DE4237336A1 - Verfahren zum Entfernen von Spänen aus Werkstücken - Google Patents
Verfahren zum Entfernen von Spänen aus WerkstückenInfo
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Description
Beim zerspanenden Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere
bei der Herstellung von Sacklöchern mittels eines Bohrers,
aber auch beim Innenausdrehen, d. h. bei der Bearbeitung der
Wandung eines engen Hohlraums mit einem Drehwerkzeug auf
einer Drehmaschine, beim Schneiden von Innengewinden und
dergleichen stellt sich häufig das Problem, in dem Hohlraum
festsitzende Späne zu entfernen. Dieses Problem hat sich in
der Praxis besonders bei solchen Werkstoffen als schwierig
erwiesen, welche lange und verhältnismäßig feste bzw. steife
Späne bilden, wie dies z. B. bei Messing und vielen Alumi
niumlegierungen der Fall ist. Diese Schwierigkeit kann sich
aber auch bei der zerspanenden Bearbeitung von Kunststoff-
Werkstücken ergeben.
Solche festsitzenden Späne kann man auf die herkömmliche
Weise, nämlich durch Ausblasen des Hohlraums mit einer Preß
luftdüse, häufig gar nicht entfernen, zumindest besteht aber
die Gefahr, daß sich nicht alle Späne aus dem Hohlraum aus
treiben lassen. Dies gilt ebenso für Späne, die sich beim
Waschen von Werkstücken in Reinigungsanlagen nicht entfernen
lassen. Andere mechanische Reinigungsverfahren, wie z. B.
Herausstoßen der Späne mittels eines Dorns, sind oft nicht
anwendbar, so z. B. grundsätzlich nicht bei Sacklöchern, oder
sie sind zu zeitaufwendig und damit zu kostspielig.
Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu
schaffen, mit dem sich festsitzende Späne und sonstige, ähn
liche Verunreinigungen, insbesondere metallische Späne, aus
Werkstück-Hohlräumen schnell und einfach entfernen lassen,
und ausgehend von einem Verfahren zum Entfernen von festsit
zenden Spänen und dergleichen aus einem insbesondere durch
zerspanende Bearbeitung oder auch gußtechnisch hergestellten
Hohlraum eines Werkstücks durch einen Preßluftstrahl läßt
sich diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch lösen, daß ein
heißer Preßluftstrahl mit einer solchen Temperatur verwendet
und so lange auf die Späne gerichtet wird, daß deren Steifig
keit vermindert wird, bis sich die Späne durch den Preßluft
strahl aus dem Werkstück-Hohlraum entfernen lassen.
Bei Auffindung des erfindungsgemäßen Verfahrens ging der Er
finder von folgender Überlegung aus: Bei der zerspanenden Be
arbeitung metallischer Werkstücke werden die dabei entstehen
den Späne in der Regel noch dadurch "gehärtet", daß die beim
Zerspanen anfallenden, meist sehr heißen Späne durch bei der
Bearbeitung verwendete Kühl- oder Schneidflüssigkeiten und/oder
durch die Umgebungsluft abgeschreckt, d. h. rasch abge
kühlt werden, wodurch in den Spänen erhebliche Eigenspannun
gen entstehen, die sich durch einen heißen Luftstrahl abbauen
lassen, so daß die Späne an Festigkeit bzw. Steifigkeit ver
lieren. Mit einem hinreichend heißen Luftstrahl lassen sich
Späne aber auch bis wenig unterhalb des Schmelzpunkts ihres
Werkstoffs erhitzen, wodurch sie weich werden. In jedem Fall
lassen sich dann die ursprünglich in dem Werkstück-Hohlraum
festsitzenden Späne durch den Preßluftstrahl aus dem Werk
stück-Hohlraum herausblasen, so wie dies bei lose in einem
Werkstück-Hohlraum liegenden Spänen bei der üblichen Reini
gungsmethode der Fall ist.
So ließen sich z. B. bei einem Werkstück aus einer Aluminium
legierung Späne aus einer als Sackloch gestalteten Gewinde
bohrung M8×22 mit einem Preßluftstrahl von 550°C und 6 bar
aus einer Düsenöffnung, deren Abstand von den Spänen ca. 5 mm
betrug, in nur ungefähr 5 Sekunden sämtlich aus der Bohrung
entfernen, ohne daß das Material der Bohrungswandung dabei
nennenswert erwärmt wurde.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat außerdem noch den Vorteil,
daß das Werkstück durch den heißen Preßluftstrahl getrocknet
wird, was deshalb von Bedeutung ist, weil bei einer zerspa
nenden Bearbeitung üblicherweise mit Kühl- bzw. Schneidflüs
sigkeiten gearbeitet wird. Ebenso gilt dies für Reinigungs
flüssigkeiten aus Waschanlagen.
