied 40 gelaufen sein kann. Es können aber auch eigene
Quellen 62 bzw. 64 für unter Druck stehendes Gas vorgesehen
werden, falls aus bestimmten Gründen nicht das Druckmedium
(also die Preßluft) Verwendung finden soll, das auch die
Dosierpumpen betreibt. Das über Leitung 58 zugeführte unter
Druck stehende Gas gelangt über entsprechende Kanäle in bei
spielsweise einen Ringraum 66, von wo es über schräg nach
rechts verlaufende Kanäle 70 in eine Wirbelkammer 68 ein
tritt. Es sind mehrere, vorzugsweise drei oder auch mehr
achsialsymmetrisch um eine Düsenaustrittsöffnung 72 für
Flüssigkeit 56 herum angeordnete Kanäle 70, wobei die Düsen
öffnung 72 an ihrem von der Austrittsöffnung abgewandten Ende
einen Kegelsitz 74 für eine Ventilkugel 76 aufweist, die von
einer Druckfeder 78 gegen den Ventilsitz 74 gedrückt wird und
dadurch die Düsenöffnung 72 gegen Saugkräfte, die durch die
Strömungswirkung der durch die Kanäle 70 eintretenden Gase
(Venturieffekt, Wasserpumpeneffekt) absichert. Wird dagegen
Flüssigkeit in den Raum 80 infolge der Wirkung der Dosier
pumpen gedrückt, hebt der Flüssigkeitsdruck die Kugel 76
gegen die Kraft der Feder 78 von dem Sitz ab und läßt
Flüssigkeit in die Düsenöffnung 72 einströmen. Dieses Abheben
ergiebt sich, weil die Flüssigkeit um die Kugel herum auf die
Rückseite der Kugel gelangen und dort auf sie Druck ausüben
kann.
Die durch den Kanal 72 in die Wirbelkammer 68 eintretende
Flüssigkeitsmenge wird dort von dem durch die Kanäle 70
eintretenden Gasstrom wirbelförmig erfaßt, wobei noch zu
sätzlich mechanische Verwirbelungseinrichtungen vorgesehen
sein können, wie sie an sich bekannt sind, siehe beispiels
weise entsprechende Konstruktionen in Ölbrennerdüsenein
richtungen. Das dadurch in der Wirbelkammer 68 entstehende
Gemisch aus feintropfiger Flüssigkeit 56 und zugeführtem Gas
gelangt dann entweder direkt in den Zuführschlauch 26, der
zur bereits erwähnten, am Werkzeug befindlichen Düse 24
führt, oder wird einer weiteren Kammer, der Mischkammer 78
zugeführt, wo das in der Wirbelkammer 68 gebildete Fluid mit
einer weiteren Gasströmung 80 vermischt wird, die über
ähnliche Kanäle 81 wie die Kanäle 70 in die Mischkammer 78
eingeblasen wird. Das hier zugeführte Mischgas kann ebenfalls
aus der Leitung 58 stammen, wobei jedoch eine Drosselventil
einrichtung 82 vorgesehen ist, die eine Steuerung der zu
geführten Menge von Gas ermöglicht und beispielsweise über
eine (nicht dargestellte) Förderleitung ebenfalls von der
Steuereinheit 46 beeinflußt sein kann. Alternativ kann auch
eine besondere Zufuhrleitung 60 für dieses Mischgas vor
gesehen sein.
Wie die Fig. 2 erkennen läßt, ist die Anordnung gemäß Fig. 3
doppelt vorhanden und wird auch jeweils getrennt durch eigene
Dosierpumpeneinrichtungen mit zugehörigen Stellgliedern mit
Flüssigkeit bzw. auch mit Gas versorgt, so daß zwei von
einander unabhängige mit Fluid versorgte Leitungen 26, 27 zur
Verfügung stehen, die Werkzeug oder Werkstück gleichartig
oder auch, wenn gewünscht, in einem bestimmten Verhältnis mit
dem Fluid 22 benetzen können. Dies ist günstiger, als einfach
ein T-Stück hinter die Leitung 26 zu setzen und dadurch das
Fluid zu verteilen, da dadurch nicht unbedingt gleichartige
Teilmengen erreicht werden, sondern statt dessen je nach
Strömungswiderstand unterschiedliche Fluidströmungen in den
Leitungen 26, 27 auftreten.
