DE60123515T2 - Selbstgespeiste Zerkleinerungsvorrichtung für Werkzeugmaschinen mit Späneentfernung - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Werkzeugmaschinen mit Späne- oder Chipentfernung.
- Traditionell werden in industriellen Anlagen, die solche Werkzeugmaschinen benutzen, die relativen Schmiermittel/Kühlmittelflüssigkeiten und spanende Späne im Allgemeinen über geneigte Bodenniveaukanäle zu Filtrationsanlagen transportiert, welche die festen Teile von den Flüssigkeiten trennen, so dass die letzteren wieder verwendet werden können.
- Diese Lösung umfasst offensichtliche Komplikationen aufgrund der Gestaltung der Kanäle sowie des eingenommenen Raumes durch die Kanal- und Flexibilitätsprobleme in Bezug zur Positionierung der Werkzeugmaschinen.
- Es wäre daher günstig, diese Kanäle zu eliminieren und die Schmiermittel/Kühlmittelflüssigkeitsabflüsse von den Werkzeugmaschinen mit der Filtrationsanlage über ein Netzwerk von Überkopf-Rohrleitungen zu verbinden, was weniger kompliziert, weniger Raum verbrauchend und viel flexibler beim Einrichten ist. Diese Forderung ist jedoch nicht vereinbar mit der Anwesenheit von langen Metallspänen in den Schmiermittel/Kühlmittelflüssigkeiten. Solche Späne sind normalerweise von variabler Länge und selbst einige Zentimeter lang, und können daher nicht zu dem Verbindungsrohrleitungssystem der Filtrationsanlage unter Verwendung normaler hydraulischer Pumpen übertragen werden.
- Das Ziel dieser Erfindung besteht darin, dieses Problem zu lösen und die Spänelänge zu reduzieren, um das Pumpen der Schmiermittel/Kühlflüssigkeiten, welche Späne enthalten, unter Verwendung normaler hydraulischer Pumpen zu ermöglichen.
- Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Shreddervorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, welche z.B. aus der GB-A-2 056 399 bekannt ist.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses Ziel durch eine selbstfördernde Shreddervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.
- Die kombinierte Wirkung der Drehung der Schraube und die Anwesenheit der Rillen im Inneren des zylindrischen Körpers der Shreddergruppe verursacht eine wirksame Abwicklungs-, Begradigungs- und Streckungsaktion auf die lang gestreckten Teilchen der Metallspäne, wenn sie zu dem Rotor selbst gefördert werden. Die Wechselwirkung zwischen den Flügeln des Rotors und dem diesen gegenüberliegenden äußersten Ende des gerillten zylindrischen Körpers erzeugt eine Zerkleinerungs- und Shredderaktion, wodurch die Größe und Länge der Metallspäneteilchen auf Bereiche reduziert wird, mit welchen sie gemeinsam mit den Schmiermittel/Kühlflüssigkeiten zu der Filtrationsanlage gepumpt werden können.
- Das gleiche vorteilhafte funktionale Ergebnis wird selbst dann erreicht, wenn die Shreddervorrichtung gemäß der Erfindung nur für die Entsorgung der von der Werkzeugmaschine erzeugten Späne verwendet wird, d.h. unabhängig von der Anwesenheit einer Schmiermittel/Kühlmittel-Filtrationsanlage, und/oder von Verteilungs- und/oder Förderungssystemen für die Schmiermittel/Kühlmittelflüssigkeiten und Späne (z.B. selbst wenn die Späne mit Hilfe von Sammelbehältern entfernt werden).
- Um die Abwicklungs- und Streckungswirkung auf die lang gestreckten Späne noch effizienter zu machen, hat die oben. erwähnte Endspitze des Schraubenförde rers einen Durchmesser, der günstigerweise kleiner ist als derjenige des Restes der oben erwähnten Schraube. Die Endspitze ist mit einem günstigen Endmitnehmer ausgebildet, der im Verhältnis zum oben erwähnten zylindrischen Körper übersteht und auf welchem der Flügelrotor rotationsmäßig gekoppelt ist.
- Ein anderer charakteristischer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die motorisierte Gruppe, welche den Schraubenförderer antreibt, mit einer automatischen Gegendrehungsvorrichtung ausgerüstet ist, welche eingerichtet ist, um automatisch während des normalen Betriebes zu intervenieren, wenn die Drehung der Schraube sich verlangsamt oder anhält aufgrund von Späneverstopfung oder Blockaden.
