DE19629120A1 - Absaugvorrichtung für eine Werkzeugmaschine - Google Patents
Absaugvorrichtung für eine WerkzeugmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Absaugvorrichtung für eine
Werkzeugmaschine mit einem Späne oder Abrieb erzeugenden
Werkzeug mit einer das Werkzeug oder dessen Spindel wenigstens
teilweise umgebenden Haube, die mit einer Saugleitung
verbunden ist.
Die DE-A1-39 31 375 offenbart eine Vertikalfräsmaschine mit
einer Absaugvorrichtung mit einer die Spindel des Fräsers
umgebenden Haube, die mit einer Saugleitung in Verbindung
steht. Die Saugleitung ist in einer Klemmschelle gehalten und
kann von einer Bedienungsperson in Bezug auf das Werkstück und
das Werkzeug vertikal verstellt werden. Nach einem anderen der
Ausführungsbeispiele ist ein Saugkopf an einem teleskopischen
Rohr angeschlossen, das sich auf einer Seite einer Frässpindel
erstreckt, während auf der anderen Seite längenveränderliche
Abstandshalter vorgesehen sind, die den Saugkopf in einer
gewollten Höhe halten.
Eine Absaugvorrichtung nach dem DE-U1-89 12 192 ist oberhalb
eines Arbeitstischs vorgesehen, um Späne und Staub eines von
unten den Arbeitstisch durchdringenden Werkzeugs, z. B. ein
Stichsägeblatt oder ein Fräser, abzusaugen. Die
Absaugvorrichtung enthält zwei teleskopisch miteinander
verbundene Hülsen, von denen wenigstens eine in Bezug auf das
Werkstück verstellbar ist und soweit auf dieses abgesenkt
werden kann, daß es auf diesem aufsitzt. Allerdings wird die
Auflagekraft oder der Abstand so gewählt, daß das Werkstück
noch unterhalb der Hülse bewegt werden kann. Sobald der
gewünschte Abstand eingestellt ist, werden beide Hülsen
gegeneinander verspannt und behalten so ihre relative Lage
zueinander bei.
Andere Absaugvorrichtungen, z. B. nach der DE-A1-38 00 050
sind starr an dem Werkzeugträger angebracht und können nicht
in der Höhe verstellt werden. Bei dieser Vorrichtung ist auch
vorgesehen, daß Druckluft zugeführt wird, die den Abfall in
Richtung einer Saugöffnung drängt.
Es ist auch bekannt (DE-A1-40 37 544, DE-U1-90 12 864),
Absaugvorrichtungen am Rande eines Arbeitstisches vorzusehen
und mit Wänden oder Bürsten die wegfliegenden Späne oder
dergleichen abzufangen und in einen Saugkanal zu leiten.
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird darin
gesehen, daß bei Werkzeugmaschinen, deren Werkzeug und/oder
Arbeitstisch in drei Richtungen verstellbar ist, kein
optimaler Abstand zwischen der Absaugvorrichtung und dem
Werkstück eingehalten werden kann, ohne daß die
Absaugvorrichtung manuell verstellt wird.
Dieses Problem ist erfindungsgemäß durch die Lehre des
Patentanspruchs 1 gelöst worden, wobei in den davon abhängigen
Patentansprüchen diese Lehre vorteilhaft fortentwickelnde
Merkmale enthalten sind.
Auf diese Weise kann bei einer Bewegung des Werkzeugs zu dem
Werkstück hin oder von diesem weg die Haube ihre Lage anpassen
und dabei den Kontakt zu dem Werkstück halten, so daß keine
Späne oder sonstiger Abrieb weggeschleudert werden können.
Dadurch, daß stets der gewünschte Abstand oder dessen Anlage
an dem Werkstück eingehalten wird, findet auch stets eine hohe
Luftgeschwindigkeit statt, die auch eine Kühlung an dem
Werkzeug bewirkt, was sich in einer erhöhten Standzeit z. B.
eines Fräsers und/oder in der Möglichkeit ausdrückt, ein
Kühlsystem mit geringerer Leistung zu verwenden.