Die Steuereinheit 46 kann mit zahlreichen Sensoren (nicht
dargestellt) verbunden sein, die bestimmte interessierende
Betriebszustände erfassen können. So ist es wichtig, die
Betriebsbereitschaft der Bearbeitungsmaschine, also bei
spielsweise der Kreissäge mit dem Sägeblatt 10 festzustellen,
beispielsweise dadurch, daß ein entsprechender Betriebs
spannungsfühler das Vorhandensein der Betriebsspannung für
den Antriebsmotor dieses Werkzeuges feststellt. Ein weiterer
Sensor kann feststellen, ob die Maschine eingeschaltet wurde,
d. h., ob ein Antriebsmotor für das Sägeblatt 10 einge
schaltet worden ist. Ein weiterer Sensor wurde bereits
erwähnt, es ist ein Sensor, der das Vorhandensein der An
triebsenergie für die Dosierpumpen 34 überwacht, also bei
spielsweise das Vorhandensein der für die Förderpumpen
vorgesehenen Druckluft (oder alternativ entsprechende elek
trische Energie, falls es sich um elektrisch betriebene
Förderpumpen handelt). Auch das Vorhandensein von ausreichen
der Flüssigkeit im Flüssigkeitsvorrat 28 kann durch einen
entsprechenden Sensor überwacht werden, ggf. auch, ob der
Flüssigkeitspegel in einem Vorratsbehälter ein bestimmtes
Minimum unterschritten hat, so daß ein Warnsignal abzugeben
ist, das einen Nachfüllbedarf des Behälters der Bedienung
anzeigt.
Derartige Anzeigen 86 werden ebenfalls von der Steuereinheit
26 betätigt und können an der Oberfläche eines kastenförmigen
Gehäuses 88 angeordnet sein, die die ganze Anordnung gemäß
Fig. 2 blockartig umschließt und gegen Störeinflüsse von außen
abschirmt. Desweiteren können Einstellknöpfe 90 mit der
Steuereinheit 46 verbunden sein, um beispielsweise von
automatischem Betrieb auf externe Steuerung, z. B. auf
Handsteuerung umschalten zu können. Die Stellung eines
derartigen Schalters wäre wiederum von einem Sensor abfragbar
und auch anzeigbar. Falls ein gemeinsames Gehäuse 88 für die
verschiedenen Anordnungen, wie Steuereinheit 46, Anzeige
einrichtungen 86, Förderpumpe 32, Verwirbelungsanordnung 54
vorgesehen ist, wird dieses Gehäuse entsprechende Anschlüsse
für die Versorgung mit Druckluft (Bezugszahl 38), elektrische
Energie (Anschluß 92, sofern nicht eine interne Batterie
Verwendung findet), eventuell weitere Gasanschlüße 62, 64,
falls nicht Druckluft verwendet wird, die über den Anschluß
38 gewonnen wird, des weiteren ein Anschluß 28 für Flüssig
keit, sofern nicht das Gehäuse einen entsprechenden Flüssig
keitsbehälter umfaßt oder auf sich trägt, der dann zweck
mäßigerweise aus einem durchsichtigen Material wie Glas
gefertigt sein wird, um die Höhe des Flüssigkeitsspiegels
auch optisch direkt feststellen zu können. Ein entsprechender
Vorratsbehälter könnte austauschbar oder nachfüllbar sein.
Des weiteren sind Anschlüsse 84 zur Aufnahme von Signalen von
Sensoren zu erkennen, die außerhalb des Gehäuses angeordnet
sind, beispielsweise, um die Temperatur des Werkzeugs 10 und
des Werkstücks 14 und damit die Notwendigkeit von zusätz
licher Lieferung von Fluid 22 feststellen zu können. Auf
diese Weise wäre ein Regelkreis aufbaubar, der stets sicher
stellen würde, daß gerade soviel Fluid 22 an die zerspanende
Werkzeugzone gelangt, wie zur ausreichenden Kühlung und
Schmierung notwendig ist, jedoch nicht mehr (was zu Umwelt
verschmutzung führen könnte) und auch nicht weniger (was zu
unzureichender Kühlung und vorzeitigem Werkzeugverschleiß
führen würde). Alternativ könnte auch die Feuchtigkeit des
abgespanten Materials oder auch die Temperatur des abge
spanten Materials durch entsprechende Sensoreinrichtungen
überprüft werden.
