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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schleifverfahren und
auf eine Schleifmaschine zum Schleifen eines Werkstücks mit
einem drehbaren Schleifrad, bei dem/der ein Kühlmittel zuverlässig zu
einem Schleifpunkt durch das Abschneiden einer Luftlage, die an
einer Umfangsfläche
des Schleifrades strömt,
zugeführt
wird, gemäß dem Oberbegriff der
Ansprüche
1 und 5.
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Ein
Beispiel solch eines Verfahrens und solch einer Maschine ist in
dem folgenden Dokument offenbart: Soviet Engineering Research (Stanki
I Instrumenty & Vestnik
Maschinostroenia Machinostrocnie) Allerton Press, New-York, US (1988),
8(8), 132–133.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Bei
einer Schleifmaschine ist es üblicherweise
bekannt, ein Werkstück
durch ein Schleifrad zu schleifen, das mit einer hohen Geschwindigkeit
gedreht wird. Die 1 zeigt ein Hochdruckzuführverfahren
für ein
Kühlmittel,
bei dem eine Düse 60 ein mit
hohem Druck beaufschlagtes Kühlmittel
bei einer hohen Geschwindigkeit einem Schleifpunkt zuführt, an
dem das Werkstück
durch das Schleifrad G geschliffen wird, um die Luftlage abzuschneiden,
die an einer Umfangsfläche
des Schleifrades G strömt,
indem dem Schleifpunkt ein mit hohem Druck beaufschlagtes Kühlmittel
zugeführt
wird. Die 2 zeigt ein rechtwinkliges Zuführverfahren
von Kühlmittel, bei
dem eine Zuführöffnung einer
Kühlmitteldüse 61 einer
Umfangsfläche
eines Schleifrades G so zugewandt ist, dass das Kühlmittel
senkrecht zu der Umfangsfläche
des Schleifrades G zugeführt
wird. Es ist für
ein ökologisches
Schleifen auch üblicherweise bekannt,
dass ein zerstäubtes
Schmieröl,
das ein Schmieröl
ist, das mit komprimierter Luft vermischt ist, die von einer Luftquelle
zugeführt
wird, von einer Düse
zu einem Schleifpunkt zugeführt
wird, und dass einem Werkstück
eine geringe Menge von Kühlmittel zugeführt wird,
um das Werkstück
zu kühlen.
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Das
Hochdruckzuführverfahren
von Kühlmittel
oder das rechtwinklige Verfahren für Kühlmittel der herkömmlich bekannten
Schleifmaschine kann die Luftlage, die an der Umfangsfläche des
Schleifrades strömt,
nicht zuverlässig
und effizient abschneiden. Bei dem Hochdruckzuführverfahren von Kühlmittel oder
dem rechtwinkligen Verfahren für
Kühlmittel
der herkömmlich
bekannten Schleifmaschine wird, da das Kühlmittel zwangsweise zugeführt wird,
um die Umfangsfläche
entgegen der an der Umfangsfläche strömenden Luftlage
zu erreichen, daher unweigerlich hoher Druck und eine große Menge
von Kühlmittel
benötigt.
Wenn der hohe Druck oder die große Menge von Kühlmittel
verwendet werden, braucht es nicht nur einen enormen Aufwand, um
die Sauberkeit des Kühlmittels
zu bewahren, sondern es entsteht auch ein Umweltproblem bei dem
Entsorgungsverfahren der großen
Menge von Kühlmittel.
Auch ist bei dem ökologischen
Schleifen der üblicherweise
bekannten Schleifmaschine der Strahl des zugeführten Kühlmittels aufgrund der geringen Menge
von Kühlmittel
schwach, so dass es schwierig ist, das Kühlmittel bei einer Beeinträchtigung
durch eine an der Umfangsfläche
des Schleifrades strömenden
Luftlage zuverlässig
zuzuführen.
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Die
Anmelderin hat die Patentanmeldung eingereicht, so dass die Luftlage,
die an einer Umfangsfläche
des Schleifrades strömt,
an einer von einem Schleifpunkt aus stromaufwärtigen Position einer Drehrichtung
des Schleifrades abgeschnitten wird. Bei einer Schleifmaschine dieser
Anmeldung, die ein Werkstück
durch das mit einer hohen Geschwindigkeit gedrehte Schleifrad schleift,
wird ein Luftstrahl quer von einer Seite zu der anderen Seite des
Schleifrades entlang der Umfangsfläche an der von dem Schleifpunkt
aus stromaufwärtigen
Position der Drehrichtung des Schleifrades so geblasen, dass die
an der Umfangsfläche
des Schleifrades strömende
Luftlage so zuverlässig
abgeschnitten wird, dass das Kühlmittel
dem Schleifpunkt zugeführt
wird. Wenn der Luftstrahl quer entlang der Umfangsfläche von
der einen Seite zu der anderen Seite des Schleifrades geblasen wird,
wird das Kühlmittel,
das mit dem Luftstrahl an die Umfangsfläche des Schleifrades von dem
Schleifpunkt geflogen ist, durch den Luftstrahl so geblasen, dass
ein Kühlmittelnebel
in die Umgebung um die Schleifmaschine herum geblasen wird, so dass
in einer Fabrik ein schlechtes Umfeld entsteht.
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Ein
Beispiel solch einer Schleiffluidzuführvorrichtung ist in einem
Dokument der Soviet Engineering Research gezeigt. (Stanki I Instrumenty & Vestnik Maschinostroenia
Machinostrocnie), Allerton Press, New-York, US (1988), 8(8), 132–133. Diese Vorrichtung
besitzt ein Gehäuse,
das Kanäle
hat, durch die ein Schleiffluid unter einem gewissen Winkel zu der
Oberfläche
eines Schleifrades an einer Position stromaufwärtig eines Freiraums zugeführt wird. Das
Fluid tritt in einen Spalt zwischen dem Gehäuse und dem Schleifrad ein
und wird in dem Spalt so gedrosselt, dass es einen Schmier-, Kühl- und
Befeuchtungsvorgang ausführt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Angesichts
der vorstehend genannten Umstände
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schleifverfahren
oder eine Schleifmaschine vorzusehen, das oder die verhindert, dass
ein Kühlmittelnebel
mit dem Luftstrahl in die Umgebung verteilt wird.
