PL191883B1

PL191883B1 - Machining tool cooling apparatus

Info

Publication number: PL191883B1
Application number: PL344317A
Authority: PL
Inventors: Antoni Hasenbeck
Original assignee: Antoni Hasenbeck
Priority date: 2000-06-12
Filing date: 2000-12-04
Publication date: 2006-07-31
Also published as: PL344317A1

Abstract

1. Urządzenie do chłodzenia narzędzia obrabiającego posiadające zamknięty zbiornik z płynem chłodzącym połączony poprzez elektropompkę i waż tłoczny z elementem kierującym płyn chłodzący na narzędzie obrabiające i zaopatrzone w waż spustowy do doprowadzania płynu chłodzącego do zbiornika, znamienne tym, ze przykryty od góry osadzoną rozłącznie pokrywą (6) zbiornik (1) o kształcie zbliżonym do prostopadłościanu, korzystnie zaopatrzony w umieszczony w bocznej ścianie poziomowskaz (15), podzielony jest wewnątrz przegrodą (7) prostopadłą do swojej podstawy, mającą prostokątny otwór, o wysokości h1 wynoszącej od 12 do 25% wysokości h zbiornika (1), odległości h2 dolnej krawędzi otworu od podstawy zbiornika (1) wynoszącej od 23 do 33% wysokości h zbiornika (1), a odległości h3 górnej krawędzi otworu od pokrywy (6) zbiornika (1) wynoszącej od 45 do 65% wysokości h zbiornika (1), przy czym w jednej części zbiornika (1), w pokrywie (6), zamocowana jest elektropompka (8) z wężem tłocznym (2) połączonym poprzez wąż segmentowy (3) z elementem kierującym ciecz (4) na narzędzie obrabiające, zaś w drugiej w pokrywie (6) zamocowany jest wąż spustowy (5) o końcówce otoczonej sitem (9) zamocowanym wewnątrz zbiornika (1), a wąż segmentowy utworzony jest z połączonych na stałe elementów (11) w kształcie ściętego stożka zakończonego powierzchnią kulistą, przy czym ścięty stożek tworzy gniazdo jednego elementu (11), w które wchodzi utworzony przez powierzchnię kulistą czop drugiego elementu (11) oraz połączony jest z wężem tłocznym (2) za pomocą elementu łączącego (12) mającego z jednej strony czop utworzony przez powierzchnię kulistą wchodzącą w gniazdo utworzone przez ścięty stożek pierwszego elementu tworzącego wąż segmentowy (3), a z drugiej strony cylindryczną, nagwintowaną zewnętrznie powierzchnię do łączenia z wężem tłocznym (2).1. Device for cooling the working tool having closed coolant tank connected via electropump and pressure weighing device with an element guiding the coolant on the processing tool and equipped with a drain hose to supplying coolant to the tank, characterized by with a detachably fitted cover (6) covered from above the tank (1) with a shape similar to a cuboid, preferably provided the split level indicator (15) in the side wall it is inside a partition (7) perpendicular to its base, having a rectangular opening with a height h1 of 12 to 25% of the height h of the tank (1), distance h2 of the lower edge of the opening from the base of the tank (1) at 23 to 33% of the height h tank (1), and the distance h3 from the upper edge of the opening to the cover (6) the tank (1) between 45 and 65% of the height h of the tank (1), fixed in one part of the tank (1), in the cover (6) there is an electric pump (8) with a discharge hose (2) connected via segment hose (3) with a fluid guide (4) on the tool process, and a hose is mounted in the other cover (6) drain (5) with the tip surrounded by a screen (9) fixed inside tank (1) and the segment hose is made up of coupled fixed elements (11) in the shape of a truncated cone a spherical surface, the truncated cone forming the seat of one element (11) into which the formed by the spherical surface of the second element (11) and connected with the discharge hose (2) via the connecting piece (12) having on one side a pin formed by a spherical surface going into the seat formed by the truncated cone of the first the segment forming the segment hose (3) and on the other side cylindrical externally threaded bonding surface with discharge hose (2).

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do chłodzenia płynem chłodzącym narzędzia obrabiającego, zwłaszcza metal w wiertarce, wiertarko-frezarce, frezarce, szlifierce, pile ramowej, przecinarce taśmowej.The subject of the invention is a device for cooling a working tool with a coolant, especially metal in a drill, drilling and milling machine, milling machine, grinder, frame saw, band saw.