Weitere Anschlüsse 85 dienen dazu, Betriebsdaten an eine
zentrale Überwachungsanlage oder auch an Alarmeinrichtungen
abzugeben. Die Steuereinheit 46 könnte auch noch eine weitere
Anzeige z. B. Ziffernanzeige 92 aufweisen beispielsweise
zur Anzeige von Betriebszeiten Störungsmeldungen und ähn
lichem. Es ist zweckmäßig, eingestellte Funktionen der
Steuereinheit 46 mit Hilfe eines Mikroprozessors zu ver
wirklichen, der ggf. auch programmierbar sein könnte. Ein
derartiger Mikroprozessor ist in der Lage die einzelnen zu
überwachenden Betriebszustände abzutasten, wobei dies ins
besondere seriell, also zeitlich aufeinanderfolgend ge
schieht, und in vorgewählten Zeitabständen dann Steueraus
gänge zu erzeugen, die zur Einstellung der Steuerglieder 48,
49, 40, 82 und 83 dienen sowie den weiteren geschilderten
steuerbaren Einrichtungen und Anzeigen zugeführt werden.
Die Arbeitsweise ist folgendermaßen: Aus dem Flüssigkeits
vorrat 28, und zwar infolge von Druck des Ölversorgungs
systems, oder aus einem Behälter, dann normalerweise infolge
Schwerkraft, wird Flüssigkeit, das als Schmier- und Kühl
mittel mit Gas vermischt als Fluid 22 an die Bearbeitungs
stelle gelangen soll, dem Förderpumpenblock 32 zugeführt.
Durch Druckluftimpulse (alternativ durch elektrische Im
pulse), erzeugt beispielsweise durch das von der Zentral
einheit 46 angesteuerte Stellglied 40, wird dann die Dosier
pumpe 34 bzw. 35 in Tätigkeit gesetzt, wobei mit jedem Impuls
eine mittels Stellglied 36 festgelegte Menge von Flüssigkeit
in Richtung auf die Leitung 50 bzw. 51 gefördert wird. Wenn
die Stellglieder 48 offen sind, gelangt diese Menge über die
Leitungen 50 und 51 zum Fluidisierungsblock 54 bzw. 55. Sind
die Stellglieder 48, 49 infolge einer entsprechenden An
steuerung durch die Steuereinheit 46 jedoch verschlossen,
unterbleibt diese Förderung, da der Pumpenkolben von der
nicht-abfließenden Flüssigkeit festgehalten wird. Die Steuer
einheit 46 wird die Förderung unterbrechen, wenn über Sensor
leitungen mitgeteilt wird, daß die Maschine außer Betrieb
genommen wurde, oder daß der zugeführte Flüssigkeitsanteil in
dem Fluid 22 zu hoch ist. Diese Steuerung kann für beide
Leitungen 50, 51 getrennt erfolgen. Entsprechende weitere
parallele Zweige können selbstverständlich ebenfalls vor
handen sein nur zur Erläuterungszwecken sind hier lediglich
zwei dargestellt.
Mit Hilfe eines Einstellknopfes kann der Kolbenhub und damit
die mit jedem Hub geförderte Flüssigkeitsmenge eingestellt
werden. Eine weitere Steuerungsmöglichkeit ist die über die
Anzahl der Hübe pro Zeiteinheit, die wiederum von der Steuer
einheit 46 festlegbar ist. Auf diese Weise kann auf ver
schiedene Art eine Anpassung an unterschiedliche Maschinen,
unterschiedliche Bearbeitungsgeschwindigkeiten und unter
schiedliche Schmierflüssigkeiten vorgenommen werden. Diese
Einstellparameter können abgerufen und auf der Darstellung 92
beispielsweise angezeigt werden. Durch farbige Leuchtdioden
ist beispielsweise anzeigbar, daß
- 1. die Maschine betriebsbereit ist,
- 2. die Bearbeitung gestartet wurde,
- 3. Druckluft vorhanden ist,
- 4. Impulsvorgabe extern erfolgen soll,
- 5. Schmiermittel vorhanden ist,
- 6. Schmiermittel-Minimum überschritten (grün) oder unter schritten (Anzeige rot) ist.