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Es
ist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schleifverfahren
oder eine Schleifmaschine vorzusehen, das oder die zuverlässig verhindern,
dass ein Kühlmittelnebel
mit dem Luftstrahl in die Umgebung verteilt wird, indem der Kühlmittelnebel
mit Hilfe einer Absorptionsausrüstung,
einer Abscheidvorrichtung und einer Ausstoßöffnung rückgewonnen wird.
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Es
ist eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schleifverfahren
oder eine Schleifmaschine vorzusehen, das oder die zuverlässig verhindert,
dass ein Kühlmittelnebel
mit dem Luftstrahl in die Umgebung verteilt wird, indem sich eine
Rückgewinnungsöffnung an
einer festen Position befindet.
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Es
ist eine vierte Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schleifverfahren
oder eine Schleifmaschine vorzusehen, das oder die zuverlässig und
effizient verhindert, dass ein Kühlmittelnebel
mit dem Luftstrahl in die Umgebung verteilt wird, indem eine Rückgewinnungsöffnung dem
Nebel des Strahls zugewandt ist.
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Es
ist eine fünfte
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schleifmaschine vorzusehen,
die zuverlässig
und effizient verhindert, dass ein Kühlmittelnebel mit dem Luftstrahl
in die Umgebung verteilt wird, indem annähernd das gesamte Schleifrad
abgeschirmt ist.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schleifmaschine
vorzusehen, die durch einen einheitlichen Aufbau der Zufuhr von
dem Kühlmittel
und dem Luftstrahl und ihrer Rückgewinnung
zuverlässig
und effizient verhindert, dass ein Kühlmittelnebel mit dem Luftstrahl
in die Umgebung verteilt wird.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schleifmaschine
vorzusehen, die zuverlässig
und effizient verhindert, dass ein Kühlmittelnebel mit dem Luftstrahl
in die Umgebung verteilt wird, indem eine Menge von Kühlmittel
unter der Mithilfe von Schmieröl
verringert wird.
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Um
die vorstehenden und andere Aufgaben zu lösen, sieht die vorliegende
Erfindung ein Schleifverfahren gemäß dem Anspruch 1 und eine Schleifmaschine
zum Schleifen eines Werkstücks
gemäß dem Anspruch
5 mit einem drehbaren Schleifrad vor, indem eine an einer Umfangsfläche des
Schleifrades strömende
Luftlage abgeschnitten wird, indem ein hydraulischer Strahl quer
von einer Seite zu der anderen Seite des Schleifrades entlang der
Umfangsfläche
an einer von dem Schleifpunkt aus stromaufwärtigen Position einer Drehrichtung
des Schleifrades geblasen wird, und indem der durch den hydraulischen
Strahl geblasene Kühlmittelnebel
durch eine Rückgewinnungsöffnung aufgesammelt
wird, die an einem Radschutz montiert ist, der einen Teil des Schleifrades abdeckt.
Der hydraulische Strahl, der quer von einer Seite zur der anderen
Seite des Schleifrades entlang der Umfangsfläche an der von dem Schleifpunkt
aus stromaufwärtigen
Position der Drehrichtung des Schleifrades geblasen wird, kann die
an der Umfangsfläche
des Schleifrades strömende
Luftlage abschneiden. Der Kühlmittelnebel,
der ein hydraulischer Strahl ist, der mit Kühlmittel vermischt ist, strömt innerhalb
eines Radschutzes und wird durch eine Rückgewinnungsöffnung aufgesammelt.
Dadurch wird zuverlässig
verhindert, dass das mit der Luftlage strömende Kühlmittel von dem Radschutz
in die Umgebung verteilt wird, wenn es sich in dem Nebelzustand
befindet.
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Wahlweise
absorbiert das Schleifverfahren oder die Schleifmaschine den Kühlmittelnebel
durch eine Aufnahmeausrüstung,
scheidet den Kühlmittelnebel
durch eine Abscheidvorrichtung ab und gibt das hydraulische Kühlmittel
aus einem Radschutz ab. Die Aufnahmeausrüstung ist mit der Rückgewinnungsöffnung verbunden.
Dadurch wird der dem Kühlmittelnebel,
der ein mit Kühlmittel
gemischter hydraulischer Strahl ist, durch die Aufnahmeausrüstung von
der Rückgewinnungsöffnung so
absorbiert, dass er nicht in die Umgebung verteilt wird. Die Abscheidvorrichtung
ist so zwischen der Rückgewinnungsöffnung und
der Aufnahmeausrüstung
eingebunden, dass der Kühlmittelnebel
von dem Luftstrahl abgeschieden wird. Dadurch wird der durch die
Aufnahmeausrüstung
absorbierte Kühlmittelnebel
so von dem Luftstrahl abgeschieden, dass der Kühlmittelnebel von der Luft
so abgeschieden werden kann, dass verhindert wird, dass er in die
Umgebung verteilt wird. Die Ausstoßöffnung ist an einem unteren
Abschnitt des Radschutzes montiert und gibt hydraulisches Kühlmittel
aus dem Radschutz ab. Dadurch wird ein Teil des Kühlmittelnebels
zu einem hydraulischem Kühlmittel,
das an dem Boden des Radschutzes zurückbleibt, und das hydraulische
Kühlmittel wird
aus der Ausstoßöffnung abgegeben,
so dass das mit der Luftlage strömende
Kühlmittel
mittels der Aufnahmeausrüstung,
der Abscheidvorrichtung und der Ausstoßöffnung zuverlässig davon
abgehalten werden kann, dass es von dem Radschutz in die Umgebung
verteilt wird, wenn es sich in dem Nebelzustand befindet.
