DE9304713U1 - DEVICE FOR SUPPLYING AT LEAST TWO COOLING AND / OR LUBRICANTS FROM ONE SUPPLY UNIT TO ONE OR MORE NOZZLES - Google Patents
DEVICE FOR SUPPLYING AT LEAST TWO COOLING AND / OR LUBRICANTS FROM ONE SUPPLY UNIT TO ONE OR MORE NOZZLESInfo
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Description
Hans Trinkaus
Reuterstraße 1
7505 EttlingenHans Trinkaus
Reuterstrasse 1
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Heinz Karle
Haldenwangstraße 4
7500 Karlsruhe 41Heinz Karle
Haldenwangstrasse 4
7500 Karlsruhe 41
Vorrichtung zur Zuführung von mindestens zwei Kühl- und/oder Schmiermitteln von einer Versorgungseinheit zu einer oder mehreren Düsen Device for supplying at least two coolants and/or lubricants from a supply unit to one or more nozzles
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zuführung von Kühl- und/oder Schmiermitteln, vorzugsweise bei Minimalschmiersystemen, die zur Kühlung von Werkstück und/ oder Werkzeug insbesondere bei spanabhebender Bearbeitung dienen, von einer Vorrats- bzw. Versorgungseinheit zu einer oder mehreren Düsen.The invention relates to a device for supplying coolants and/or lubricants, preferably in minimal lubrication systems which serve to cool workpieces and/or tools, in particular during machining, from a storage or supply unit to one or more nozzles.
Insbesondere bei der spanabhebenden Bearbeitung von Metallwerkstücken, wie beispielsweise beim Schneiden, Bohren, Fräsen oder Drehen, treten infolge der Reibung zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug relativ hohe Temperaturen auf, die die Werkstoffeigenschaften negativ beeinflussen können und auch den Verschleiß des Werkzeuges wesentlich erhöhen. Deshalb wird dem Werkstück und/oder dem Werkzeug während des Bearbeitungsvorganges ein Kühl- und/oder ein Schmiermittel zugeführt. Als Kühlmittel wird üblicherweise eine Kühlflüssigkeit verwendet, die an der Bearbeitungsstelle aufgegeben wird. Je nach Art der Bearbeitung werden unterschiedliche Kühlmittel verwendet. So wird bei hohen Zerspanleistungen eine Emulsion aus Olkonzentrat und Wasser verwendet, während in der Feinmechanik und z.B. beim Gewindeschneiden meist reines Schneidöl aufgebracht wird.Particularly during the machining of metal workpieces, such as cutting, drilling, milling or turning, relatively high temperatures occur due to friction between the workpiece and the tool, which can have a negative impact on the material properties and also significantly increase tool wear. For this reason, a coolant and/or lubricant is supplied to the workpiece and/or the tool during the machining process. A cooling liquid is usually used as a coolant, which is applied at the machining point. Different coolants are used depending on the type of machining. For example, an emulsion of oil concentrate and water is used for high machining performance, while in precision engineering and, for example, when threading, pure cutting oil is usually applied.
Das Kühl- bzw. Schmiermittel befindet sich dabei in den bekannten Vorrichtungen in einem Speicher und wird einer Düse über eine Versorgungsleitung zugeführt. Mittels der Düse wird dann das Kühl-/Schmiermittel auf den zu kühlenden/schmierenden Bereich aufgesprüht. Neben dieser Vollstrahlkühlung ist auch bekannt, das Kühl-/Schmiermittel in eine Druckluftströmung einzuleiten. Dadurch wird ein Öl-Sprühnebel erzeugt, der das Werkzeug und den zu bearbeitenden Teil des Werkstückes einhüllt, wodurch KühlungThe coolant or lubricant is located in the known devices in a reservoir and is fed to a nozzle via a supply line. The coolant/lubricant is then sprayed onto the area to be cooled/lubricated using the nozzle. In addition to this full-jet cooling, it is also known to introduce the coolant/lubricant into a compressed air flow. This creates an oil spray that envelops the tool and the part of the workpiece to be machined, thereby cooling
und Schmierung derselben erreicht wird. Diese sogenannten Minimalschmiersysteme weisen gegenüber der Vollstrahlkühlung den Vorteil eines wesentlich geringeren Kühl-/ Schmiermittelverbrauches bei gleicher oder gar besserer Kühl- bzw. Schmierleistung auf.and lubrication of the same. These so-called minimal lubrication systems have the advantage of significantly lower coolant/lubricant consumption compared to full-jet cooling with the same or even better cooling or lubrication performance.