In ähnlicher Weise läßt sich mittels z. B. grüner Leucht
diodenanzeigen der Bedienungsperson mitteilen, daß
- 1. das Magnetventil für Druckluft (40) angesteuert ist;
- 2. das Magnetventil 48 für die erste Dosierpumpe 34 ange steuert ist;
- 3. das Magnetventil 49 für die zweite Dosierpumpe 35 ange steuert ist.
Weitere Anzeigen könnten als grüne Anzeige die Freigabe der
Maschine signalisieren, eine rote Leuchtanzeige könnte eine
Störmeldung darüber geben, daß Luft fehlt, eine weitere
Störmeldung könnte angeben, daß das Schmiermittel eine
bestimmte Menge unterschritten hat (Vorwarnung) und eine noch
weitere Störmeldung könnte darin bestehen, daß Schmiermittel
überhaupt fehlt.
Der Kasten 88 könnte auf seiner Frontplatte einen Schalter
oder ein Potentiometer aufweisen, um die Zeit zwischen
einzelnen Hüben festzulegen (siehe Bezugszahl 90). Ein
weiterer Schalter könnte als Wahlschalter eine interne
Zeitsteuerung bzw. eine externe Impulsvorgabe ermöglichen.
Des weiteren könnte noch ein Schalter vorgesehen sein, um bei
kritischen Werkzeugen eine Vorschmierung vorzunehmen, d. h.,
daß vor dem Einschalten des Werkzeuges, beispielsweise des
Kreissägeblattes 10 bereits die Schmierstoffversorgung in
Betrieb gesetzt wird, und erst nach einer bestimmten Zeit
dauer von einigen Sekunden das Werkzeug sich in Bewegung
setzt oder das Werkstück erreicht. Die Zeit dazwischen könnte
wiederum einstellbar gestaltet sein.
Die Funktion könnte dann derart aussehen, daß mit dem Ein
schalten der Maschine der Steuereinheit mitgeteilt wird, daß
die Maschine betriebsbereit ist. Bei vorgewählter Vorschmie
rung beginnt dann eine zeitlich begrenzte programmierte
Vorschmierungsperiode, in der die Magnetventile für Druckluft
und für die Dosierpumpen, 40, 48, 49, eingeschaltet werden.
Ist die Vorschmierzeit abgelaufen oder ist die Vorschmierung
nicht vorgewählt, wird der Ausgang zur Freigabe der Maschine
eingeschaltet. Das Magnetventil 40 für Druckluft bleibt bis
zum Ausschalten der Maschine erregt.
Mit dem Beginn der Bearbeitung (Eingangssignal "Start/Be
arbeitung" wird an die Zentraleinheit 46 geliefert) beginnen
dann spätestens die Dosierpumpen Schmiermittel in den Luft
strom zu fördern, der beispielsweise ständig in der Wirbel
kammer 68 erzeugt wird. Die Menge je Hub wird mechanisch an
den Dosierpumpen eingestellt, die Intensität der Schmierung
wird außerdem durch die Ansteuerfolge der Dosierpumpen
geregelt. Je nach der vorgewählten Funktion wird die An
steuerung der Dosierpumpen durch ein internes Zeitprogramm
(1 . . . 20 Sekunden) oder über einen Eingang "Impulsvorgabe
extern" vorgenommen. Die Schmierung bei kontinuierlicher
Bearbeitung wie Sägen oder Drehen wird durch das interne
Zeitprogramm gesteuert, bei diskontinuierlicher Bearbeitung,
wie z. B. beim Gewindeschneiden muß der Gewindebohrer vor
jedem Arbeitsgang durch einen externen Befehl geschmiert
werden. Der Eingang "Impulsvorgabe extern" wird auch von
Zusatzbaugruppen genutzt, die analoge Größen, wie Motor
stromaufnahme oder Werkzeugtemperatur in Impulsfolgen um
setzen.