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Wahlweise
ist die Rückgewinnungsöffnung an
einem oberen Abschnitt eines hinteren Bereichs des Radschutzes ausgebildet.
Der Kühlmittelnebel strömt so von
einem Punkt, der durch den hydraulischen Strahl geblasen wird, dass
er im Inneren des Radschutzes verteilt wird, und strömt durch
die Drehung des Schleifrades im Wesentlichen so zu dem hinteren
Bereich, dass die an dem hinteren Bereich des Radschutzes fixierte
Rückgewinnungsöffnung den
Kühlmittelnebel
zuverlässig
aufsammeln kann. Dadurch wird mittels der fixierten Position der
Rückgewinnungsöffnung zuverlässig verhindert,
dass das mit der Luftlage strömende
Kühlmittel
in dem Nebelzustand von dem Radschutz in die Umgebung verteilt wird.
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Wahlweise
ist die Rückgewinnungsöffnung an
dem Radschutz an der anderen Seite des Schleifrades so montiert,
dass sie dem geblasenen hydraulischen Strahl zugewandt ist. Der
Kühlmittelnebel wird
sofort durch die Rückgewinnungsöffnung gleich nach
dem Abschneiden der Luftlage so beseitigt und rückgewonnen, dass das mit der
Luftlage strömende Kühlmittel
mittels der Tatsache, dass die Rückgewinnungsöffnung dem
Nebel des Strahls zugewandt ist, zuverlässig und effizient davon abgehalten
wird, dass es in dem Nebelzustand von dem Radschutz in die Umgebung
verteilt wird.
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Wahlweise
ist eine Abschirmeinrichtung in dem Radschutz vorgesehen. Eine Abschirmeinrichtung
ist ein Prallblech, das an dem Radschutz montiert ist und dem Schleifrad
zugewandt ist, wobei ein kleiner Spalt an einer von einem Punkt
des hydraulischen Strahls aus stromaufwärtigen Position der Drehrichtung
des Schleifrades vorgesehen ist. Die Luftlage wird durch das Prallblech
zunächst
abgeschnitten und dann durch den hydraulischen Strahl ein zweites
Mal abgeschnitten, damit sie zuverlässig abgeschnitten ist, so
dass das Kühlmittel
ohne eine Störung
durch die an der Umfangsfläche
des Schleifrades strömende
Luftlage zuverlässig
zu dem Schleifpunkt zugeführt
werden kann. Das Prallblech hat zwei längliche Seitenabschnitte und
beide Seitenflächen
der Seitenabschnitte schneiden die Luftlage auch an einer Seitenfläche des
Schleifrades ab. Eine weitere Abschirmeinrichtung ist ein Schutzkörper und
eine Abdeckung. Der Schutzkörper
schirmt eine Seitenfläche
des Schleifrades an der Seite eines Radschlittens und der Umfangsfläche des
Schleifrades ab und die Abdeckung schirmt einen Öffnungsabschnitt des Schleifrades
an einer Seite der anderen Seite des Schleifrades ab. Eine vordere
Wand des Schutzkörpers
und eine vordere Wand der Abdeckung arbeiten so zusammen, dass sie
einen Schlitz ausbilden, wenn die Abdeckung gedreht wird, um den Öffnungsabschnitt
zu schließen.
Dadurch ist der Radschutz ein beinahe abgedichteter Aufbau, der beinahe
das gesamte Schleifrad durch den Schleifkörper und die Abdeckung so abschirmt,
dass nur ein Teil eines vorderen Abschnitts des Schleifrades um den
Schleifpunkt herum von dem Radschutz durch den Schlitz hervorsteht,
der in einem vorderen Abschnitt des Radschutzes so ausgebildet ist,
dass, da nur der Teil des vorderen Abschnitts des Schleifrades durch
den an einer vorderen Wand des Radschutzes ausgebildeten Schlitz
hervorsteht, der Kühlmittelnebel
beinahe im Inneren des Radschutzes abgeschirmt werden kann, ohne
in die Umgebung verteilt zu werden. Dadurch kann auch die Abdeckung
leicht gedreht werden, so dass der Öffnungsabschnitt geöffnet werden
kann, um das Schleifrad zu wechseln.
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Wahlweise
sieht die Schleifmaschine eine Kühlmittelzuführvorrichtung
vor, die ein einheitlicher Aufbau eines Kühlmittelzuführabschnitts, eines Hydraulikstrahlzuführabschnitts
und eines Hydraulikstrahlrückgewinnungsabschnitts
ist. Da die relative Position einer Kühlmitteldüse des Kühlmittelzuführabschnitts, einer Hydraulikstrahldüse des Hydraulikstrahlzuführabschnitts
und eines Rückgewinnungsöffnungselements
des Hydraulikstromrückgewinnungsabschnitts
in geeigneten und festen Verhältnissen
fixiert ist, kann es möglich
sein, dass das Zuführen
und das Rückgewinnen
des Kühlmittels und
des Luftstrahls richtig und gleichmäßig unter stabilen Bedingungen
durchgeführt
wird.
