DE9312574U1

DE9312574U1 - Kühlmittelvorrichtung

Info

Publication number: DE9312574U1
Application number: DE9312574U
Authority: DE
Original assignee: KREISINGER GmbH
Current assignee: KREISINGER GmbH
Priority date: 1993-08-21
Filing date: 1993-08-21
Publication date: 1993-10-07
Anticipated expiration: 2003-08-22

Description

Gleise & Große

Patentanwaltskanzlei
Stuttgart Berlin

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Kiihlmittelvorrichtung für eine Werkzeugmaschine oder dergleichen, mit einer Kühlmittelpumpe, die über eine Kühlmittelleitung mit einem Kühlmittelauslaß verbunden ist.

Bekannte Vorrichtungen der eingangs genannten Art dienen dazu, dem Werkstück der Werkzeugmaschine Kühlmittel beim Bearbeitungsvorgang zuzuführen. Nachteilig ist, daß beim Einschalten der Werkzeugmaschine das Kühlmittel nicht sofort zur Verfügung steht, sondern zunächst von der Kühlmittelpumpe gefördert und erst dann -unter Einschluß von Luftblasen und dergleichen- aus dem Kühlmittelauslaß austritt. Die Luftblasen führen oftmals dazu, daß ein unkontrolliertes Spritzen auftritt. Die Zeitverzögerung zwischen dem Einschalten der Maschine und der ordnungsgemäßen Kühlmittelzuführung führt nicht nur zur Verlängerung der Bearbeitungszeiten, sondern stört auch den Arbeitsrhythmus des Mechanikers, der die Werkzeugmaschine bedient.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kühlmittelvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die vorstehend genannten Nachteile nicht auftreten.

A 11 412GR-aw 19. August 1993

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Kühlmittelleitung ein diese bei ausgeschalteter Kühlmittelpumpe mit Kühlmittel gefüllt haltendes Ventil angeordnet ist. Das Ventil sorgt dafür, daß beim Abschalten der Maschine und dem gleichzeitig erfolgenden Stillsetzen der Kühlmittelpumpe das sich in der Kühlmittelleitung befindliche Kühlmittel nicht gänzlich oder zum Großteil aus der Kühlmittelleitung heraus- und/oder zurückläuft, so daß beim Wiedereinschalten das Kühlsystem der Werkzeugmaschine zur Förderung von Luft bzw. zur Förderung eines Luft-Kühlmittelgemenges kommt. Aufgrund des erfindungsgemäßen Ventils bleibt die Kühlmittelleitung stets geflutet, unabhängig davon, ob die Kühlmittelpumpe arbeitet oder stillgesetzt ist. Hierdurch ist es sogar möglich, als Kühlmittelpumpe eine Kreiselpumpe einzusetzen, die nur fördert, wenn keine Luft im System vorhanden ist. Schaltet der Bedienmann die Werkzeugmaschine mit der erfindungsgemäßen Kühlmittelvorrichtung ein, so wird gleichzeitig sofort aus dem Kühlmittelauslaß das Kühlmittel zugeführt, ohne daß es zu einer Zeitverzögerung kommt und ohne daß ein Spritzen oder ein pulsierendes Fördern auftritt.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Ventil stromab im Bereich der Kühlmittelpumpe angeordnet ist. Es befindet sich somit in unmittelbarer Nähe der Kühlmittelpumpe, das heißt, zwischen der Kühlmittelpumpe und dem Ventil ist nur ein sehr kurzer Abschnitt der Kühlmittelleitung; ein weitaus größerer Kühlmittelleitungsabschnitt

verläuft zwischen dem Ventil und dem Kühlmittelauslaß.