Bei allen genannten Vorrichtungen ist der Nachteil gegeben, daß beim Wechsel des zu bearbeitenden Werkstückes bzw. beim Wechsel des Bearbeitungsvorganges außer dem Wechsel des Werkstücks bzw. des Werkzeugs auch die Kühlvorrichtung umgebaut werden muß, um beispielsweise von einer Ölkühlung auf eine Öl-Wasser-Emulsionskühlung zu wechseln. Ein derartiger Umbau ist nicht nur umständlich und zeitaufwendig, sondern auch kostenintensiv, da durch die zurückzulegenden Wege zur Versorgungseinheit der Kühlmittelstrahl stets langer als notwendig aufrechterhalten bleibt, was zu einer größeren Verschmutzung des Arbeitsplatzes führt, zu höherem Kühlmittelverbrauch sowie zu höheren Entsorgungskosten für das zuviel versprühte Kühlmittel.All of the devices mentioned have the disadvantage that when changing the workpiece to be machined or when changing the machining process, the cooling device must be converted in addition to changing the workpiece or tool, for example to switch from oil cooling to oil-water emulsion cooling. Such a conversion is not only complicated and time-consuming, but also costly, since the distances to the supply unit mean that the coolant jet is always maintained for longer than necessary, which leads to greater contamination of the workplace, higher coolant consumption and higher disposal costs for the excess coolant sprayed.
Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Transport von Kühl- und/oder Schmiermitteln zu schaffen, insbesondere für Minimalschmiersysteme mit Sprühnebelkühlung, die unmittelbar am Arbeitsplatz die Steuerung und Regulierung der Kühlmittelmenge sowie den Wechsel auf unterschiedliche Kühlmittelsorten gestattet.The invention is therefore based on the object of creating a device for transporting coolants and/or lubricants, in particular for minimal lubrication systems with spray mist cooling, which allows the control and regulation of the coolant quantity and the change to different types of coolant directly at the workplace.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens zwei unabhängige Kühl- und/oder Schmiermittelleitungen von einer üblichen Versorgungseinheit bzw. von unterschiedlichen Versorgungseinheiten für die einzelnen Kühlschmiermittel zu einer gemeinsamen Steuer- und Dosiereinheit geführt werden, die sich unmittelbar vor der/ den Düsen zum Aufbringen der Kühl-/Schmiermittel direkt am Arbeitsplatz befindet. In bevorzugt vorgesehener Ausgestaltung der Erfindung ist es mittels eines Hauptschalters (6) möglich, Magnetventile an der/den Versorgungseinheit(en) fernzubedienen, um so die Zufuhr von Kühl-/Schmiermitteln insgesamt ein- und auszuschalten. Ein Auswahlschalter (7) gestattet es gleichermaßen, durch Bedienung von Magnetventilen an der/den Versorgungseinheit(en) zwischen den verschiedenen Kühl-/Schmiermittelsorten direkt am Arbeitsplatz auszuwählen. In ebenfalls vorgesehener Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, den Hauptschalter (6) und/oder den Auswahlschalter (7) als elektromechanische oder pneumatische Schalter auszubilden und die dazugehörige Leitungen (5,4) als elektrische oder pneumatische Übertragungen, um Vorrats- und Versorgungseinheiten mit entsprechenden Schaltsystemen damit bedienen zu können.This object is achieved according to the invention in that at least two independent coolant and/or lubricant lines are led from a conventional supply unit or from different supply units for the individual coolants to a common control and metering unit, which is located directly in front of the nozzle(s) for applying the coolant/lubricant at the workplace. In a preferred embodiment of the invention, it is possible to remotely operate solenoid valves on the supply unit(s) by means of a main switch (6) in order to switch the supply of coolants/lubricants on and off. A selection switch (7) also allows selection between the different types of coolant/lubricant directly at the workplace by operating solenoid valves on the supply unit(s). In a further embodiment of the invention, it is intended that the main switch (6) and/or the selection switch (7) be designed as electromechanical or pneumatic switches and the associated lines (5, 4) as electrical or pneumatic transmissions in order to be able to operate storage and supply units with corresponding switching systems.