Znane są urządzenia do chłodzenia narzędzia obrabiającego posiadające zamknięty zbiornik z płynem chłodzącym o dużej pojemności połączony poprzez pompę i wąż tłoczny z metalowym elementem kierującym płyn chłodzący na narzędzie obrabiające oraz mające waż spustowy połączony ze stanowiącym wyposażenie obrabiarki zbiornikiem do doprowadzania płynu chłodzącego do zbiornika.Machines for cooling a machining tool are known having a closed, large capacity coolant reservoir connected via a pump and a delivery hose to a metal element guiding coolant to the machining tool and having a drain hose connected to a reservoir for supplying coolant to the reservoir.

Znane urządzenia charakteryzują się znacznymi rozmiarami. Wymagają one stosowania dużych ilości płynu chłodzącego i stosowanie ich do chłodzenia narzędzi w małych wiertarkach, frezarkach, szlifierkach czy piłach jest nieekonomiczne. Ponadto ilość znajdującego się w obiegu płynu chłodzącego wymaga zastosowania dużych pomp tłoczących, co z kolei powoduje drgania urządzenia, a w szczególności stanowiącego zakończenie węża tłoczącego metalowego elementu kierującego płyn na narzędzie obrabiające. Powoduje to duże straty płynu. Ponadto kształt metalowego elementu kierującego nie zapewnia precyzyjnego ukierunkowania płynu na narzędzie obrabiające.The known devices are of considerable size. They require the use of large amounts of coolant and it is uneconomical to use them to cool tools in small drills, milling machines, grinders or saws. In addition, the amount of circulating coolant requires the use of large delivery pumps, which in turn causes the device to vibrate, and in particular the metal element at the end of the delivery hose that directs the fluid to the processing tool. This causes a large loss of fluid. Moreover, the shape of the metal guide element does not ensure that the fluid is precisely directed towards the machining tool.

Urządzenie do chłodzenia narzędzia obrabiającego według wynalazku posiada przykryty od góry, osadzoną rozłącznie pokrywą, zbiornik z płynem chłodzącym o kształcie zbliżonym do prostopadłościanu podzielony wewnątrz na dwie części prostopadłą do swojej podstawy przegrodą.The device for cooling a machining tool according to the invention has a tank with a cooling fluid with a shape similar to a cuboid and divided inside into two parts perpendicular to its base by a partition.

Korzystnym jest zaopatrzenie zbiornika w umieszczony w bocznej jego ścianie poziomowskaz. W jednej części zbiornika, w pokrywie, zamocowana jest elektropompka z wężem tłocznym połączonym poprzez wąż segmentowy z elementem kierującym ciecz na narzędzie obrabiające, zaś w drugiej części zbiornika w pokrywie zamocowany jest wąż spustowy o końcówce otoczonej sitem zamocowanym wewnątrz zbiornika. Dzieląca zbiornik przegroda posiada prostokątny otwór o wysokości h1 wynoszącej od 12 do 25% wysokości zbiornika h, odległości dolnej krawędzi otworu od podstawy zbiornika h2 wynoszącej od 23 do 33% wysokości zbiornika h, a odległości górnej krawędzi otworu od pokrywy zbiornika h3 wynoszącej od 45 do 65% wysokości zbiornika h.It is advantageous to provide the tank with a level indicator in its side wall. In one part of the container, in the cover, an electropump with a pressure hose connected through a segment hose with the element directing the liquid to the machining tool is mounted, and in the other part of the container, in the cover, there is a drain hose with a tip surrounded by a screen fixed inside the container. The partition dividing the tank has a rectangular opening with a height h1 ranging from 12 to 25% of the tank height h, a distance from the lower edge of the opening to the tank base h2 of 23 to 33% of the tank height h, and a distance from the upper edge of the opening to the tank cover h3 ranging from 45 to 65% of tank height h.