- Die Erfindung wird im Einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, welche lediglich beispielhaft sind, worin:
-
1 eine schematische perspektivische Ansicht einer selbstfördernden Shreddervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist, -
2 eine Längs-Seitenschnittansicht der1 ist, -
3 eine Explosionsdarstellung der1 ist, -
4 eine vergrößerte Vorderansicht einer ersten Ausführungsform der Flügelrotorbetätigung auf der Shreddervorrichtung ist, und -
5 eine ähnliche Ansicht einer zweiten Art der Flügelrotorbetätigung ist. - Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die selbstfördernde Shreddervorrichtung, die beispielhaft in den Zeichnungen dargestellt ist, einen Tragrahmen
1 auf, der angeordnet ist zum Montieren entsprechend dem Schmiermittel/Kühlmittelflüssigkeitsauslass einer Werkzeugmaschine oder Gruppe von Werkzeugmaschinen mit Späneentfernung. - Der untere Teil des Tragrahmens
1 trägt ein horizontales Kanalelement2 , dessen Bett eine Reihe von Schlitzen3 hat und in welchem ein motorisierter Schraubenförderer4 angeordnet ist. - In dem gezeigten Beispiel weist der Schraubenförderer
4 ein lang gestrecktes rohrförmiges Element5 auf, wobei das Blatt6 der Schraube auf seiner äußeren Oberfläche montiert ist, und es an einem Ende mit einem Schaft7 gekoppelt ist. Der Schaft7 ist auf dem Rahmen1 montiert, z.B. unter Verwendung von Rollenlagerträgern (nicht gezeigt), um Rotation zu ermöglichen, und ist mit einer motorisierten Antriebsgruppe verbunden. Im Falle des gezeigten Beispiels weist diese Gruppe einen elektrischen Motor und einen schematisch angedeuteten Kettenantrieb9 auf. - Eine Gegendrehungsvorrichtung ist günstigerweise mit der motorisierten Antriebsgruppe verbunden. Diese Gegendrehungsvorrichtung kann einen Sensor für die Winkelgeschwindigkeit des Schaftes
7 oder einen Absorptionssensor für die Stromzufuhr zu dem Motor8 aufweisen, geeignet zum automatischen Steuern – für im Nachfolgenden erläuterte Motive – des Anhaltens und Drehens des Schraubenförderers4 in der entgegengesetzten Richtung zu derjenigen eines normalen Betriebs für eine vorbestimmte Anzahl von Drehungen. - Die Höhe des Schraubenblattes
6 ist reduziert entsprechend der Endspitze10 des Schraubenförderers4 . Diese Spitze10 tritt koaxial durch eine zylindrische Hülse11 , welche auf ihrem inneren Umfang eine Reihe von Rillen17 hat, welche axial oder mit einem Winkel relativ zu der Achse der Hülse11 orientiert sein können, und ist an einem Ende über einen Flansch12 an einer vertikalen Tragplatte13 befestigt, die ihrerseits starr an dem Kanalelement2 befestigt ist. - Das andere Ende der gerillten zylindrischen Hülse
11 hat einen anderen Flansch14 , an welchem ein Bodenring15 befestigt ist. - Ein axialer, rotationsmäßig mit der Endspitze
10 gekoppelter Mitnehmer16 des Schraubenförderers4 hat eine prismatische Spitze18 , auf welchem ein Flügelrotor19 verkeilt ist. - Dieser Rotor
19 , welcher axial dem äußeren Ende des gerillten zylindrischen Körpers11 gegenüberliegt, kann 2 bis n Flügel haben:4 und5 zeigen zwei Beispiele von alternativen Implementationen, bei welchen der Rotor jeweils sechs und vier Flügel oder radiale Arme hat. - Im Betrieb werden die Schmiermittel/Kühlmittelflüssigkeit und die klein bemessene Späne unter Schwerkraft aus dem Bett des Kanalelementes
2 über die relativen Schlitze3 zu einem Sammeltank ausgegeben zum Pumpen zu der Filtrationsanlage. - Längere Teilchen oder Anhäufungen von Spänen werden durch den Schraubenförderer
4 in Richtung seiner Endspitze10 übertragen. Aufgrund der reduzierten Höhe des Schraubenblattes6 und der Anwesenheit des gerillten zylindrischen Körpers11 wird die Späne einer Abwicklungs- und Streckungsaktion in diesem Endspitzenbereich10 unterworfen, während sie gleichzeitig in Richtung des Rotors19 vorrückt. Aufgrund des Effektes, welcher durch die Wechselwirkung zwischen den Kanten der Flügel des Rotors19 und dem Ende des diesem gegenüberliegenden zylindrischen Körpers11 erzeugt wird, wird die Späne einer Zerkleinerungs- und Shredderaktion unterworfen. - Dieser Zerkleinerungs- und Shredderaktion folgend erreicht die Späne, welche die Vorrichtung über den Bodenring
