DE9211971U1 - Metallbearbeitungsmaschine, insbesondere Schleif-, Fräsmaschine o.dgl. - Google Patents
Metallbearbeitungsmaschine, insbesondere Schleif-, Fräsmaschine o.dgl.Info
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Description
Patentanwälte Dipl.-ing. Harald Ostriga Dipl.-ing. Bernd Sonnet
Wuppertal-Barmen · Stresemannstraße 6-8
Zugelassen beim Europäischen Patentamt
W/Kn/d
Anmelderin: Walter Giersiepen GmbH & Co
Ispingrader Str.45
5608 Radevormwald
Bezeichnung
der Erfindung: Metallbearbeitungsmaschine,
insbesondere Schleif-, Fräsmaschine od. dgl.
Die Erfindung betrifft eine Metallbearbeitungsmaschine, insbesondere Schleif-, Fräsmaschine od. dgl., mit einem Maschinenkopf,
einem druckluftangetriebenen, im wesentlichen aus einer ölgeschmierten Antriebsspindel mit daran angeordnetem
Turbinenrad bestehenden Werkzeugträger und einem Arbeitswerkzeug.
Bei einer derartigen Metallbearbeitungsmaschine mit ölenthaltender Antriebsluftschmierung wird die mit Öl versetzte
Antriebsluft nach der Beaufschlagung des Turbinenrades den im Bereich der Antriebsspindel angeordneten Kugellagern
zugeleitet. Dabei werden die Kugellager geschmiert und die immer noch mit Restöl versehene Luft bahnt sich über einen
Spalt nach außen in Richtung zum zu bearbeiteten Werkstück einen Weg.
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Walter Giersiepen GmbH & Co
Grundsätzlich besteht der Vorteil der ölenthaltenden Antriebsluft-Schmierung
darin, daß man Turbinen mit relativ hoher Drehzahl von über 100.000 Umdrehungen pro Minute
(U/min) betreiben kann. Die ölenthaltende Antriebsluft-Schmierung hat aber andererseits den Nachteil, daß sie bei
der Bearbeitung von Hartmetall sowie auch unter Laborbedingungen nicht einsetzbar ist, weil die über den Luftstrom aus
der Metallbearbeitungsmaschine austretenden Schmiermittel-Emissionen zu groß sind.
Des weiteren ist beim Stand der Technik die Schmiermittel-Zugabemenge
an den Druckluft-Volumenstrom gekoppelt, so
daß dies bei zunehmender Arbeitsleistung der Metallbearbeitungsmaschine zu einem Schmiermittelüberschuß führte.
Darüber hinaus sind aber bei der bekannten Metallbearbeitungsmaschine
nicht nur die Schmiermittel-Emissionen, sondern auch die Geräusch-Emissionen so hoch, daß dies auch aus
Arbeitsschutzgründen in Zukunft nicht tolerierbar ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe kann daher im wesentlichen darin gesehen werden, eine Metallbearbeitungsmaschine
zu schaffen, welche aufgrund ihrer verminderten Emissionen einen größeren Anwendungsbereich sowie einen verringerten
Schmiermittelverbrauch aufweist.
Die Erfindung löst diese Aufgabe im wesentlichen dadurch, daß die Maschine einen Druckluftkanal aufweist, der
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einen Schalldämpfer beinhaltet, über den die ölfreie Antriebsluft nach der Beaufschlagung des Turbinenrades direkt
nach außen strömt und daß die Schmierung des Werkzeugträgers über mit Ölnebel gefüllte separate Kanäle erfolgt.
Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht
darin, daß es nunmehr möglich ist, der Metallbearbeitungsmaschine unabhängig von der abverlangten Arbeitsleistung
eine ganz bestimmte gewünschte Ölmenge zuzuführen. Dies geschieht dadurch, daß auf kontrollierte Art und Weise Öl in
einem geringen Luftstrom zerstäubt wird.
Darüber hinaus kann, im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem ein größeres Drehmoment bzw. eine größere Arbeitsleistung
auch eine größere Druckluftmenge sowie einen höheren Schmiermittelverbrauch bedingte, bei der erfindungsgemäßen
Lösung erheblich an Schmiermittel gespart werden. Die bekannten Maschinen dagegen wurden häufig mit einem unnötig
großen Überschuß an Schmieröl betrieben. Dieser mit dem Luftstrom austretende Schmiermittelüberschuß führte nicht nur zu
einer Benetzung der unmittelbaren Umgebung der Metallbearbeitungsmaschine sowie des Werkstückes, sondern die Schmiermittel-Partikel
gelangten auch in die Atemluft und führten somit zu Belastungen der dort Beschäftigten. Nach der Erfindung
wird jedoch der Metallbearbeitungsmaschine nur gerade so viel Schmiermittel zugefügt wie unbedingt erforderlich ist, so daß
auch wesentlich weniger aus der Maschine nach außen tritt.