Korzystnym jest, aby prostokątny otwór miał szerokość d1 mniejszą od szerokości d zbiornika. Natomiast waż segmentowy utworzony jest z połączonych na stałe elementów w kształcie ściętego stożka zakończonego powierzchnią kulistą, przy czym ścięty stożek tworzy gniazdo jednego elementu, w które wchodzi utworzony przez powierzchnię kulistą czop drugiego elementu. Wąż segmentowy połączony jest z wężem tłocznym za pomocą elementu łączącego, stanowiącego jego początkowy element i mającego z jednej strony czop utworzony przez powierzchnię kulistą wchodzącą w gniazdo utworzone przez ścięty stożek pierwszego elementu tworzącego wąż segmentowy, a z drugiej strony cylindryczną, nagwintowaną zewnętrznie powierzchnię do łączenia z wężem tłocznym. Natomiast umieszczony na końcu węża segmentowego element kierujący płyn chłodzący na narzędzie obrabiające ma kształt dwóch połączonych ze sobą ściętych stożków, z których dolny tworzy gniazdo do umieszczania czopa utworzonego przez powierzchnię kulistą ostatniego elementu węża segmentowego, zaś górny tworzy końcówkę kierującą płyn na obrabiające narzędzie. Umieszczony na końcu węża segmentowego element kierujący płyn chłodzący na narzędzie obrabiające może mieć również kształt ściętego stożka przechodzącego w powierzchnię mającą w przekroju podłużnym kształt zbliżony do trapezu o krótszej dolnej podstawie, przy czym stożek tworzy gniazdo do umieszczania czopa utworzonego przez powierzchnię kulistą ostatniego elementu węża segmentowego, zaś powierzchnia o przekroju podłużnym zbliżonym do trapezu tworzy końcówkę kierującą płyn na obrabiające narzędzie.It is preferred that the rectangular opening has a width d1 smaller than the width d of the tank. The segmented hose, on the other hand, is made of permanently connected elements in the shape of a truncated cone ending in a spherical surface, the truncated cone forming a seat of one element, into which a pin of the other element is formed by the spherical surface. The segment hose is connected to the discharge hose by a connecting element constituting its initial element and having on one side a pin formed by a spherical surface engaging in a socket formed by a truncated cone of the first element forming a segment hose, and on the other side a cylindrical, externally threaded surface for connection with discharge hose. On the other hand, the element directing the cooling fluid to the machining tool located at the end of the segment hose has the shape of two interconnected truncated cones, the lower one of which forms a seat for the plug formed by the spherical surface of the last element of the segment hose, and the upper one forms the tip directing the fluid to the processing tool. The element directing the coolant to the machining tool located at the end of the segment hose may also have the shape of a truncated cone passing into a surface having a longitudinal cross-sectional shape similar to a trapezoid with a shorter bottom base, the cone forming a seat for receiving a plug formed by the spherical surface of the last element of the segment hose. and the trapezoidal longitudinal cross-section surface forms the tip directing the fluid onto the processing tool.

Korzystnym jest zaopatrzenie węża segmentowego w element rozdzielający strumień płynu mający kształt ściętego stożka połączonego z dwiema powierzchniami cylindrycznymi usytuowanymi względem siebie pod kątem prostym.It is advantageous to provide the segment hose with a fluid flow splitting element having a frusto-conical shape connected to two cylindrical surfaces at right angles to each other.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się małymi rozmiarami, co pozwala na stosowanie nieznacznych ilości płynu chłodzącego umożliwiając wykorzystanie urządzenia do chłodzenia narzędzi w małych wiertarkach, frezarkach, szlifierkach czy piłach. Ponadto ilość znajdującego się w obiegu płynu chłodzącego nie wymaga stosowania dużych pomp tłoczących, co eliminuje drgania urządzenia, a w szczególności drgania stanowiącego zakończenie węża tłoczącego elementu kierującego płyn na narzędzie obrabiające, korzystnie wpływając na zmniejszenie strat płynu chłodzącego. Ponadto kształty elementów kierujących płyn na narzędzie obrabiające zapewniają precyzyjne jego ukierunkowanie również korzystnie wpływając na zmniejszenie strat. Dodatkowo zastosowanie elementu rozdzielającego strumień płynu na dwa pozwala na zastosowanie urządzenia do chłodzeniaThe device according to the invention is characterized by small dimensions, which allows the use of small amounts of coolant, making it possible to use the device for cooling tools in small drills, milling machines, grinders or saws. Moreover, the amount of circulating coolant does not require the use of large pressure pumps, which eliminates vibrations of the device, and in particular the vibrations of the end of the hose forcing the fluid directing the fluid towards the machining tool, favorably reducing the loss of the cooling fluid. In addition, the shapes of the elements directing the fluid to the machining tool ensure its precise orientation, also positively influencing the reduction of losses. In addition, the use of an element dividing the fluid stream into two allows the use of a cooling device