Eine mögliche Ausführung besteht in einem biegsamen Schlauch,
dessen Wände von einem Stoff oder Kunststoff auf einer
Stahlspirale gebildet sind. Dieser Schlauch ist formstabil und
in jeder Richtung nachgiebig.
In ähnlicher Weise kann auch ein elastischer Balg mit
vorgeformten Knickstellen verwendet werden, der sich aufgrund
der ihm eigenen Elastizität anpaßt.
Eine weitere in sich sehr stabile Art einer axial nachgiebigen
Haube wird durch die Verwendung wenigstens zweier
teleskopartig miteinander verbundener Rohrteile erreicht, die
mit geringem oder gar keinem Spiel aufeinander sitzen. Zwar
sind sich teleskopartig übergreifende Rohrteile im Stand der
Technik bekannt, dort sind sie aber miteinander verschraubt
und können sich der Werkstückslage nicht anpassen.
Eine einstellbare Verbindung zwischen beiden Rohrteilen, die
aber nur einen engen Spalt zwischen ihnen beläßt, kann
erreicht werden, wenn beide Rohrteile in der Art eines
Gewindes aufeinander sitzen und durch Drehung eine
Längenveränderung erfahren. Die Drehung kann gesteuert
erfolgen, wenn hierzu Fremdkraft, z. B. mittels eines Motors,
eingesetzt wird.
Da unter Umständen eine hohe Luftströmung erforderlich ist, um
die zu entfernenden Partikel auszutragen, ist vorgesehen, daß
der dem Werkstück zugelegene Endbereich der Haube mit
Elementen zum Einlassen von Saugluft, insbesondere mit Zähnen,
Öffnungen, Fäden, Bleifäden, Borsten, versehen ist. Derartige
Elemente haben den weiteren Vorteil, daß sie wie eine Schürze
Vertiefungen und Erhebungen des Werkstücks folgen bzw.
ausweichen und sich somit überall anlegen und das Ansaugen von
Fehlluft vermeiden. Derartige schürzenartige Elemente
verhindern überdies das Abfliegen von Spänen und dergleichen.
Um die Längenanpassung der Haube während der Bewegung des
Werkzeugs oder Arbeitstisches zu unterstützen, ist vorgesehen,
daß mittels Schwerkraft, Federkraft, Magnetkraft oder
Motorkraft der verstellbare Teil bzw. die verstellbaren Teile
ständig auf das Werkstück oder den Arbeitstisch gedrängt
werden.
Ausgeglichene Strömungsverhältnisse bei maximaler
Austragsleistung liegen vor, wenn die zwischen dem Werkzeug
und der Innenfläche der Haube verbleibende Querschnittsfläche
im wesentlichen so groß ist wie die Querschnittsfläche der
Saugleitung.
Um Fehlluft, die die Saugleistung vermindert, zu vermeiden,
wird die Haube in dem nicht saugenden Bereich fest und
luftdicht an der Werkzeugmaschine befestigt, z. B. angeschellt
oder mit Dichtungen aufgesetzt.
Die Druckverhältnisse werden stets optimal gehalten, wenn sie
überwacht werden und eine Steuer- oder Regelvorrichtung
vorgesehen ist, die die Haube in Abhängigkeit von dem Druck,
von Leuchtkontakten oder von Fühlern verstellt.
Wenn eine Anbringung der Haube an der Werkzeugmaschine selbst
nicht möglich ist, z. B. weil die Werkzeugspindel zu lange ist
oder einen zu großen Hub ausführt, kann die Haube auch an der
sich drehenden Spindel angebracht werden, wenn zwischen ihr
und der Spindel oder dem Werkzeug selbst ein Lager vorgesehen
wird, dessen Innenring mit der Spindel und dessen Außenring
mit der Haube verbunden ist.