Neben der Art des aufgebrachten Kühl-/Schmiermittels ist für den Kühl-/Schmiereffekt auch dessen aufgebrachte Menge maßgeblich. Um mit Hilfe der erfindungsgemäßenIn addition to the type of coolant/lubricant applied, the amount applied is also crucial for the cooling/lubricating effect. In order to
Vorrichtung eine Optimierung des KuhWSchmiereffektes zu erreichen, ist bevorzugt vorgesehen, daß in jeder Kühl-ZSchmiermittelleitung ein Dosierventil (8a, 8b, 8c) angeordnet ist. Dadurch kann der Strömungsquerschnitt jeder Kühl-ZSchmiermittelleitung kontinuierlich verändert werden, wodurch die von der Düse abgegebene Kühl- bzw. Schmiermittelmenge sehr genau eingestellt werden kann. Dadurch kann der Verbrauch an Kühl-/Schmiermittel stets optimiert werden, wodurch die verbrauchte Menge gering gehalten wird, was sich neben den Einkaufskosten auch günstig auf die Entsorgungskosten auswirkt. Es hat sich bewährt, die Dosierventile als Nadelventile oder Proportionalventile auszubilden, da diese in konstruktiv einfacher Weise ein schnelles Ansprechen auf veränderte Einstellungen gewähren. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind die Dosierventile und die Schalter (6,7) aus Gründen der Kompaktheit und Platzersparnis in einem gemeinsamen Gehäuse (9) angeordnet.In order to achieve an optimization of the cooling/lubricating effect in the device, it is preferably provided that a metering valve (8a, 8b, 8c) is arranged in each coolant/lubricant line. This allows the flow cross-section of each coolant/lubricant line to be continuously changed, whereby the amount of coolant or lubricant released by the nozzle can be adjusted very precisely. This allows the consumption of coolant/lubricant to be constantly optimized, whereby the amount used is kept low, which has a positive effect on disposal costs in addition to the purchase costs. It has proven useful to design the metering valves as needle valves or proportional valves, since these ensure a quick response to changed settings in a structurally simple manner. In a preferred embodiment of the invention, the metering valves and the switches (6, 7) are arranged in a common housing (9) for reasons of compactness and space saving.
Erfindungsgemäß sind zumindest zwei, in bevorzugter Ausgestaltung drei oder mehr Kühl-/Schmiermittelleitungen vorgesehen, die als Druckluftleitung, Ölleitung und (im Falle dreier Leitungen) als Emulsionsleitung ausgebildet sein können.According to the invention, at least two, in a preferred embodiment three or more coolant/lubricant lines are provided, which can be designed as a compressed air line, an oil line and (in the case of three lines) as an emulsion line.