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Wahlweise
sieht die Schleifmaschine eine ökologische
Schleifausrüstung
vor. Die ökologische Schleifausrüstung besteht
aus der Kühlmitteldüse, die
dem Werkstück
direkt zugewandt ist, um eine geringe Menge von Kühlmittel
so zuzuführen,
dass das Werkstück
gekühlt
wird, einer Druckluftdüse,
die sich zu der Umfangsfläche
des Schleifrades an einer von dem Schleifpunkt aus stromaufwärtigen Position
der Drehrichtung des Schleifrades öffnet, und eine Düse, die
an der Druckluftdüse
montiert ist und mit einem Schmiermittelbehälter verbunden ist, um Schmieröl in die
Druckluftdüse
zu tropfen, so dass das Schleifrad an dem Schleifpunkt geschmiert
wird. Dadurch wird die an der Umfangsfläche strömende Luftlage durch den Hydraulikstrahl
so abgeschnitten, dass das zerstäubte
Schmieröl
an der Umfangsfläche
effizient hängen
bleibt, wodurch das in dem Nebelzustand mit der Luftlage strömende Kühlmittel
durch eine dramatische Verringerung der Gesamtmenge von Kühlmittel
auf beinahe 1/100 der herkömmlichen Kühlmittelmenge
unter Mithilfe von Schmieröl
zuverlässig
daran gehindert werden kann, von dem Radschutz in die Umgebung verteilt
zu werden.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Zahlreiche
weitere Aufgaben, Merkmale und viele der begleitenden Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele in Verbindung
mit den beigefügten Zeichnungen
verständlich,
in denen:
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1 ein
Hochdruckzuführverfahren
von Kühlmittel
nach dem Stand der Technik ist;
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2 ein
rechtwinkliges Zuführverfahren von
Kühlmittel
nach dem Stand der Technik ist;
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3 eine
Seitenansicht einer Schleifmaschine mit einer Luftabschneidevorrichtung
ist, um eine an einer Umfangsfläche
des Schleifrades strömende
Luftlage abzuschneiden, gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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4 eine
Vorderansicht der Luftabschnittvorrichtung ist;
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5 eine
Ansicht des Schnitts 3-3 der 4 ist;
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6 eine
Ansicht des Schnitts 4-4 der 1 ist;
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7 eine
Darstellung ist, die einen Radschutz zeigt;
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8 eine
Vorderansicht einer Luftabschneidevorrichtung ist, um eine an einer
Umfangsfläche
des Schleifrades strömende
Luftlage abzuschneiden, gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
-
9 eine
Draufsicht auf die Luftabschneidevorrichtung ist;
-
10 eine
Seitenansicht einer Luftabschneidevorrichtung ist, um eine an einer
Umfangsfläche
eines Schleifrades strömende
Luftlage abzuschneiden, gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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11 eine
Draufsicht auf die Luftabschneidevorrichtung ist;
-
12 eine
Seitenansicht einer Luftabschneidevorrichtung ist, um eine an einer
Umfangsfläche
eines Schleifrades strömende
Luftlage abzuschneiden, gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Ein
bevorzugtes erstes Ausführungsbeispiel eines
Schleifverfahrens und einer Schleifmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung
ist unter Bezugnahme auf die 3 bis 7 beschrieben.
Ein Radschlitten 11 ist gleitfähig an einem Bett 10 so
montiert, dass er in einer x-Achsenrichtung durch einen Kugelumlaufspindelmechanismus
mittels eines Servomotors 12 zu dem Werkstück hin und
von diesem weg gleiten kann. An dem Radschlitten 11 ist
eine Radwelle 13 drehbar befestigt, an der ein Schleifrad G
an einem ihrer Enden angebracht ist, wobei das Schleifrad G durch
einen Motor gedreht wird. Das Schleifrad G besteht aus einem Scheibenkörper aus Metall,
das aus Eisen oder Aluminium besteht, und einer Vielzahl von Schleifpartikeln,
die an eine Umfangsfläche
des Scheibenkörpers
gebunden sind. Ein Tisch 14 ist an dem Bett 10 gleitfähig so montiert, dass
er in einer y-Achsenrichtung senkrecht zur x-Achsenrichtung mittels eines Kugelumlaufspindelmechanismus 16 durch
einen Servomotor 15 bewegt werden kann. An dem Tisch 14 sind
ein nicht gezeigter Spindelstock und ein Reitstock 18 montiert,
die als eine Werkstückhaltevorrichtung 17 ausgebildet
sind, und das Werkstück
W wird durch beide Zentren des Spindelstocks und des Reitstocks 18 so
gestützt, dass
es gedreht werden kann.
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An
dem Radschlitten 11 ist ein Radschutz 20 fixiert,
der das Schleifrad G abdeckt. Der Radschutz 20 besteht
aus einem Schutzkörper 21 und
einer Abdeckung 23, wobei der Schutzkörper 21 eine Seitenfläche Ga und
eine Umgangsschleiffläche
Gc des Schleifrades G an der Seite des Radschlittens 11 abschirmt.
Die Abdeckung 23 ist an ihrem hinteren Abschnitt an einem
Gelenk 22 so drehbar gelagert, dass sie einen Öffnungsabschnitt 24 des
Schutzkörpers 21 an
der anderen Seitenfläche
Gb des Schleifrades G so abschirmt, dass sie durch Bolzen 25 oder
andere geeignete Klemmverfahren wie beispielsweise einen Spannhebelmechanismus
usw. festgespannt werden kann. Wenn das Schleifrad G gegen ein neues
ausgetauscht wird, werden die Bolzen 25 losgeschraubt und
wird die Abdeckung 23 drehbar an dem Gelenk 22 so
bewegt, dass der Öffnungsabschnitt 24 freigelegt
wird. Unter Bezugnahme auf die 7(a) ist
eine rechtwinklige Aussparung 27 horizontal von dem Öffnungsabschnitt 24 bis
in etwa zu der Mitte einer vorderen Wand 26 des Schutzkörpers 21 ausgebildet. An
einem vorderen Abschnitt der Abdeckung ist ein Abschirmvorsprung 29 so
montiert, dass er die Aussparung 27 von dem Öffnungsabschnitt 24 bis
zu einer Teillänge
der Aussparung 27 so abdeckt, dass ein Schlitz 28 verbleibt,
so dass nur ein vorderer Abschnitt Gc des Schleifrades G von dem
Radschutz 20 hervorsteht. Unter Bezugnahme auf die 7(b) wird daher, wenn die Abdeckung 23 fixiert
wird, um den Öffnungsabschnitt 24 abzuschirmen,
der Schlitz 28 durch ein Zusammenwirken der vorderen Wand 26 und
des Abschirmvorsprungs 29 gebildet.