19 verlässt, den Sammeltank, von wo sie mit der Schmiermittel/Kühlmittelflüssigkeit zu der Filtrationsanlage gepumpt wird. - Wenn die Späne sich in dem Endspitzenbereich
10 anhäuft und diesen verstopft in einem Umfang, dass sie veranlasst, dass die Drehung des Schraubenförderers4 abnimmt oder selbst zum Stehen kommt, wird die vorher beschriebene Gegendre hungsvorrichtung automatisch den Schraubenförderer4 in der entgegengesetzten Richtung für eine kurze Zeitperiode drehen, um normale Betriebsbedingungen wieder herzustellen. Trotzdem ist es erforderlich, zu unterstreichen, dass das Risiko der Späneblockade durch die Tatsache reduziert wird, dass die Endspitze10 des Schraubenförderers4 nicht unterstützt ist, sondern radial frei im Verhältnis zu dem gerillten zylindrischen Körper11 schwimmt. - Es wird natürlich angemerkt, dass die konstruktiven Einzelheiten und die Verwirklichungsformen erheblich verändert werden können im Verhältnis zu den beschriebenen und dargestellten, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung, wie in den Ansprüchen definiert, zu verlassen. Wie bereits im Vorhergehenden angedeutet worden ist, kann daher die Shreddervorrichtung gemäß der Erfindung auch vorteilhaft für die reine Entsorgung der durch die Werkzeugmaschine erzeugten Späne verwendet werden, d.h. selbst in Abwesenheit der Schmiermittel/Kühlmittelfiltrationsanlagen und/oder der Fördersysteme für die Schmiermittel/Kühlmittelflüssigkeiten und Späne (z.B. selbst wenn die Späne durch Sammelbehälter entfernt werden).
Claims (10)
- Selbstfördernde Shreddervorrichtung für Werkzeugmaschinen mit Spänenentfernung mit einem Förderer, aufweisend einen Kanal (
2 ) zum Fördern der Schmiermittel-/Kühlmittelflüssigkeiten und in welchem eine motorisierte Schraube (4 ) positioniert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Endspitze (10 ) der Schraube (4 ) das Antriebsbauteil für eine Shreddergruppe bildet aufweisend einen innen gerillten zylindrischen Körper (11 ), welcher koaxial in Bezug zu der Endspitze (10 ) des Schraubenförderers (4 ) angeordnet ist, und einen Flügelrotor (19 ), welcher axial der Außenseite des gerillten zylindrischen Körpers (11 ) gegenüberliegt und rotationsmäßig durch den Schraubenförderer (4 ) angetrieben ist, derart, dass die Wechselwirkung zwischen dem äußersten Ende des gerillten zylindrischen Körpers (11 ) und der diesem gegenüberliegenden Flügel des Flügelrotors (19 ) eine Zerkleinerungs- und Shredderaktion erzeugt. - Shreddervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Endspitze (
10 ) des Schraubenförderers (4 ) einen kleineren Durchmesser als der Rest des Schraubenförderers (4 ) hat. - Shreddervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Endspitze (
10 ) des Schraubenförderers (4 ) einen Endmitnehmer (13 ) hat, der im Verhältnis zum gerillten zylindrischen Körper (11 ) übersteht und auf welchem der Flügelrotor (19 ) rotationsmäßig gekoppelt ist. - Shreddervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügelrotor (
19 ) innerhalb eines Bodenrings (15 ) eingesetzt ist, der frontal an dem gerillten zylindrischen Körper (11 ) befestigt ist. - Shreddervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügelrotor (
19 ) mit einer Anzahl von Flügeln von 2 bis n, vorzugsweise von 4 bis 6 ausgerüstet ist. - Shreddervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kanalelement (
2 ) mit Bodenöffnungen (3 ) ausgebildet ist. - Shreddervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ende (
7 ) des Schraubenförderers (4 ) funktionsmäßig mit einer Antriebsgruppe (8 ,9 ) verbunden ist, welche mit einer automatischen Gegendrehungsvorrichtung ausgerüstet ist. - Shreddervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen (
17 ) des zylindrischen Körpers (11 ) axial angeordnet sind. - Shreddervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen (
17 ) des zylindrischen Körpers (11 ) im Winkel im Verhältnis zur Achse des zylindrischen Körpers (11 ) verlaufen. - Shreddervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Endspitze (
10 ) des Schraubenförderers (4 ) radial im Verhältnis zu dem gerillten zylindrischen Körper (11 ) schwimmt.
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