Um die Düse, die bei bekannten Vorrichtungen üblicherweise an einem gelenkigen Halter, einem sogenannten Schwanenhals, angeordnet ist, zur Änderung des von dem Kühl-/ Schmiermittel beaufschlagten Bereichs in einfacher Weise verstellen zu können, ist vorgesehen, daß die Kühl-/Schmiermittelleitungen jeweils von einem Schlauch gebildet sind, der vorzugsweise aus einem flexiblen Gliederschlauch, beispielsweise aus Kunststoff, besteht. Dabei hat es sich insbesondere im Hinblick auf eine feine Dosierbarkeit der abgegebenen Kühlschmiermittel bewährt, daß vorzugsweise die Öl- und/oder die Emulsionsleitung (11, 10) nach den Dosierventilen von einem Mikro-Hochdruckschlauch gebildet ist/sind.In order to be able to easily adjust the nozzle, which in known devices is usually arranged on an articulated holder, a so-called gooseneck, in order to change the area exposed to the coolant/lubricant, it is provided that the coolant/lubricant lines are each formed by a hose, which preferably consists of a flexible articulated hose, for example made of plastic. In this case, it has proven useful, particularly with regard to the fine dosing of the coolant lubricants dispensed, that the oil and/or emulsion line (11, 10) downstream of the dosing valves is preferably formed by a micro high-pressure hose.
Die Anordnung von zumindest zwei, vorzugsweise drei oder mehr voneinander unabhängigen Kühl-/Schmiermittelleitungen birgt die Gefahr in sich, daß sich die einzelnen Leitungen oder Schläuche bei einer Neupositionierung der Düse gegenseitig verdrehen oder verhaken können, wodurch der Kühlmitteltransport beeinträchtigt sein kann und die Schläuche beschädigt werden können. Es ist deshalb vorteilhaft, die Leitungen in einer gemeinsamen Schlauchhülle zu führen. In bevorzugter Ausstattung ist vorgesehen, daß der Schlauch einer Kühl-/Schmiermittelleitung die Schläuche der anderen Kühl-/ Schmiermittelleitungen im Abstand umhüllt. Der Gesamt-Platzbedarf der Kühl-/ Schmiermittelleitungen kann auf diese Weise sehr gering gehalten werden. Darüberhinaus sind die innenliegenden Kühl-/Schmiermittelleitungen zuverlässig vor Beschädigungen geschützt, wobei das in der umhüllenden Kühl-/SchmiermittelleitungThe arrangement of at least two, preferably three or more independent coolant/lubricant lines entails the risk that the individual lines or hoses can twist or get caught on each other when the nozzle is repositioned, which can impair the coolant transport and damage the hoses. It is therefore advantageous to guide the lines in a common hose cover. In a preferred configuration, the hose of one coolant/lubricant line encloses the hoses of the other coolant/lubricant lines at a distance. The total space required by the coolant/lubricant lines can be kept very low in this way. In addition, the internal coolant/lubricant lines are reliably protected from damage, with the coolant/lubricant line enclosing the hoses.
strömende Fluid für eine elastische Bettung bzw. Halterung der innenliegenden Kühl-/ Schmiermittelleitungen sorgt, wodurch diese an einem gegenseitigen Verdrehen gehindert sind.The flowing fluid provides an elastic bedding or support for the internal coolant/lubricant lines, preventing them from twisting against each other.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schläuche der Ölleitung und der Emulsionsleitung innerhalb des Schlauches der Druckluftleitung angeordnet sind. Auf diese Weise sind die flüssigkeitsführenden Schläuche vor äußeren mechanischen Belastungen weitestgehend geschützt, so daß ein unerwünschter Öl- bzw. Emulsionsaustritt vermieden werden kann. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die Öl- bzw. Emulsionsleitung als Mikro-Hochdruckschläuche ausgebildet sind, da diese eine relativ geringe Festigkeit aufweisen und leicht Knickstellen bilden, die zu Beschädigungen führen können. Durch die Anordnung der Mikro-Hochdruckschläuche innerhalb des Druckluftschlauches sind diese vor Beschädigungen wirksam geschützt.In a preferred embodiment of the invention, the hoses of the oil line and the emulsion line are arranged inside the hose of the compressed air line. In this way, the fluid-carrying hoses are largely protected from external mechanical stresses, so that unwanted oil or emulsion leakage can be avoided. This is particularly advantageous if the oil or emulsion lines are designed as micro high-pressure hoses, since these have a relatively low strength and easily form kinks that can lead to damage. By arranging the micro high-pressure hoses inside the compressed air hose, they are effectively protected from damage.