Das Einbringen von Schlitzen in dem dem Werkstück zugelegenen
Endbereich hat den Vorteil, daß sie beim seitlichen Auftreffen
auf ein Hindernis nachgeben und sich elastisch verformen kann.
Dies trifft jedenfalls bei der Verwendung von Kunststoffen zu.
Bei komplizierten Bearbeitungsvorgängen können sich Späne und
dergleichen in Nischen des Werkstücks festsetzen und durch
eine bloße Saugwirkung nicht erfaßt werden. Für diese Fälle
wird Druckluft mit Düsen zugeführt, die die Späne aufwirbelt
und in den Saugstrom bringt, der sie dann austrägt. In der
Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 eine Werkzeugmaschine in Seitenansicht und
schematischer Darstellung mit einer
Absaugvorrichtung und
Fig. 2 die Absaugvorrichtung im vertikalen
Längsschnitt und vergrößerter Darstellung.
Eine in Fig. 1 gezeigte Werkzeugmaschine 10 besitzt einen
Ständer 12, einen Werkzeugkopf 14, einen Arbeitstisch 16 und
eine erfindungsgemäße Absaugvorrichtung 18.
Die Werkzeugmaschine 10 kann z. B. eine Fräsmaschine,
Bohrmaschine oder eine Hobelmaschine, aber auch eine Säge sein
- also eine spangebende Werkzeugmaschine. Allerdings kommen
auch nicht spangebende Werkzeugmaschinen 10 in Frage, bei denen
Staub, Schlacken, Abrieb, Rauch oder dergleichen anfällt.
Schließlich kann die Werkzeugmaschine 10 manuell oder
numerisch gesteuert verstellt werden.
Der Ständer 12 ist an sich starr und trägt den Werkzeugkopf 14
und/oder den Arbeitstisch 16 vertikal beweglich.
Der Werkzeugkopf 14 enthält bei einer Fräs- oder Bohrmaschine
eine Spindel 15, an der ein Werkzeug 17 drehfest gelagert ist.
Je nach der Ausbildung des Werkzeugkopfes 14 ist die Spindel
15 in der Höhe verstellbar, d. h. sie kann auf den
Arbeitstisch 16 und ein auf ihm liegendes Werkstück 20 zu- oder
von diesem weg bewegt werden.
Der Arbeitstisch 16 ist in nicht näher gezeigten Führungen
vertikal und horizontal verstellbar und zwar abhängig von der
erforderlichen Bewegungsfreiheit zum Bearbeiten des Werkstücks
20.
Das Werkstück 20 wird auf dem Arbeitstisch 16 mittels nicht
gezeigter Klemmteile gehalten und bewegt sich mit diesem. Das
Werkstück 20 kann grundsätzlich aus beliebigen Stoffen, z. B.
Stahl, Grauguß, Graphit, Holz, Styropor, Hartschaum und
dergleichen bestehen.
Soweit die Beschreibung bisher reicht, entspricht sie der
einer herkömmlichen Werkzeugmaschine 10.
Die erfindungsgemäße Absaugvorrichtung 18 ist näher in Fig.
2 gezeigt und enthält in diesem Ausführungsbeispiel eine
mehrteilige Haube 22 mit einem Anschlußstück 24, einem ersten
Rohrteil 26 und einem zweiten Rohrteil 28, wobei bei anderen
Ausführungsbeispielen auch mehr Rohrteile vorgesehen werden
können.