Beim zerspanenden Bearbeiten von Werkstücken entsteht häufig
am Rand von Bearbeitungskanten ein sogenannter Flittergrat,
d. h. ein Grat aus feinen, flitterartigen Elementen, welcher
entfernt werden muß, sich bislang aber nur durch aufwendige
Maßnahmen entfernen ließ. Auch hier läßt sich mit dem erfin
dungsgemäßen Verfahren Abhilfe schaffen, indem ein heißer
Preßluftstrahl mit einer solchen Temperatur verwendet und so
lange auf den Grat gerichtet wird, bis dieser zumindest par
tiell schmilzt. Aus dem Grat entsteht dabei also zumindest
ein nicht mehr störendes Gebilde, bei dem anders als bei
einem Flittergrat nicht mehr die Gefahr besteht, daß sich
Bestandteile des Grats später, z. B. während des Betriebs
eines Motors, lösen und zu Störungen führen.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten des erfindungsge
mäßen Verfahrens ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen
und/oder aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfüh
rungsbeispiels, welches anhand der beigefügten schematischen
Zeichnung erläutert werden soll.
Die Zeichnung zeigt ein aus einer Aluminiumlegierung beste
hendes Werkstück 10, in dem ein Sackloch 12 hergestellt wur
de, in dem nach der Bearbeitung bei dieser gebildete Späne 14
festsitzen.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfin
dungsgemäßen Verfahrens besteht nun aus einer Preßluft
düse 16, die elektrisch beheizt sein kann und an eine Preß
luftleitung 18 angeschlossen ist, welche einen Lufter
hitzer 20 und ein Ventil 22 enthält. Gespeist wird die Preß
luftleitung 18 aus einem nicht dargestellten Preßluftspei
cher, welcher Preßluft mit einem Druck von 6 bar liefert.
Erfindungsgemäß ist der Lufterhitzer 20 und/oder die Heizung
der Preßluftdüse 16 so ausgebildet, daß letztere einen Preß
luftstrahl mit einer Temperatur von ca. 600°C liefert. Nähert
man die Preßluftdüse 16 den Spänen 14 bis auf einen Abstand
von ca. 5 mm, so können innerhalb weniger Sekunden sämtliche
Späne 14 aus dem Sackloch 12 herausgeblasen werden.
Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß sich das erfindungsge
mäße Verfahren besonders für metallische Werkstücke und ins
besondere für solche metallische Werkstücke eignet, welche
aus einem metallischen Werkstoff bestehen, der bei einer zer
spanenden Bearbeitung zur Bildung verhältnismäßig langer und
zäher Späne neigt.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren können metallische Späne
auch weichgeglüht oder gar geschmolzen werden. Außerdem ist
es bei Verwendung eines geeigneten Gasstrahls auch möglich,
Späne zu verbrennen, z. B. im Falle von Kunststoffspänen,
ohne daß dadurch das eigentliche Werkstück beschädigt wird,
da die Masse der Späne ja sehr klein und damit die Einwirk
zeit des heißen Gasstrahls sehr kurz ist.
Claims (9)
1. Verfahren zum Entfernen von festsitzenden Spänen aus
einem durch zerspanende Bearbeitung hergestellten Hohl
raum eines Werkstücks durch einen Preßluftstrahl, da
durch gekennzeichnet, daß ein heißer Preßluftstrahl mit
einer solchen Temperatur verwendet und so lange auf die
Späne gerichtet wird, daß deren Steifigkeit vermindert
wird, bis sich die Späne durch den Preßluftstrahl aus
dem Hohlraum entfernen lassen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Temperatur und die Einwirkzeit des Preßluftstrahls
wenigstens so hoch gewählt werden, daß zumindest die
Eigenspannungen im Spänewerkstoff abgebaut werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Preßluftstrahl verwendet wird, dessen Temperatur zu
mindest gleich der Schmelztemperatur des Spänewerkstoffs
ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 zum Entfernen von aus einer
Aluminiumlegierung bestehenden Spänen, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Preßluftstrahl mit einer Temperatur
von ca. 500°C bis ca. 600°C verwendet wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Preßluft mit einem
Druck von mindestens ca. 5 bar verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Preßluftdruck ca. 6 bar beträgt.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des
Preßluftstrahls eine Düse verwendet und diese in einem
Abstand von weniger als ca. 10 mm von den Spänen ange
ordnet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
mit einem Düsenabstand von ca. 5 mm gearbeitet wird.
9. Verfahren zum Entfernen oder Verkleinern eines feinen
Grats vom Rand eines durch zerspanende Bearbeitung bear
beiteten Werkstücks, dadurch gekennzeichnet, daß ein
heißer Preßluftstrahl mit einer solchen Temperatur ver
wendet und so lange auf den Grat gerichtet wird, bis
dieser zumindest partiell schmilzt.
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- 1993-10-05 DE DE59303191T patent/DE59303191D1/de not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
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Beier, Hans-Michael: Industrielles Entgraten, Verl. Technik, Berlin 1990, S. 97 * |
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Also Published As
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