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An
dem oberen Abschnitt des Schutzkörpers 21 ist
eine Kühlmitteldüse 31 einer
Kühlmittelzuführvorrichtung 30 so
montiert, dass sie das Kühlmittel
zu zumindest einem Schleifpunkt P, an dem das Werkstück W geschliffen
wird, und einer Außenumfangsfläche des
Werkstücks
W zuführt.
Unter Bezugnahme auf die 5 und die 6 ist
in dem Radschutz 20 eine Luftstrahldüse 32 befestigt, die
eine horizontale Öffnung
in Richtung eines Randes der einen Seitenfläche Ga des Schleifrads G an
einer stromaufwärtigen
Position einer Raddrehrichtung von dem Schleifpunkt P besitzt. Die
Luftstrahldüse 32 ist
mit einer Quelle 34 für
druckbeaufschlagte Luft einer Druckluftanlage usw. durch ein Schaltventil 33 verbunden,
das magnetisch angetrieben wird, wodurch der Luftstrahl 35 quer
von der einen Seitenfläche
Ga zu der anderen Seitenfläche
Gb entlang der Schleiffläche
Gc des Schleifrades G so geblasen wird, dass eine an der Umfangsschleiffläche Gc des
Schleifrades G strömende
Luftlage 36 abgeschnitten wird. Ein Querschnitt der Luftstrahldüse 32 ist
als eine Ellipse in einer radialen Richtung des Schleifrades G so
ausgebildet, dass sie den Luftstrahl 35 sicher zu dem Rand
des Schleifrades G zuführt,
wenn ein Durchmesser des Schleifrades G durch eine Endbearbeitung
verringert ist. Eine Auslassrückgewinnungsöffnung 37 ist
an einem oberen Abschnitt eines hinteren Bereichs des Radschutzes 20 so
ausgebildet, dass sie mit einer Aufnahmeausrüstung 38 wie beispielsweise
einem Staubfänger
verbunden ist. Eine Abscheidvorrichtung 39 ist zwischen
der Auslassrückgewinnungsöffnung 37 und
der Aufnahmeausrüstung 38 so
eingebunden, dass das in dem Luftstrahl 35 zerstäubte Kühlmittel
abgeschieden werden kann, und die Abscheidvorrichtung 39 kann
eine bekannte Zentrifugalabscheidvorrichtung sein. Eine Ausstoßöffnung 40 ist
an einem unteren Abschnitt des Radschutzes 20 so montiert,
dass sie das hydraulische Kühlmittel
abgibt, das zurückgeblieben
ist. In dem Radschutz 20 ist ein Prallblech 41 so
fixiert, dass ein schmaler Spalt gegenüber der Umfangsschleiffläche Gc oder
den beiden Seitenflächen
Ga, Gb an der stromaufwärtigen
Position der Drehrichtung des Schleifrades G von einer eingestellten
Position der Luftstrahldüse 32 gebildet
wird. Unter Bezugnahme auf die 6 hat das
Prallblech 41 eine von einem Boden nach oben gerichtete
offene Nut 42 und beide Seitenflächen 42a, 42b und
ein verdecktes Ende 42c der Öffnungsnut 42 sind
den beiden Seitenflächen Ga,
Gb und der Umfangsschleiffläche
Gc des Schleifrades G mit einem kleinen Abstand zugewandt. Ein unterstes
Ende des Prallblechs 41 erstreckt sich zu der selben Position
wie dem Schleifpunkt P oder tiefer.
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Die
Funktion des vorstehend ausgebildeten ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung ist im Folgenden beschrieben.
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Das
Werkstück
W wird gedreht, während
es durch beide Mitten des Spindelstocks und des Reitstocks 18 gestützt wird.
Der Radschlitten 11 wird durch den Servomotor 12 so
vorgeschoben, dass das Werkstück
W durch das Schleifrad G, das bei einer hohen Geschwindigkeit gedreht
wird, in dem Zustand geschliffen wird, in dem das Kühlmittel
durch die Kühlmitteldüse 31 zu
dem Schleifpunkt P zugeführt wird.
Luft wird durch das geöffnete
Schaltventil 33 von der Quelle 34 von druckbeaufschlagter
Luft zu der Luftstrahldüse 32 zugeführt, und
dadurch wird ein Luftstrahl 35 von einer Seite zu der Schleiffläche Gc an
der stromaufwärtigen
Position der Drehrichtung des Schleifrades G von einer Seitenfläche Ga quer über die
Schleiffläche
Gc zu der anderen Seitenfläche
Gb geblasen. Die an der Umfangsfläche Gc des Schleifrades G strömende Luftlage 36 wird
durch den Luftstrahl 35 abgeschnitten. Daher kann fast
die gesamte Luftlage 35 den Schleifpunkt P nicht erreichen, so
dass Kühlmittel
zuverlässig
zu dem Schleifpunkt P zugeführt
wird, wobei es in Kontakt mit der Umfangsschleiffläche Gc bleibt,
ohne durch die Luftlage 36 gestört zu werden.