Im folgenden werden die Einzelheiten der Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ersichtlich.In the following, the details of the invention will become apparent using two embodiments with reference to the drawings.
Fig. 1 zeigt ein mögliches Ausführungsbeispiel.Fig. 1 shows a possible embodiment.
Von einer Druckluftquelle führt eine Druckluftleitung (3) zu der Steuer- und Dosiereinheit (9). Die Leitungen (1) und (2) führen von einer oder zwei Versorgungseinheiten ebenfalls zur Steuer- und Dosiereinheit (9). Die Leitungen (1), (2) und (3) sind in einer gemeinsamen Schutzhülle (13) angeordnet. An der Steuer- und Dosiereinheit (9) befindet sich ein Hauptschalter (6), der mittels einer elektrischen Leitung (5) gestattet, Magnetventile an der/den Versorgungseinheit(en) zu bedienen und somit die Zufuhr von Kühl- und/oder Schmiermitteln ganz ein- oder auszuschalten.A compressed air line (3) leads from a compressed air source to the control and dosing unit (9). The lines (1) and (2) also lead from one or two supply units to the control and dosing unit (9). The lines (1), (2) and (3) are arranged in a common protective cover (13). There is a main switch (6) on the control and dosing unit (9) which, by means of an electrical line (5), allows solenoid valves on the supply unit(s) to be operated and thus the supply of coolants and/or lubricants to be switched on or off completely.
Ein Auswahlschalter (7) gestattet es mittels einer elektrischen Leitung (4), durch Bedienung von Magnetventilen an der/den Versorgungseinheit(en) zwischen den verschiedenen Kühl-/Schmiermitteln umzuschalten.A selection switch (7) allows switching between the various coolants/lubricants by means of an electrical line (4) by operating solenoid valves on the supply unit(s).
Dosierventile (8a, 8b, 8c) für jede Kühl-/Schmiermittelleitung ermöglichen es, jedes der Kühl-/Schmiermittel individuell zu dosieren.Dosing valves (8a, 8b, 8c) for each coolant/lubricant line allow each of the coolants/lubricants to be dosed individually.
Die Leitung (12) führt die Druckluft zur Düse, die Leitungen (10) und (11), die bevorzugt als Mikro-Hochdruckschläuche ausgebildet und innerhalb der Druckluftleitung (12) angeordnet sind, führen die flüssigen Kühlschmiermittel zur der bzw. den Düsen.The line (12) leads the compressed air to the nozzle, the lines (10) and (11), which are preferably designed as micro high-pressure hoses and arranged within the compressed air line (12), lead the liquid cooling lubricant to the nozzle(s).
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind nach der Steuer- und Dosiereinheit (9) die Schläuche der Druckluftleitung (12) und die Leitungen der flüssigen Kühl-/ Schmiermittel (10, 11) innerhalb einer gemeinsamen Schutzhülle (13) angeordnet. Ansonsten entspricht diese Alternativausführung der in Fig. 1 gezeigten Ausführung.In the embodiment shown in Fig. 2, the hoses of the compressed air line (12) and the lines of the liquid coolant/lubricant (10, 11) are arranged within a common protective cover (13) after the control and metering unit (9). Otherwise, this alternative design corresponds to the design shown in Fig. 1.
Claims (15)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO1998010217A1 (en) * | 1996-09-07 | 1998-03-12 | Pe Product Engineering Gmbh | Lubricator |
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1993
- 1993-03-27 DE DE9304713U patent/DE9304713U1/en not_active Expired - Lifetime
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| WO1998010217A1 (en) * | 1996-09-07 | 1998-03-12 | Pe Product Engineering Gmbh | Lubricator |
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