Es ist jedoch auch möglich, daß im Bereich des Kühlmittelauslasses ein bzw. ein weiteres Ventil angeordnet ist. Wird im Bereich des Kuhlmittelauslasses ein Ventil angeordnet, so ist es sogar möglich, die Kühlmittelleitung mit Gefälle zu installieren, das heißt, sie liegt stromab tiefer als stromauf, was normalerweise dazu führen würde, daß das Kühlmittel beim Abschalten der Kühlmittelpumpe aus der Kühlmittelleitung herausläuft. Befindet sich jedoch am Ende der Kühlmittelleitung, das heißt im Bereich des Kühlmittelauslasses, das Ventil, so wird das Herauslaufen des Kühlmittels beim Abschalten der Kühlmittelpumpe verhindert. Eine Kombination beider Maßnahmen, nämlich die Anordnung eines Ventils im Bereich der Kühlmittelpumpe und die Anordnung eines weiteren Ventils im Bereich des Kühlmittelaustritts ist ebenfalls möglich.

Vorzugsweise ist das Ventil als Rückschlagventil ausgebildet. Dies bedeutet, daß es vom Förderdruck der Kühlmittelpumpe geöffnet wird und -sofern die Kühlmittelpumpe ausgeschaltet wird- selbsttätig aufgrund des Wegfalls des Förderdrucks schließt -so daß die Kühlmittelleitung geflutet bleibt. Insbesondere kann vorgesehen sein, daß das Rückschlagventil ein vom Förderdruck der Kühlmittelpumpe gegen die Kraft einer Rückstellfeder auslenkbares Ventilglied, insbesondere einen Ventilteller aufweist.

Es ist jedoch vorzugsweise auch möglich, daß das Ventil ein pneumatisch, elektrisch oder hydraulisch steuerbares Steuerventil ist. Dies bedeutet, daß eine Steuerung des Ventils mittels Hydraulik, Pneumatik oder elektrischem Strom vorgenommen wird, wobei diese Steuerung in Abhängigkeit von der Betätigung der Kühlmittelpumpe vorgenommen wird. Es ist somit eine Steuereinrichtung vorhanden, die sowohl die Kühlmittelpumpe als auch das Steuerventil ansteuert. Wird die Kühlmittelpumpe von der Steuereinrichtung eingeschaltet, so wird gleichzeitig das Steuerventil geöffnet. Wird die Kühlmittelpumpe ausgeschaltet, so steuert die Steuereinrichtung das Steuerventil in seine geschlossene Stellung, so daß die Kühlmittelleitung geflutet bleibt.

Vorzugsweise ist es möglich, daß in der Kühlmittelleitung ein Rückschlagventil und ein Steuerventil angeordnet sind. Vorzugsweise ist dann das Steuerventil im Bereich der Kühlmittelpumpe und das Rückschlagventil im Bereich des Kühlmittelauslasses angeordnet .

Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und zwar zeigt davon

Figur 1 einen Querschnitt durch ein

Steuerventil,

Figur 2 einen Querschnitt durch ein

Rückschlagventil,

Figur 3 eine Kühlmittelvorrichtung

mit einem Rückschlagventil,

Figur 4 eine Kühlmittelvorrichtung

mit einem Rückschlag- und
einem Steuerventil und

Figur 5 eine weitere Ausführungsform einer Kühlmittelvorrichtung.

Die Figur 1 zeigt ein Ventil 1, das als pneumatisch arbeitendes Steuerventil 2 ausgebildet ist. Im Bereich zwischen einem Ventilgehäuse 3 und einem mit dem Ventilgehäuse 3 verbundenen, insbesondere verschraubten Ventildeckel 4 ist eine Ventilkammer 5 ausgebildet. Diese im Grundriß vorzugsweise kreisförmige Ventilkammer weist in ihrer Seitenwand 6 eine Umfangsnut 7 auf, in der eine flexible Dichtung 8, insbesondere eine Polyurethandichtung eindickt. In Ruhestellung weist die Dichtung 8 die mit durchgezogener Linie in der Figur 1 dargestellte Stellung auf, das heißt, sie liegt der Unterseite 9 bzw. der Oberseite 10 der Ventilkammer 5 mit Abstand gegenüber. In die Oberseite 10 der Ventilkammer 9 mündet ein Druckluftanschluß 11. Das Ventilgehäuse 3 besitzt eine Eingangsbohrung 12, die mit einer zentralen, von der Unterseite 9 der Ventilkammer 5 ausgehenden Zuführbohrung 13 kommunizierend zusammentrifft. Eine von der Unterseite 9 der Ventilkammer 5 ausgehende Abführbohrung 14 ist mit einer rechtwinklig dazu verlaufenden Ausgangsbohrung 15 verbunden. Eingangsbohrung 12 und Ausgangs-