Wie bereits erwähnt, wird der Schmiermittelpegel zweifach
überwacht. Wird der Pegel "Schmiermittel vorhanden" unter
schritten, schließt der Ausgang "Vorwarnung". Sinkt der Pegel
unter "Minimum unterschritten", wird der Ausgang "Schmier
mittel fehlt" geschlossen und der Ausgang "Freigabe Maschine"
geöffnet damit eine weitere Bearbeitung ohne Schmiermittel
nicht mehr möglich ist. Das gleiche gilt für den Eingang
"Druckluft vorhanden" und die Störmeldung "Luft fehlt".
Das als Kompaktgehäuse konzipierte Gerät kann auf einer
genormten Befestigungsschiene befestigt werden und mit einer
Versorgungsspannung von beispielsweise 220 V versorgt werden.
Als Ausgänge für die Ventilsteuerung für die Leitungen 52, 53
und 54 sind vorzugsweise Thyristoren geeignet, da diese die
üblicherweise für derartige Magnetventile notwendige elek
trische Spannung und elektrische Leistung liefern können.
Als Schmierflüssigkeit für die Benetzung von zerspanenden
Werkzeugen, wobei als Werkstoff Metall, insbesondere Edel
stahllegierung vorhanden sein können, die üblicherweise
besonders kritisch zu bearbeiten sind, hat sich eine Flüssig
keit bewährt, die Fettalkohol als Grundlage aufweist. Der
artige Fettalkohole sind auch im Handel erhältlich, hier
besonders günstig ist jedoch eine Zusammensetzung, die aus
einer Zubereitung von 2-Octyldodecanol-1 besteht, mit zu
gesetzten Oxidations- und Korrosionsinhibitoren (z. B.
1-2 Vol%) auf Zinkdithiophosphat-Dialkyl-Basis. Diese
Flüssigkeit kann eingefärbt sein, um ihren Flüssigkeitspegel
in einem glasartigen Vorratsbehälter besser beobachten zu
können auch ihr Vorhandensein in den Leitungen 26, 27, falls
diese aus durchsichtigem Material wie Kunststoff, gefertigt
sind. Diese Flüssigkeit besitzt eine Dichte von 0,83 bis
0,85g/cm3 bei 20°C und eine Viskosität von ca. 60mPa·s,
ebenfalls bei 20°C (geprüft nach DIN 53015). Der Flammpunkt
(geprüft nach DIN/ISO 2592) beträgt 180 bis 200°C. Diese
Flüssigkeit hat den Vorteil, daß bei normaler Verbrennung
lediglich Kohlendioxid und Wasserdampf entstehen, eventuell
noch geringe Mengen an Schwefel- und Phosphoroxiden. Die
Flüssigkeit ist insofern kein gefährlicher Stoff und belastet
die Umwelt, selbst wenn er einmal in unerwünschter Weise
austreten sollte, nur geringfügig. Hinzu kommt, daß diese
Flüssigkeit biologisch abbaubar ist.
Claims (22)
1. Verfahren zum Benetzen von Gegenständen, wie Werkzeugen
(10) oder Werkstücken (14) mit einer Flüssigkeit (56),
wie Schmiermittel, Kühlmittel oder Klebstoff, bei dem
von einem Flüssigkeitsvorrat (28) mittels einer Förder
einrichtung (32) die Flüssigkeit zu einer Ausgabeein
richtung, wie Zufuhrdüse (24) gesteuert transportiert
wird, die auf die zu benetzende Zone (16) des Gegen
standes (10, 14) gerichtet ist, wobei die Förderein
richtung (32) eine Flüssigkeitsmengensteuerung (34, 48,
46) aufweist sowie eine Zumischeinrichtung (54) für
gasförmiges Medium (62) zu der Flüssigkeit vorgesehen
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit in
einer Wirbelkammer (68) mit dem gasförmigen Medium (62)
vermischt wird, bevor das dadurch gebildete Fluid (22)
über einen Zuführschlauch (26) an die auf die Benet
zungszone (16) gerichteten Ausgabeeinrichtungen (24)
geleitet und durch diese Ausgabeeinrichtungen (24)
hindurch auf die Benetzungszone (16) gesprüht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
Flüssigkeit ein Schmiermittel und eine Fett
alkoholmischung mit einem Siede- oder Flammpunkt von
180° bis 200°C und einer Dichte von 0,8 bis 0,9g/cm
bei 20°C und einer Viskosität von 50 bis 200mPa·s bei
20°C eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als
Schmiermittel eine Zubereitung von 2-Octyldodeca
nol-1 mit Oxidation- und Korrosionsinhibitoren auf
Zinkdithiophosphat-Dialkyl-Basis eingesetzt wird, die eine Dichte
von 0,83 bis 0,85g/cm3 und eine Viskosität von 50 bis
80, vorzugsweise etwa 60mPa·s bei 20°C aufweist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zufuhr von Flüssigkeit in die
Wirbelkammer (68) impulsweise erfolgt, wobei jeder
Impuls eine bestimmte Volumenmenge umfaßt und die
Fördereinrichtung (32) derart steuerbar ist, daß eine
gewünschte Zahl von Impulsen pro Zeiteinheit in Ab
hängigkeit von der Schnittgeschwindigkeit und/oder dem
Werkstück- Werkstückaufbau vorgebbar ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einstellung so gewählt wird, daß der größere Teil
des Schmiermittels durch die Bearbeitungswärme verdampft
und der kleinere Teil an den verspanten Werkstückteilen
haften bleibt und mit diesem beseitigt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einstellung durch einen Regelkreis gesteuert ist,
der von der Temperatur des Werkzeugs, des Werkstücks,
der abgespanten Teile oder von der Feuchtigkeit der
abgespanten Teile abhängt.
7. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäß Anspruch
1, bestehend aus einem Flüssigkeitsvorrat (Vorrats
behälter, Vorratsanschlußleitung 28) für Flüssigkeit
(Schmiermittel, Kühlmittel oder Klebstoff), einer
Förderpumpe (34, 35) für die Flüssigkeit, welche Förderpumpe
über einen Schlauch oder Leitung (30) mit dem
Flüssigkeitsvorrat (28) in Verbindung steht, und mit
einem oder mehreren Schläuchen oder Leitungen (50, 26;
51, 27), die von der Förderpumpe (34, 35) zu Düseneinrichtungen
(24) nahe der Benetzungszone (16) für die
Flüssigkeit führen, sowie mit einer Steuerung (36; 46,
40) für die Förderpumpe (34, 35), dadurch gekennzeich
net, daß zwischen Förderpumpe (34, 35) und dem zur
Düseneinrichtung (24) führenden Schlauch oder Leitung
(26, 27) eine Verwirbelungsanordnung (54, 55) angeordnet
ist, die mit einer Quelle (62; 38) für Gas, wie Druck
luft verbunden ist und die die von der Förderpumpe (34,
35) zugeführte Flüssigkeit (50, 51) mit dem Gas zur
Bildung eines Gas-Flüssigkeit-Gemischs (Fluids) ver
wirbelt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen der Verwirbelungsanordnung (54, 55) und dem zur
Düseneinrichtung (24) führenden Schlauch oder Leitung
(26, 27) eine Mischanordnung (78) angeordnet ist, die
mit einer Quelle (64; 38) für Trägergas wie Druckluft
verbunden ist und die dem Fluid das Trägergas zumischt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß zumindest zwei unabhängig voneinander
steuerbare Förderpumpen (34, 35) mit jeweils nachge
schalteter Verwirbelungsanordnung (54, 55) und ggf.
Mischanordnung (78) vorgesehen sind, die jeweils über
einen Schlauch (26, 27) eine eigene Düsenanordnung (24)
speisen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Förderpumpe (34, 35) eine
pneumatisch betriebene Kolbenpumpe mit mechanisch
einstellbarer (26) Transportmenge pro Kolbenhub ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Förderpumpe (34, 35) ein von einer Steuereinheit
(46) ansteuerbares Ventil (48, 49) nachgeschaltet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Energieversorgung (42) für die Förderpumpen
ein Stellglied, wie Ventil für Druckgas (40) angeordnet
ist, das von der Steuereinheit (46) ansteuerbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gas für die Verwirbelungsanordnung (54, 55) und
ggf. das Gas für die Trägergasanordnung (78) von der
gleichen Quelle stammt, z. B. von der, ggf. durch
Stellglied (40) gesteuerten Quelle (38) für das Druckgas
für den pneumatischen Antrieb der Förderpumpen (34, 35)
gewonnen wird.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (46) mit Sensoren
verbunden ist, die zumindest einen der folgenden Be
triebszustände erfassen:
- 1. Betriebsbereitschaft der Bearbeitungsmaschine;
- 2. Beginn der Bearbeitung.