Das Anschlußstück 24 hat im wesentlichen die Form eines
Trichters, was aber nicht zwingend ist. In einem oberen weiten
Bereich 30 ist das Anschlußstück 24 an dem Werkzeugkopf 14
angeschlossen, und zwar unter Verwendung eines O-Rings 32, um
eine gute Dichtigkeit zu erreichen. In einer anderen, hiervon
abweichenden oder zusätzlichen Weise kann anstatt des O-Rings
auch eine Klemmschelle oder dergleichen zur Festlegung des
Anschlußstücks 24 an dem Werkzeugkopf 14 verwendet werden. In
einem Übergangsbereich 34 zwischen dem weiten Bereich 30 und
einem engen Bereich 36 mündet seitlich ein Stutzen 38 ein, der
dem Anschluß eines nicht gezeigten Saugschlauchs eines
ebenfalls nicht gezeigten Sauggeräts dient. Dieser
Saugschlauch kann direkt oder über eine Kugelkupplung
angeschlossen werden.
Der enge Bereich 36 hat einen wesentlich kleineren
Innendurchmesser als der weite Bereich 30, beläßt aber
ausreichend Spiel zu der Spindel 15.
Der enge und der weite Bereich 36 und 30, wie auch die
Rohrteile 26, 28 sind zylindrisch, insbesondere rund
zylindrisch ausgebildet und vorzugsweise aus Kunststoff
hergestellt, z. B. gegossen oder geblasen.
Der erste, d. h. der in Fig. 2 obere Rohrteil 26 weist in
seinem unteren Endbereich einen nach oben und außen
gebördelten Kragen 40 auf, dessen Wände ebenfalls wieder
zylindrisch verlaufen. In seinem oberen Endbereich weist der
erste Rohrteil 26 einen Innendurchmesser auf, der geringfügig
größer ist als der Außendurchmesser des Anschlußstücks 24. Auf
der Außenseite des engen Bereichs 36 sind zwei O-Ringe 42
eingesetzt, um den ersten Rohrteil 26 fest auf den engen
Bereich 36 zu halten. Zwischen dem ersten Rohrteil 26 und dem
engen Bereich 36 kann allerdings auch eine Preßpassung
eingehalten werden, die für einen ausreichend festen
Reibschluß sorgt.
Der zweite Rohrteil 28 weist an seinem oberen Endbereich
ebenfalls einen Kragen 42 auf, allerdings mit einer Kröpfung
nach innen und unten. Der Durchmesser des zweiten Rohrteils 28
ist größer als der des ersten und kann diesen so in sich
gleitend aufnehmen. Auf diese Weise können beide Kragen 40 und
42 miteinander in Eingriff geraten und verhindern, daß der
zweite Rohrteil 28 nach unten entweicht. Zwischen beiden
Krägen 40, 42 ist eine Lippendichtung 44 vorgesehen, die das
Ansaugen von Fehlluft verhindert. Allerdings kann der zweite
Rohrteil 28 beliebig nach oben ausweichen.
Der in Fig. 2 untere, d. h. dem Werkstück 20 zugelegene
Endbereich des zweiten Rohrteils 28 ist in diesem
Ausführungsbeispiel mit Lufteinlässen 48 in der Form von
Borsten versehen, die ein Einströmenlassen eines Luftminimums
zulassen, damit eine Strömung stattfinden kann. Anstelle von
Borsten können auch Zähne, Zacken, Nuten, Lippen oder
dergleichen vorgesehen sein. Alternativ können am unteren
Rand auch Fäden, insbesondere Bleifäden vorgesehen werden, die
eine gute Anpassung an die Oberflächenform des Werkstücks 20
zulassen und auch in Nuten und Vertiefungen reichen. Derartige
Fäden haben den weiten Vorteil, daß sie bei einem zu hohen
Unterdruck mit angesaugt werden und sich an der Innenwand des
zweiten Rohrteils 28 anlegen. Außerdem kann der zweite
Rohrteil 28 einen oder mehrere Schlitze in der Längsrichtung
aufweisen, die zulassen, daß er sich beim Auftreffen auf ein
Hindernis, z. B. eine Kante, ausbiegt.