bohrung 15 sind bereichsweise mit Innengewinde versehen, um dort eine nicht dargestellte Kühlmittelleitung anschließen zu können. Vorzugsweise kann die Abführbohrung 14 im Bereich der Unterseite 9 in einen Ringkanal 16 einmünden, der um die Zuführbohrung 13 herum verläuft.

Kühlmittel, das der Eingangsbohrung 12 zugeführt wird, gelangt über die Zuführbohrung 13 in die Ventilkammer 5 und von dort in die Abführbohrung 14 und tritt dann aus der Ausgangsbohrung 15 aus. Dies ist jedoch nur möglich, wenn die Dichtung 8 die in der Figur 1 dargezeigte Stellung aufweist. Wenn über den Druckluftanschluß 11 Druckluft von einer Steuereinrichtung zugeführt wird, so nimmt die Dichtung 8 die strichpunktierte Stellung der Figur 1 an, wodurch die Zuführbohrung 13 verschlossen wird, so daß die Kühlmittelleitung abgesperrt wird.

Die Figur 2 zeigt ein Ventil 1, das als Rückschlagventil 17 ausgebildet ist. Es besitzt ein Ventilgehäuse 18 und einen Ventildeckel 19. Ventilgehäuse 18 und Ventildeckel 19 sind miteinander verschraubt; im Innern der Einheit wird eine Ventilkammer 2 0 ausgebildet. In der Ventilkammer 20 befindet sich eine flexible Dichtung 21, die von einer Stufe 22 des Ventildeckels 19 auf eine Stufe 23 des Ventilgehäuses im Bereich der Peripherie gedrückt wird. Mittig auf der Außenseite 24 der Dichtung 21 befindet sich ein Federdruckstück 25; im Ventildeckel 19 befindet sich eine Ausnehmung 26. In die Ausnehmung 26 greift eine Schraubendruckfeder 27 ein, deren anderes Ende das Federdruckstück

2 5 beaufschlagt und dadurch die Dichtung mit ihrer Innenseite 28 in Richtung auf das Ventilgehäuse 18 drückt. Die Stufe 23, die als Ringstufe ausgebildet ist, geht in eine Ringnut 29 über, die von einem zentralen Dom 30 begrenzt wird. In den Dom 30 mündet eine Abführbohrung 31, die in eine Ausgangsbohrung 3 2 übergeht, welche rechtwinklig zur Abführbohrung 31 verläuft. Die Abführbohrung 31 und die Ausgangsbohrung 3 2 sind am Ventilgehäuse 18 ausgebildet. Ebenfalls am Ventilgehäuse 18 sind eine Eingangsbohrung 33 und eine Zuführbohrung 3 4 ausgebildet. Die Eingangsbohrung 3 3 verläuft rechtwinklig zur Zuführbohrung 34, die mit ihrem Ende in der Ringnut 29 endet. Eingangsbohrung 3 3 und Ausgangsbohrung 3 2 sind mit Innengewinde versehen, um eine nicht dargestellte Kühlmittelleitung anschließen zu können. Die Schraubendruckfeder 27 drängt die flexible Dichtung 21 in Richtung auf den Dom 30, so daß sie -wenn kein Förderdruck des Kühlmittels vorhanden ist- die Abführbohrung 31 verschließt. Wird jedoch der Eingangsbohrung 33 Kühlmittel von einer nicht dargestellten Kühlmittelpumpe unter Druck zugeführt, so gelangt dies durch die Zuführbohrung 33 in die Ringnut 29 und lenkt dadurch die Dichtung 21 unter Komprimierung der Schraubendruckfeder 2 7 aus, so daß das Kühlmittel in die Abführbohrung 31 und zur Ausgangsbohrung 3 2 gelangen kann und auf diese Art und Weise einem Kühlmittelauslaß zugeführt wird.