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Ein
Teil des Kühlmittels
wird in den Radschutz 20 geleitet, wobei es in Kontakt
mit der Umfangsschleiffläche
Gc bleibt, nachdem es den Schleifpunkt P passiert hat, und das Kühlmittel
erreicht den zu blasenden Luftstrahl 35, wodurch ein Nebel
in dem Radschutz 20 verstreut wird. Ein Teil des Nebels
wird zu hydraulischem Kühlmittel,
das an dem Boden des Radschutzes 20 zurückbleibt, und das hydraulische
Kühlmittel
wird von der Ausstoßöffnung 40 abgegeben.
Die Luft, die verbliebenes zerstäubtes
Kühlmittel
enthält,
wird durch die Auslassrückgewinnungsöffnung 37 mittels
der Aufnahmeausrüstung 38 in
die Abscheidvorrichtung 39 aufgenommen. Das zerstäubte Kühlmittel
strömt
so in tangentialer Richtung in die Abscheidvorrichtung 39, dass
es mit hoher Geschwindigkeit verwirbelt wird und das hydraulische
Kühlmittel
von der Luft abgeschieden wird. Das abgeschiedene hydraulische Kühlmittel
wird zu der Kühlmittelzuführvorrichtung 30 durch
eine abgeschrägte
Bodenfläche
und eine Ausstoßöffnung der
Abscheidvorrichtung 39 zurückgeführt. Dadurch wird mittels der
Auslassrückgewinnungsöffnung 37,
die an dem oberen Endabschnitt des hinteren Bereichs des Radschutzes 20 ausgebildet
ist, und der Ausstoßöffnung 40,
die an dem Bodenabschnitt des Radschutzes 20 ausgebildet
ist, zuverlässig
verhindert, dass das im Nebelzustand befindliche mit der Luftlage 36 strömende Kühlmittel
in die Umgebung verteilt wird.
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Da
die an der Umfangsfläche
strömende Luftlage 36 zuerst
so abgeschnitten wird, dass sie durch das Prallblech 41,
das an der stromaufwärtigen Position
der Raddrehrichtung von der eingestellten Position der Luftstrahldüse 32 angeordnet
ist, verringert wird, kann der Luftstrahl 35 zuverlässig und
effizient die verringerte Luftlage 36 ein zweites Mal so abschneiden,
dass das Kühlmittel
ohne eine Störung durch
die Luftlage 36 von der Düse 31 zuverlässig zu dem
Schleifpunkt P zugeführt
werden kann. Im Detail wird die der Umfangsfläche Gc des Schleifrades G strömende Luftlage 36 so
abgeschnitten, dass sie durch das verdeckte Ende 42c der Öffnungsnut 42 des
Prallblechs 41 mit dem kleinen Spalt zu der Umfangsfläche Gc verringert
wird, und dass die an der Seitenfläche Ga, Gb strömende Luftlage
so abgeschnitten wird, dass sie durch die Seitenfläche 42a, 42b der Öffnungsnut 42 des
Prallblechs 41 mit dem kleinen spalt zu der Seitenfläche Ga,
Gb verringert wird, um die an der Umfangsfläche Gc strömende Luftlage 36 weiter
zu verringern, wobei die an der Umfangsfläche Gc strömende Luftlage 36 zweimal zuverlässig und
effizient abgeschnitten wird. Dadurch wird zuverlässig verhindert,
dass das mit der Luftlage 36 strömende Kühlmittel im Nebelzustand von
dem Radschutz 20 in die Umgebung verstreut wird, indem beinahe
die gesamte Fläche
Ga, Gb und Gc des Schleifrades G durch den Schutzkörper 21,
die Abdeckung 23 und den Abschirmvorsprung 29 so
effizient abgeschirmt wird, dass der gesamte Kühlmittelnebel eingesammelt
wird.
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Im
Folgenden ist das zweite Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 8 und
die 9 beschrieben. Die selben Bezugszeichen wie bei
dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigen den selben Aufbau, so dass eine
Erklärung
der selben Bezugszeichen unterbleibt. Den einzigen Unterschied des zweiten
Ausführungsbeispiels
zu dem ersten Ausführungsbeispiel
stellt die Position der Rückgewinnungsöffnung dar.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
ist ein Rückgewinnungsöffnungselement 43 an dem
Radschutz 20 an einer Seite der anderen Seitenfläche Gb des
Schleifrades G montiert. Die Rückgewinnungsöffnung 43 ist
der Luftstrahldüse 32 direkt
so zugewandt, dass sie einen Kühlmittelnebel enthaltenden
Luftstrahl 35 aufnimmt. Ein Abgabekanal 44, der
mit der Rückgewinnungsöffnung 43 als eine
Einheit verbunden ist, ist durch die Abscheidvorrichtung 39 mit
der Aufnahmeausrüstung 38 verbunden.
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Die
Funktion des zweiten Ausführungsbeispiels
ist im Folgenden beschrieben. Ein von der Luftstrahldüse 32 geblasener
Luftstrahl 35 ist so mit dem Kühlmittel vermischt, das mit
der Luftlage 36 von dem Schleifpunkt P strömt, dass
es einen Kühlmittelnebel bildet.
Der Kühlmittelnebel
wird durch den Luftstrahl 35 so geblasen, dass er die Rückgewinnungsöffnung 43 mit
dem Luftstrahl 35 unmittelbar nachdem der Luftstrahl 35 die
Luftlage 36 abschneidet erreicht und von der Aufnahmeausrüstung 38 durch
die Abscheidvorrichtung 39 zurückgeführt wird. Der Kühlmittelnebel
strömt
so in der tangentialen Richtung in die Abscheidvorrichtung 39,
dass er mit hoher Geschwindigkeit verwirbelt wird und das hydraulische
Kühlmittel
von der Luft abgeschieden wird. Das abgeschiedene hydraulische Kühlmittel
wird durch eine abgeschrägte
Bodenfläche
und eine Ausstoßöffnung 19 der
Abscheidvorrichtung 39 zu der Kühlmittelversorgungsvorrichtung 30 zurückgeführt. Daher
wird der Kühlmittelnebel
sofort durch die Rückgewinnungsöffnung 43 beseitigt
und zurückgeführt, gleich
nachdem die Luftlage abgeschnitten wird, so dass zuverlässig und
effizient verhindert wird, dass der Kühlmittelnebel von dem Radschutz 20 in
die Umgebung verstreut wird.