PL 191 883 B1 jednocześnie dwóch narzędzi obrabiających. Podzielenie zbiornika na dwie części za pomocą przegrody z otworem o odpowiedniej odległości dolnej krawędzi otworu od podstawy zbiornika zapobiega przedostawaniu się do części, skąd pobierany jest za pomocą elektropompki płyn chłodzący zanieczyszczeń dostających się z płynem poprzez wąż spustowy. Natomiast odpowiednia odległość górnej krawędzi otworu od pokrywy zbiornika zapobiega uszkodzeniu elektropomki przy niewłaściwym poziomie płynu w zbiorniku. Wykonanie w przegrodzie otworu o szerokości mniejszej od szerokości zbiornika korzystnie wpływa na jego sztywność. Umieszczony w bocznej ścianie poziomowskaz umożliwia kontrolę poziomu płynu.Two processing tools at the same time. Dividing the tank into two parts by means of a partition with an opening with an appropriate distance of the lower edge of the opening from the base of the tank prevents contaminants getting into the part, from where the coolant is collected by means of an electropump, with the liquid through the drain hose. On the other hand, the appropriate distance of the upper edge of the opening from the tank cover prevents damage to the electro leakage at the wrong fluid level in the tank. Making an opening in the partition with a width smaller than the width of the tank has a positive effect on its stiffness. A level indicator located in the side wall allows you to check the fluid level.

Przedmiot wynalazku pokazano w przykładach wykonania na rysunku przedstawiającym na fig. 1 schemat urządzenia do chłodzenia narzędzia obrabiającego, na fig. 2 - przekrój podłużny urządzenia, na fig. 3 - widok przegrody, na fig.4 - przekrój podłużny wykonany przez element łączący wąż segmentowy z wężem tłocznym, na fig. 5 i fig. 6 - przekroje podłużne elementów kierujących płyn chłodzący na narzędzie obrabiające, a na fig. 7 - przekrój podłużny elementu rozdzielającego strumień płynu.The subject of the invention is shown in the exemplary embodiment in the drawing showing, in Fig. 1, a diagram of a device for cooling a processing tool, in Fig. 2 - a longitudinal section of the device, in Fig. 3 - a view of a partition, in Fig. 4 - a longitudinal section through the connecting element of a segment hose with a discharge hose, in Fig. 5 and Fig. 6 - longitudinal sections of the elements directing the coolant fluid to the machining tool, and in Fig. 7 - a longitudinal section of the fluid flow dividing element.

Urządzenie do chłodzenia narzędzia obrabiającego składa się ze zamkniętego zbiornika 1z płynem chłodzącym połączonego poprzez wąż tłoczny 2 z wężem segmentowym 3 zakończonym elementem kierującym 4 płyn chłodzący na narzędzie obrabiające oraz z węża spustowego 5 doprowadzającego płyn chłodzący do zbiornika 1. Zbiornik z płynem chłodzącym 1ma kształt zbliżony do prostopadłościanu i przykryty jest od góry osadzoną rozłącznie pokrywą 6.The device for cooling the machining tool consists of a closed container 1 with a coolant connected via a discharge hose 2 with a segmented hose 3 ending with a guide element 4 coolant to the machining tool and a drain hose 5 supplying coolant to the container 1. The shape of the coolant tank 1 is similar to the cuboid and is covered from above with a detachably mounted cover 6.