Die Figur 3 erläutert eine Kühlmittelvorrichtung 35, die einen Kühlmittelbehälter 36, eine Kühlmittelpumpe 37, eine Kühlmittelleitung 38 und einen

Kühlmittelauslaß 39 aufweist. Im Bereich der Kühlmittelpumpe 37 ist ein Ventil 1 angeordnet, das als Steuerventil 2 oder -nach einem anderen Ausführungsbeispiel- auch als Rückschlagventil 17 ausgebildet sein kann.

Zunächst sei angenommen, das Ventil 1 ist als Rückschlagventil 17 ausgebildet. Wird von der Kühlmittelpumpe 3 7 Kühlmittel aus dem Kühlmittelbehälter 3 6 gefördert und über ein erstes Teilstück der Kühlmittelleitung 38 dem Rückschlagventil 17 zugeführt, so führt der Förderdruck dazu, daß die Dichtung 21 des Rückschlagventils 17 öffnet und das Kühlmittel über den anschließenden Bereich der Kühlmittelleitung 38 dem Kühlmittelauslaß 39 zugeführt wird, wo es austritt und -beispielsweise bei einer Werkzeugmaschine- das Werkstück beim Bearbeitungsvorgang kühlt. Wird die Kühlmittelpumpe 3 7 abgeschaltet, so bleibt aufgrund des sich schließenden Rückschlagventil 17 die Kühlmittelleitung 38 geflutet, das heißt, es läuft kein Kühlmittel zurück und es tritt auch kein weiteres Kühlmittel aus dem Kühlmittelauslaß 39 aus. Beim Wiedereinschalten der Kühlmittelvorrichtung 35 steht somit sofort der volle Kühlmittelstrom luftblasenfrei zur Verfügung.

Sofern das Ventil 1 als Steuerventil 2 ausgebildet ist, ist eine zusätzliche, nicht dargestellte Steuereinrichtung vorgesehen, die gleichzeitig die Kühlmittelpumpe 37 und auch das Steuerventil 2 derart ansteuert, daß beim Fördern von Kühlmittel die Dichtung 8 nicht beispielsweise pneumatisch beaufschlagt wird, so daß das Steuerventil 2 die geöff-

nete Stellung einnimmt. Das Kühlmittel kann somit die Kühlmittelleitung 38 passieren und aus dem Kühlmittelauslaß 39 austreten. Wird jedoch die Kühlmittelpumpe 37 ausgeschaltet, so wird gleichzeitig pneumatisch die Dichtung 8 beaufschlagt, so daß das Steuerventil 2 schließt. Auch in diesem Falle bleibt die Kühlmittelleitung 38 geflutet. Es bestehen somit die gleichen Vorteile wie bereits vorstehend beschrieben.

Das Ausführungsbeispiel der Figur 4 entspricht dem der Figur 3, so daß auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen wird. Zusätzlich ist jedoch ein weiteres Ventil 1 im Bereich des Kühlmittelauslasses 39 vorgesehen, das -wie bereits vorstehend beschrieben- entweder als Steuerventil 2 oder aber auch als Rückschlagventil 17 ausgebildet sein kann. Dieses zweite Ventil 1 verhindert, daß bei einem tiefliegenden Kühlmittelauslaß 39 die Kühlmittelleitung 3 8 leerläuft, wenn die Kühlmittelpumpe 37 ausgeschaltet wird. Auf diese Art und Weise ist stets eine Vollfüllung der Kühlmittelleitung 38 garantiert.