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Als
nächstes
ist das dritte Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 10 und
die 11 beschrieben. Die selben Bezugszeichen wie bei
dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigen den selben Aufbau, so dass eine
Erklärung
der selben Bezugszeichen unterbleibt. Den einzigen Unterschied des
dritten Ausführungsbeispiels
zu dem zweiten Ausführungsbeispiel
stellt eine Kühlmittelversorgungsvorrichtung 55 dar,
die ein einheitlicher Aufbau eines Kühlmittelversorgungsabschnitts 45,
eines Luftstrahlversorgungsabschnitts 46 und eines Luftstrahlrückgewinnungsabschnitts 47 ist.
Der Kühlmittelzuführabschnitt 55 besteht
aus einer Kühlmitteldüse 48 und
einem Kühlmitteleinrührungsweg 49,
der an einer Basis 50 als eine Einheit montiert ist. Die Kühlmitteldüse 48 gibt
Kühlmittel
zu zumindest entweder dem Schleifpunkt P oder einer Außenumfangsfläche des
Werkstücks
W ab. Der Kühlmitteleinführungsweg 49 führt das
Kühlmittel
in die Kühlmitteldüse 48 ein.
Der Luftstrahlversorgungsabschnitt 46 besteht aus einer
Luftstrahldüse 51 und
einem Einführungsweg 52 der
druckbeaufschlagten Luft an der Basis 50 als eine Einheit
an einer Seite der einen Seitenfläche Ga des Schleifrads G. Die
Luftstrahldüse 51 bläst einen
Luftstrahl quer von der einen Seitenfläche Ga zu der anderen Seitenfläche Gb entlang
der Schleiffläche
Gc des Schleifrades G an der von dem Schleifpunkt P aus stromaufwärtigen Position
der Raddrehrichtung. Der Einführungsweg 52 führt die hoch
druckbeaufschlagte Luft in die Luftstrahldüse 51 ein. Der Luftstrahlrückgewinnungsabschnitt 47 besteht
aus einem Rückgewinnungsöffnungselement 53 und
einen Luftstrahlabgabeweg 54, die an einer Basis 50 als
eine Einheit an einer Seite der einen Seitenfläche Ga des Schleifrades G an
einer Seite der anderen Seitenfläche
Gb des Schleifrades Gb montiert sind. Das Rückgewinnungsöffnungselement 53 ist
so geöffnet,
dass es der Luftstrahldüse 51 zugewandt
ist. Der Luftstrahlabgabeweg 54 leitet den Luftstrahl 35 mit
dem Kühlmittelnebel,
der in das Rückgewinnungsöffnungselement 53 eingeführt wurde.
Die wie vorstehend aufgebaute Kühlmittelversorgungsvorrichtung 55 ist
an einer Oberfläche
des Radschutzes 20 durch Sichern der Basis 50 durch
einen Bolzen fixiert, wobei der Kühlmitteleinführungsweg 49 mit
der Kühlmittelversorgungsvorrichtung 21 verbunden
ist, der Drucklufteinführungskanal 52 mit
der Druckluftquelle 34 durch das Schaltventil 33 verbunden
ist und der Luftstrahlausstoßweg 54 durch
die Abscheidvorrichtung 39 mit der Aufnahmeausrüstung 38 verbunden
ist. Außerdem
kann die Kühlmitteldüse 48 an
der Basis 50 zum Einstellen eines Zuführwinkels so gedreht werden,
dass das Kühlmittel zu
dem Schleifpunkt P zugeführt
werden kann.
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Die
Funktion des dritten Ausführungsbeispiels
ist im Folgenden beschrieben. Das Kühlmittel wird von dem Kühlmitteleinführungsweg 49 so
in die Kühlmitteldüse 48 eingeführt, dass
es zu dem Schleifpunkt P abgegeben wird. Die durch den Einführungsweg 52 für die druckbeaufschlagte
Luft in die Luftstrahldüse 51 eingeführte druckbeaufschlagte Luft
wird von einer Seitenfläche
Ga quer zu der anderen Seitenfläche
Gb entlang der Schleiffläche
Gc des Schleifrades G an der von dem Schleifpunkt P aus stromaufwärtigen Position
der Raddrehrichtung geblasen. Der Luftstrahl 35 wird mit
dem Kühlmittelnebel
aufgesammelt, der durch den Luftstrahl 35 zu dem Rückgewinnungsöffnungselement 53 geblasen wird,
das zu der Luftstrahldüse 51 an
der anderen Seitenfläche
Gb des Schleifrades G geöffnet
ist, und der Kühlmittelnebel
mit der Luft wird durch den Luftstrahlabgabeweg 54 so zu
der Abscheidvorrichtung 39 geleitet, dass er von der Umgebungsluft
abgeschieden wird. Da der Kühlmittelversorgungsabschnitt 45,
der Luftstrahlversorgungsabschnitt 46 und der Luftstrahlrückgewinnungsabschnitt 47 als
eine Einheit ausgebildet sind, verbleiben diese drei Abschnitte
konstant an einer geeigneten Position, so dass es möglich sein
kann, dass das Zuführen
und das Rückgewinnen
des Kühlmittels
und des Luftstrahls korrekt und konstant unter stabilen Bedingungen
durchgeführt
werden können.
Daher wird verhindert, dass das mit der Luftlage 36 strömende Kühlmittel
im Nebelzustand von dem Radschutz 20 in die Umgebung verstreut
wird.