- 3. Antriebsenergie für Förderpumpe (34, 35) vorhanden (38);
- 4. Flüssigkeit im Vorratsbehälter oder Vor ratsleitung (28) vorhanden;
- 5. Schaltzustand eines Umschalters zwischen Automatik steuerung/Externe Steuerung.
- 6. Flüssigkeitsspiegel im Vorratsbehälter (28) hat einen festgelegten Wert unterschritten;
- 7. Temperatur von Werkzeug (10) und/oder Werkstück (14) hat einen bestimmten Wert überschritten;
- 8. Restflüssigkeitsgehalt von abgespantem Material hat einen ersten, niedrigeren Wert unterschritten oder einen zweiten, höheren Wert überschritten.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinheit (46) mit Steuerausgängen für
pneumatisch oder elektrisch ansteuerbare Ventile oder
Schütze ausgestattet ist, um zumindest eine der fol
genden Anordnungen anzusteuern:
- a) Stellglied (40) in der Zulieferleitung (42) für die Antriebsenergie (38) für die Förderpumpen (34, 35);
- b) Stellglied (14) für die Zuflußleitung für Ver wirbelungsgas (58) oder Trägergas (60);
- c) Stellglied (48, 49) für die Austrittsleitung (50, 51) der Förderpumpe (34, 35);
- d) Stellglied für die Freigabe des Bearbeitungsma schinenantriebs (12);
- e) Stellglied für die Auslösung von sicht- und/oder hörbaren Alarmeinrichtungen;
- f) Stellglied für die Ansteuerung von Sichtanzeigen (86, 92);
- g) Stellglieder für die Ansteuerung von externen Über wachungseinrichtungen (85) .
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Steuereinheit (46) einen Mikropro
zessor umfaßt, der die Betriebszustände (insbesondere
seriell) abtastet und aufgrund dieser Betriebszustände
und eines eingegebenen Programms oder aufgrund von
eingegebenen Kennlinien mit oder ohne zeitliche Ver
zögerung die Steuerausgänge erzeugt.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß Steuereinheit (46), Anzeigen (86,
92), Einstelleinrichtungen (90, 36), Förderpumpe (34,
35), Verwirbelungsanordnung (54, 55) sowie ggf. die
Mischanordnung (78) in einem gemeinsamen Gehäuse unter
gebracht sind, welches Gehäuse (88) Schlauchschlußein
richtungen für Betriebsenergie (38, 92), für Gas (38,
62, 64), für Flüssigkeit (28), für Datenein- und ausgabe
(84, 85) sowie für den Ausgabeschlauch (26, 27) auf
weisen, der zu der Düseneinrichtung (24) führt.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (88) anstelle eines Anschlusses für
Flüssigkeit (28) einen Vorratsbehälter für Flüssigkeit
aufweist, der vorzugsweise auf der Gehäuseoberseite
aufgesetzt ist und aus einem transparenten Material, wie
Glas zur optischen Übermittlungen des Füllstandes
gefertigt ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß der auf dem Gehäuse aufgesetzte Vorratsbehälter
einen Anschlußfuß aufweist, der ein Ventil umfaßt, das
sich beim Lösen des Anschlußes schließt.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verwirbelungseinrichtung eine
Verwirbelungskammer (68) aufweist, die an ihrem einen
Ende eine Flüssigkeitszufuhrdüse (72) mit vorgeschal
tetem Rückschlagventil (76, 78, 80) und in axial
symmetrischer Anordnung schräg auf die Verwirbelungs
kammerachse zuführende Kanäle (70), durch die Gas
zugeführt wird, aufweist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verwirbelungskammer an ihrem Ende in eine
Mischkammer übergeht, die an ihrem Strömungsanfang in
axial-symmetrischer Anordnung mehrere schräg zur Achse
verlaufende Kanäle (80) aufweist, durch die Mischgas
einführbar ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Verwirbelungsanordnung als geteilter
Block mit Einsenkungen in den Teilungsflächen vorgesehen
ist, in welche Einsenkungen blockartige Bauteile zur
Bildung von Zuführleitungen, Rückschlagdüse, Verwir
belungskammer und Mischkammer gebildet werden.
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