Die Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Kühlmittelvorrichtung, bei der einem Kühlmittelbehälter 3 6 eine Kühlmittelpumpe 37 zugeordnet ist, die Kühlmittel einer Kühlmittelleitung 3 8 zuführt. Die Kühlmittelleitung 38 weist eine Verzweigung 40 auf, von der eine Verzweigungsleitung 41 und eine Verzweigungsleitung 42 abgehen. Die Verzweigungsleitung 41 führt zu einer Kühlmittel-Hauptversorgung; die Verzweigungsleitung 42 führt zu einer

Kühlmittel-Zielversorgung. In der Nähe der Kühlmittelpumpe 37 ist im Bereich der Kühlmittelleitung 38 ein Rückschlagventil 17 angeordnet. Die Verzweigungsleitung 42 ist mit einem Steuerventil 2 versehen. Das Steuerventil 2 ist mittels einer nicht dargestellten Steuereinrichtung ansteuerbar.

Durch Ein- und Ausschalten der Kühlraittelpumpe 37 besteht eine grundsätzliche Steuerfunktion, das heißt, die Hauptversorgung einer Werkzeugmaschine kann dadurch ein- und ausgeschaltet werden. Das Rückschlagventil 17 sichert einen Rückstau des Kühlmittels, so daß die Leitungen nicht leerlaufen. Mittels der nicht dargestellten Steuereinrichtung läßt sich das Steuerventil 2 betätigen, so daß eine gezielte Versorgung, zum Beispiel die Kühlung eines Werkstücks mit der Verzweigungsleitung 4 2 vorgenommen werden kann. Die Steuerung des Steuerventils 2 erfolgt unabhängig von der Steuerung der Kühlmittelpumpe 37, das heißt, die Kühlmittelpumpe 37 läuft vorzugsweise ständig und die Kühlmittel-Zielversorgung wird mittels des Steuerventils 2 gesteuert. Voraussetzung ist hierbei, daß beim Einsatz des vorstehend in der Figur 1 dargestellten Steuerventils 2 der Steuerdruck für das Ventil größer als dessen Arbeitsdruck ist.

Claims

Gleiss & Große Patentanwaltskanzlei Stuttgart Berlin Schutzansprüche

1. Kühlmittelvorrichtung für eine Werkzeugmaschine oder dergleichen, mit einer Kühlmittelpumpe, die über eine Kühlmittelleitung mit einem Kühlmittelauslaß verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kühlmittelleitung (38) ein diese bei abgeschalteter Kühlmittelpumpe (37) mit Kühlmittel gefüllt haltendes Ventil (1) angeordnet ist.

2. Kühlmittelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (1) stromab im Bereich der Kühlmittelpumpe (37) angeordnet ist.

3. Kühlmittelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Kühlmittelauslasses (39) ein bzw. ein weiteres Ventil (1) angeordnet ist,

4. Kühlmittelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (1) als Rückschlagventil (17) ausgebildet ist.

5. Kühlmittelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (17) ein vom Förderdruck der Kühlmittelpumpe (37) gegen die Kraft einer Rückstellfeder (Schraubendruckfeder 27) auslenkbares Ventil-

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glied (Dichtung 21), insbesondere einen Ventilteller, aufweist.

6. Kühlmittelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche l bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (1) ein pneumatisch, elektrisch oder hydraulisch steuerbares Steuerventil (2) ist.

7. Kühlmittelvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Steuerventil (2) eine Steuereinrichtung zugeordnet ist, die auch die Kühlmittelpumpe (37) vorzugsweise synchron ansteuert.

8. Kühlmittelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kühlmittelleitung (38) ein Rückschlagventil (17) und ein Steuerventil (2) angeordnet sind.

9. Kühlmittelvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (2) im Bereich der Kühlmittelpumpe (37) und daß das Rückschlagventil (17) im Bereich des Kühlmittelauslasses (39) angeordnet ist.

10. Kühlmittelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Kühlmittelpumpe (37) an eine Verzweigung (40) angeschlossen ist, wobei an eine Verzweigungsleitung (40) eine Kühlmittel-Hauptversorgung anschließbar ist und in der anderen Verzweigungsleitung (42) ein Steuerventil (2) für eine Kühlmittel-Zielversorgung angeordnet ist, wobei bei lau-

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fender Kühlitiittelpumpe (37) das Steuerventil (2) von einer Steuereinrichtung ansteuerbar ist.