Zbiornik 1 podzielony jest wewnątrz przegrodą 7 prostopadłą do swojej podstawy na dwie części. W jednej części zbiornika 1w pokrywie 6 zamocowana jest elektropompka 8,do której jest podłączony wąż tłoczny 2, zaś w drugiej do pokrywy 6 zamocowany jest waż spustowy 5, przy czym końcówka węża spustowego 5 otoczona jest sitem 9 umieszczonym wewnątrz zbiornika 1. Dzieląca zbiornik 1na dwie części przegroda 7 posiada prostokątny otwór, przy czym wysokość otworu h1 wynosi od 12 do 25% wysokości h zbiomika 1, a odległość h2 dolnej krawędzi otworu od podstawy zbiornika 1 wynosi od 23 do 33% wysokości h zbiornika 1, a odległość h3 górnej krawędzi otworu od pokrywy 6 zbiornika 1 wynosi od 45 do 65% wysokości h zbiornika.The tank 1 is divided inside by a partition 7 perpendicular to its base into two parts. In one part of the tank 1, an electropump 8 is fastened to the cover 6, to which the pressure hose 2 is connected, and in the other part, the drain hose 5 is attached to the cover 6, the end of the drain hose 5 being surrounded by a screen 9 placed inside the tank 1. Dividing the tank 1na two parts, the partition 7 has a rectangular opening, the height of the opening h1 being from 12 to 25% of the height h of the tank 1, and the distance h2 of the lower edge of the opening from the base of the tank 1 is from 23 to 33% of the height h of the tank 1, and the distance h3 of the upper edge the opening from the cover 6 of the tank 1 is from 45 to 65% of the height h of the tank.

Korzystnym jest, aby prostokątny otwór miał szerokość d1 mniejszą od szerokości d zbiornika 1. Osadzona w pokrywie 6 elektropompka 8 zasilana jest poprzez przewód elektryczny z wyłącznikiem 10. Łączący element kierujący 4 z wężem tłocznym 2 waż segmentowy 3 utworzony jest z połączonych na stałe elementów 11 w kształcie ściętego stożka zakończonego powierzchnią kulistą, przy czym ścięty stożek tworzy gniazdo jednego elementu 11, w które wchodzi utworzony przez powierzchnię kulistą czop drugiego elementu 11.It is preferable that the rectangular opening has a width d1 smaller than the width d of the tank 1. The electric pump 8 embedded in the cover 6 is powered by an electric cable with a switch 10. The connecting directing element 4 with the discharge hose 2, the segment hose 3 is made of permanently connected elements 11 in the shape of a truncated cone ending in a spherical surface, the truncated cone forming the seat of one element 11, into which the pin of the other element 11 formed by the spherical surface is received.

Waż segmentowy 3 połączony jest z wężem tłocznym 2 za pomocą elementu łączącego 12 mającego z jednej strony czop utworzony przez powierzchnię kulistą wchodzącą w gniazdo utworzone przez ścięty stożek pierwszego elementu tworzącego wąż segmentowy 3, a z drugiej strony cylindryczną, nagwintowaną zewnętrznie powierzchnię do łączenia z wężem tłocznym 2, przy czym łączenie jest korzystnie realizowane przez zawór 13. Natomiast z drugiej strony wąż segmentowy 3 zakończony jest elementem kierującym 4.The segment hose 3 is connected to the pressure hose 2 by means of a connecting element 12 having on one side a pin formed by a spherical surface engaging a seat formed by a truncated cone of the first element forming the segment hose 3, and on the other side a cylindrical externally threaded surface for connection to the pressure hose 2, the connection preferably being made by the valve 13. On the other hand, the segment hose 3 ends with a guide element 4.

Element kierujący 4 płyn chłodzący na narzędzie obrabiające w pierwszym przykładzie wykonania ma kształt dwóch połączonych ze sobą ściętych stożków, z których dolny tworzy gniazdo do umieszczania czopa utworzonego przez powierzchnię kulistą ostatniego elementu węża segmentowego, zaś górny tworzy końcówkę kierującą płyn. W drugim przykładzie wykonania element kierujący 4 ma kształt ściętego przechodzącego w powierzchnię mającą w przekroju podłużnym kształt zbliżony do trapezu o krótszej dolnej podstawie. Stożek tworzy gniazdo do umieszczania czopa utworzonego przez powierzchnię kulistą ostatniego elementu węża segmentowego 3, zaś powierzchnia o przekroju podłużnym zbliżonym do trapezu tworzy końcówkę kierującą płyn na narzędzie obrabiające 5.The element directing the coolant 4 to the processing tool in the first embodiment is in the shape of two connected truncated cones, the lower of which forms a seat for receiving a plug formed by the spherical surface of the last element of the segment hose, and the upper one forms the end guiding the fluid. In the second embodiment, the guide element 4 has a truncated shape that merges into a surface having a longitudinal cross-sectional shape similar to a trapezoid with a shorter bottom base. The cone forms a seat for receiving the plug formed by the spherical surface of the last element of the segmented hose 3, and the surface with a longitudinal cross-section close to the trapezoid forms the tip directing the fluid to the processing tool 5.