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Des weiteren wird durch den im Druckluftkanal angeordneten
Schalldämpfer auch die Geräusch-Emission deutlich herabgesetzt.
Bei einer weitere Ausführungsform der Erfindung wird eingangsseitig der Kanäle ein Zerstäuber angeordnet, der den
Ölnebel erzeugt.
Eine bevorzugte Ausfuhrungsform der Erfindung weist darüber
hinaus im Bereich der Aufnahmeöffnung für das Arbeitswerkzeug zumindest eine Vakuumleitung auf, die den sich auf
der Antriebsspindel ausbildenden Schmiermittelfilm absaugt.
Diese Vakuumabsaugung führt dazu, daß der Ölaustritt zusätzlich deutlich verringert wird, so daß die Metallbearbeitungsmaschine
auch in Bereichen eingesetzt werden kann, in denen an die Reinheit z.B. der Umgebungsluft sehr hohe Anforderungen
gestellt werden. Zur weiteren Minimierung des Schmieraustrittes kann nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung auch die den Ölnebel transportierende geringe Luftmenge nach dem Durchströmen der Kugellager
wieder gesammelt und vor dem Austritt ins Freie durch ein Filterelement von etwaigem Restöl befreit werden.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen
sowie aus der nachfolgenden Beschreibung.
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In einer Schnittdarstellung einer Metallbearbeitungsmaschine 10 ist ein Gehäuse 11 zu erkennen, welches aus einem
Aufnahmeschaft 12 und einem Werkzeugträger 13 besteht. Im
Werkzeugträger 13 ist eine Antriebsspindel 14 drehbar gelagert,
welche von einem Turbinenrad 15 angetrieben wird. Die Antriebsspindel 14 weist an ihrem freien Ende eine Aufnahmeöffnung
16 für ein nicht dargestelltes Arbeitswerkzeug auf. Außenseitig umgibt ein relativ zum Gehäuse 11 beweglicher
Drehkörper 17 den Werkzeugträger 13. Der Drehkörper 17 weist einen Drucklufteinlaß 18 auf, über den der Druckluftstrom D
in die Metallbearbeitungsmaschine 10 eingeleitet wird.
Die Druckluft D strömt vom Drucklufteinlaß 18 aus in den
Druckluftkanal 19 und wird dann von einer Leitscheibe 20 in gewünschter Weise zum Turbinenrad 15 geleitet. Mit der Strömungsenergie
des Druckluftstroms D wird die Antriebsspindel 14 und somit auch das Arbeitswerkzeug angetrieben. Nach der
Beaufschlagung des Turbinenrades 15 wird der Druckluftstrom D
über einen Zwischenkanal 21 einem Schalldämpfer 22 zugeleitet. Der ringförmige Schalldämpfer 22 kann z.B. aus einer
Filzplatte oder aus Schaumstoff bestehen und muß einerseits eine dem Druckluftstrom D angemessene Fläche aufweisen sowie
andererseits eine genügend große Porosität, damit der Gegendruck innerhalb der Metallbearbeitungsmaschine 10 nicht zu
groß wird. Nach Durchtritt durch den Schalldämpfer 22 strömt die Druckluft D in einen Austrittskanal 23 der ins Freie mündet.
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Zwischen der Antriebsspindel 14 und dem Werkzeugträger
13 sind Kugellager 24 angeordnet, die durch Öl geschmiert werden. Zu diesem Zweck weist der Drehkörper 17 einen Einlaß
25 für einen nicht dargestellten Zerstäuber auf, in dem eine definierte Menge Öl in einem relativ geringem Luftstrom fein
verteilt wird. Das dabei entstehende Luft-Ölgemisch, im folgenden
Ölnebel N genannt, tritt über den Einlaß 25 in Kanäle
26 ein, und wird über dieselben zu den jeweils zwischen den Kugellagern 24 angeordneten Distanzhülsen 27 geführt. Über in
den Distanzhülsen 27 angeordnete feine Bohrungen 33 wird der Ölnebel N an die Kugellager 24 abgegeben. Aufgrund des geringen
Luftvolumens, mit welchem das Schmieröl transportiert wird, schlägt sich dasselbe im Bereich der Kugellager 24 nieder, wobei es letztlich einen Flüssigkeitsfilm bildet. Von
dort aus bewegt sich der Flüssigkeitsfilm in Schwerkraftrichtung
zur Aufnahmeöffnung 16 für das Arbeitswerkzeug hin und tritt im Bereich eines Ringspaltes 34 aus. Obwohl nicht dargestellt,
besteht dort die Möglichkeit, das Öl mittels Vakuumleitungen abzusaugen.