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Als
nächstes
ist das vierte Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 12 beschrieben.
Die selben Bezugszeichen des vierten Ausführungsbeispiels wie bei dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigen den selben Aufbau, so dass eine
Erklärung
der selben Bezugszeichen unterbleibt. Den einzigen Unterschied des
vierten Ausführungsbeispiels zu
dem zweiten Ausführungsbeispiel
stellt eine ökologische
Schleifausrüstung
dar. Die Kühlmitteldüse 31 ist
so an dem Radschutz 20 montiert, dass sie dem Werkstück W zugewandt
ist, und die Kühlmittelmenge,
die von der Kühlmitteldüse 31 ausgestoßen wird,
um das Werkstück
W zu kühlen,
ist 0,1 bis 0,5 Liter pro Minute, also annähernd 1/100 einer normalen
Kühlmittelmenge.
Eine Druckluftdüse 56 ist
zu der Umfangsfläche
Gc des Schleifrades G an der von dem Schleifpunkt P aus stromaufwärtigen Position der
Drehrichtung des Schleifrades zugewandt. Eine Düse 58 ist an der Druckluftdüse 56 so
montiert, dass sie mit einem Schmiermittelbehälter 59 verbunden ist,
um ein Schmieröl 57 einzutröpfeln. Das
Schmieröl 57 wird
so in die Druckluftdüse 56 eingetröpfelt, dass es
durch die Luft, die mit der Druckluft zu der Umfangsfläche Gc des
Schleifrades G geblasen werden soll, zerstäubt wird, um das Schleifrad
G an dem Schleifpunkt P zu schmieren. Die Luftstrahldüse 32 ist
an dem Radschutz 20 so montiert, dass sie den Luftstrahl 35 quer
von der einen Seitenfläche
Ga zu der anderen Seitenfläche
Gb entlang der Schleiffläche
Gc des Schleifrades G an der von einem Punkt aus stromaufwärtigen Position
der Raddrehrichtung bläst,
an dem das zerstäubte
Schmieröl 57 mit
der Druckluft an die Umfangsfläche
Gc geblasen wird. Die an der Umfangsfläche Gc strömende Luftlage wird durch den
Luftstrahl 35 so abgeschnitten, dass das zerstäubte Schmieröl effektiv
an der Umfangsfläche
Gc anhaftet. Dadurch wird durch die dramatische Verringerung eines
Gesamtvolumens von Kühlmittel auf
annähernd
1/100 des herkömmlichen
Kühlmittelnebels
unter Mithilfe von Schmieröl
zuverlässig
verhindert, dass das mit der Luftlage 36 strömende Kühlmittel
im Nebelzustand von dem Radschutz 20 in die Umgebung verstreut
wird.
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Obwohl
die Erfindung unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele
im Detail beschrieben ist, ist es dem Fachmann klar, dass die Erfindung
nicht auf die vorliegenden Ausführungsbeispiele
beschränkt
ist, und dass die Erfindung innerhalb des Umfangs der Ansprüche in zahlreichen
weiteren Ausführungsbeispielen
verwirklicht werden kann.
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Zum
Beispiel kann das Rückgewinnungsöffnungselement 43 des
zweiten Ausführungsbeispiels bei
dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung eingebaut werden und der aufgesammelte
Kühlmittelnebel
kann von beiden Rückgewinnungsöffnungen 37 oder 43 von
der selben Aufnahmeausrüstung 38 durch
die selbe Abscheidvorrichtung 39 aufgesammelt werden. Oder
es kann auch die Kühlmittelversorgungsvorrichtung 55 des
dritten Ausführungsbeispiels
bei dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung eingebaut werden, und der Kühlmittelnebel
kann von dem Luftstrahlabgabeweg 54 und der Rückgewinnungsöffnung 37 von
der selben Aufnahmeausrüstung 38 durch
die selbe Abscheidvorrichtung 39 aufgesammelt werden. Bei
dem vorstehend genannten Beispiel ist das zweite Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung mit dem vierten Ausführungsbeispiel ausgerüstet, allerdings
kann das vierte Ausführungsbeispiel
auch bei dem ersten Ausführungsbeispiel
oder dem dritten Ausführungsbeispiel
eingebaut werden. Bei den ganzen vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen,
bei denen der Luftstrahl 35 quer von einer Seite zu der
anderen Seite des Schleifrades G entlang der Umfangsfläche Gc geblasen
wird, kann es ausgeführt
werden, dass ein hydraulischer Strahl von hoch druckbeaufschlagtem Kühlmittel
quer von einer Seite zu der anderen Seite des Schleifrads G entlang
der Umfangsfläche
Gc geblasen wird, um die an der Umfangsfläche Gc strömende Luftlage abzuschneiden.
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Bei
einer Schleifmaschine wird ein Werkstück W durch ein Schleifrad G
so geschliffen, dass ein Kühlmittel
zu einem Schleifpunkt P oder dem Werkstück W mittels einer Relativbewegung
zwischen dem Schleifrad W, das drehbar an einem Radschlitten 11 gestützt ist,
und dem Werkstück
W, das durch eine Werkstückstützvorrichtung 17 gestützt ist, zugeführt wird,
wobei eine an einer Umfangsfläche Gc
des Schleifrades G strömende
Luftlage 36 durch Blasen eines hydraulischen Strahls 35 quer
von einer Seite zu der anderen Seite des Schleifrades G entlang
der Umfangsfläche
Gc an einer von dem Schleifpunkt P aus stromaufwärtigen Position einer Drehrichtung
eines Schleifrades G abgeschnitten wird. Ein Kühlmittelnebel wird von dem
hydraulischen Strahl 35 durch eine Rückgewinnungsöffnung 37, 43, 53 geblasen,
die an einem Radschutz 20 montiert ist, der einen Teil
des Schleifrades G abdeckt.