Ponadto waż segmentowy 3 korzystnie zaopatrzony jest w element rozdzielający strumień płynu14 mający kształt ściętego stożka połączonego z dwiema powierzchniami cylindrycznymi usytuowanymi względem siebie pod kątem prostym do rozdzielania strumienia płynu chłodzącego. Dodatkowo zbiornik 1 zaopatrzony jest w umieszczony wjego bocznej ścianie poziomowskaz 15. Stosowany w urządzeniu płyn chłodzący ma temperaturę od 0do 60C°, gęstość do 150 mm² s^-1, a wielkość zanieczyszczeń wynosi do 0,1 mm.Moreover, the segmented weighbridge 3 is preferably provided with a fluid flow splitting element 14 having the shape of a truncated cone connected to two cylindrical surfaces arranged at right angles to each other for dividing the cooling fluid stream. Additionally, the tank 1 is equipped with a level indicator 15 located in its side wall. The coolant used in the device has a temperature from 0 to 60C °, density up to 150 mm ² s ^-1 , and the size of impurities is up to 0.1 mm.

Claims

A device for cooling a machining tool having a closed reservoir with a coolant connected by an electropump and a discharge hose with an element directing the coolant to the machining tool and provided with a drain hose for supplying coolant to the reservoir, characterized by the fact that it is covered on top with a detachably fitted cover ( 6) a tank (1) with a shape similar to a cuboid, preferably provided with a level indicator (15) located in the side wall, is divided inside by a partition (7) perpendicular to its base, having a rectangular opening, h1 high, ranging from 12 to 25% of the height h of the tank (1), the distance h2 of the lower edge of the opening from the base of the tank (1) is 23 to 33% of the height h of the tank (1), and the distance h3 of the upper edge of the opening from the cover (6) of the tank (1) is 45 to 65 % of the height h of the tank (1), where in one part of the tank (1), in the cover (6), an electropump (8) with a discharge hose (2) is mounted, connected through a segment hose (3) with the element directing the liquid (4) to the machining tool, and in the other cover (6) there is a drain hose (5) with the end surrounded by a screen (9) fixed inside the tank (1), and the segment hose it is made of permanently connected elements (11) in the shape of a truncated cone ending with a spherical surface, the truncated cone forming a seat of one element (11), into which the plug of the other element (11), formed by the spherical surface, fits and is connected to the discharge hose ( 2) by means of a connecting element (12) having on one side a pin formed by a spherical surface entering the seat formed by a truncated cone of the first element forming a segment hose (3), and on the other side a cylindrical, externally threaded surface for connection with the discharge hose (2) .

2. The device according to claim The method of claim 1, characterized in that the rectangular opening made in the partition (7) of the tank (1) has a width d1 smaller than the width d of the tank (1).

3. The device according to claim 1 1 or 2, characterized in that the coolant directing element (4) placed at the end of the segment hose (3) for the machining tool has the shape of two truncated cones connected to each other, the lower of which forms a seat for the pin formed by the spherical surface of the last element ( 11) of the segment hose (3), and the upper one forms an end that directs the fluid to the processing tool.

4. The device according to claim 1 1 or 2, characterized in that the coolant directing element (4) placed at the end of the segment hose (3) for the machining tool has the shape of a truncated cone passing into a surface having a longitudinal cross-sectional shape similar to a trapezoid with a shorter bottom base, the cone forming a seat for receiving a plug formed by the spherical surface of the last element (11) of the segment hose (3), and the surface with a trapezoidal longitudinal section forms the tip directing the fluid to the processing tool.

5. The device according to claim 1 The hose as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the segment hose (3) is provided with a truncated-conical fluid flow dividing element (14) connected to two cylindrical surfaces at right angles to each other.