Der geringe Luftstrom, mit dem das Öl zu den Kugellagern 24 tranportiert worden ist, wird zuletzt in einem Kanal 28
gesammelt und über ein Filterelement 29, welches einerseits als Schalldämpfer dient und andererseits den Restölgehalt der
Luft auffangen soll, ins Freie geleitet.
Letztlich ist am Gehäuse 11 in der Nähe der Aufnahmeöffnung 16 ein Drehzahlmesser 30 angeordnet, der einen Fühler 31
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aufweist. Dieser Fühler 31 wirkt mit einem an der Antriebsspindel 14 angeordneten Vorsprung 32 so zusammen, daß der
Drehzahlmesser 30 ständig über die Ist-Drehzahl verfügt. Der Drehzahlmesser 30 ist mit einer nicht dargestellten speicherprogrammierbaren Steuerung verbunden, in der die vom Drehzahlmesser 30 gemessene Ist-Drehzahl ständig mit der vom Bediener eingegebenen Soll-Drehzahl verglichen wird. Bei Abweichungen der Drehzahlen voneinander wird über die speicherprogrammierbare Steuerung der Druck bzw. das Volumen der Arbeitsluft vergrößert bzw. verringert.
Drehzahlmesser 30 ständig über die Ist-Drehzahl verfügt. Der Drehzahlmesser 30 ist mit einer nicht dargestellten speicherprogrammierbaren Steuerung verbunden, in der die vom Drehzahlmesser 30 gemessene Ist-Drehzahl ständig mit der vom Bediener eingegebenen Soll-Drehzahl verglichen wird. Bei Abweichungen der Drehzahlen voneinander wird über die speicherprogrammierbare Steuerung der Druck bzw. das Volumen der Arbeitsluft vergrößert bzw. verringert.
Claims (4)
1. Metallbearbeitungsmaschine, insbesondere Schleif-, Fräsmaschine od. dgl., mit einem Maschinenkopf, einem druckluftangetriebenen,
im wesentlichen aus einer ölgeschmierten Antriebsspindel mit daran angeordnetem Turbinenrad bestehenden
Werkzeugträger und einem Arbeitswerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine (10) einen Druckluftkanal (19)
aufweist, der einen Schalldämpfer (22) beinhaltet, über den die ölfreie Antriebsluft (D) nach der Beaufschlagung des Turbinenrades
(15) direkt nach außen strömt und daß die Schmierung
des Werkzeugträgers (13) über mit Ölnebel (N) gefüllte separate Kanäle (26) erfolgt.
2. Metallbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eingangsseitig der Kanäle (26) ein Zerstäuber
angeordnet ist, der den Ölnebel (N) erzeugt.
3. Metallbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Aufnahmeöffnung (16) für
das Arbeitswerkzeug mindestens eine Vakuumleitung angeordnet ist, die im Bereich eines Ringspaltes (34) den Schmierölfilm
absaugt.
4. Metallbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Ölnebel (N) transportierende Luft
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vor dem Austritt in die Umgebungsluft in einem Filterelement
(29) von Restöl befreit wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9211971U DE9211971U1 (de) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | Metallbearbeitungsmaschine, insbesondere Schleif-, Fräsmaschine o.dgl. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9211971U DE9211971U1 (de) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | Metallbearbeitungsmaschine, insbesondere Schleif-, Fräsmaschine o.dgl. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE9211971U1 true DE9211971U1 (de) | 1992-11-26 |
Family
ID=6883451
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9211971U Expired - Lifetime DE9211971U1 (de) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | Metallbearbeitungsmaschine, insbesondere Schleif-, Fräsmaschine o.dgl. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9211971U1 (de) |
Cited By (1)
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- 1992-09-02 DE DE9211971U patent/DE9211971U1/de not_active Expired - Lifetime
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