Der zweite Rohrteil 28, jedenfalls aber der dem Werkstück 20
zugelegene Rohrteil kann in seinem Saugbereich auch mit einem
wesentlichen größeren Durchmesser versehen sein, wenn das
Werkzeug 20 dies erfordert.
Zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrteil 26, 28 ist eine
Feder 46 eingesetzt, die den zweiten Rohrteil 28 stets mit
Blick auf Fig. 2 nach unten und in Anlage an dem Werkstück 20
drückt und sich an einem Kragen 50 abstützt.
Die bisherige Beschreibung macht deutlich, daß der zweite
Rohrteil 28 in der Axialrichtung der Haube 22 nachgeben kann,
wenn sich das Werkzeug 17 oder der Arbeitstisch 16 mit dem
Werkstück 20 verstellt.
Die Haube 22, d. h. insgesamt, oder nur dessen Anschlußstück
24, dessen ersten oder zweiter Rohrteil 26, 28 können je nach
der gewählten Werkzeugmaschine 10 oder nach dem jeweiligen
Werkzeug 17 ausgerichtet und ausgetauscht werden.
Claims (14)
1. Absaugvorrichtung (18) für eine Werkzeugmaschine (10) mit
einem Späne oder Abrieb erzeugenden Werkzeug (17) mit
einer das Werkzeug (17) oder dessen Spindel (15)
wenigstens teilweise umgebenden Haube (22), die mit einer
Saugleitung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Haube (22) in Richtung auf ein zu bearbeitendes
Werkstück (20) und gegenüber dem Werkzeug (17) relativ
beweglich, insbesondere längenveränderlich ausgebildet
ist.
2. Absaugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Haube (22) als eine von einem
Schlauch umhüllte Spiraldruckfeder ausgebildet ist.
3. Absaugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Haube (22) als ein elastischer
Balg ausgebildet ist.
4. Absaugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Haube (22) aus wenigstens zwei
teleskopartig miteinander verbundenen Rohrteilen (26, 28)
zusammengesetzt ist.
5. Absaugvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rohrteile (26, 28) über Gewinde
miteinander verbunden sind.
6. Absaugvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rohrteile (26, 28) mit Fremdkraft
gegenüber einander verdrehbar sind.
7. Absaugvorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Werkstück
(20) zugelegene Endbereich der Haube (22) mit
Lufteinlässen (48) zum Einlassen von Saugluft,
insbesondere mit Zähnen, Öffnungen, Fäden, Borsten,
versehen ist.
8. Absaugvorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Werkstück
(20) zugelegene Bereich der Haube (22) unter Schwerkraft,
Federkraft, Magnetkraft oder Motorkraft an dem Werkstück
(20) zur Anlage bringbar ist.
9. Absaugvorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem
Werkzeug (17) und der Innenfläche der Haube (22)
verbleibende Querschnittsfläche im wesentlichen so groß
ist wie die Querschnittsfläche der Saugleitung.
10. Absaugvorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (22) in
dem dem Werkstück (20) abgelegenen Bereich luftdicht oder
im wesentlichen luftdicht an die Werkzeugsmaschine (10)
anbringbar ist.
11. Absaugvorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Licht-, Druck- oder
Berührungssensor, eine Steuer- oder Regelvorrichtung
und ein Stellmotor für den dem Werkstück (20) zugelegenen
Endbereich der Haube (22) vorgesehen ist, um diesen
Endbereich zur Erhaltung eines vorbestimmbaren Sogs zu
verstellen.
12. Absaugvorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (22)
mittels eines drehbaren Lagers an dem Werkzeug (17) oder
dessen Spindel (15) angebracht ist.
13. Absaugvorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (22) in
dem dem Werkstück (20) zugelegenen Endbereich mit
Schlitzen versehen und aus einem flexiblen Material
gebildet ist.
14. Absaugvorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bereich der
Späne oder dergleichen Druckluft gerichtet zuführbar ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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DE19629120A1 true DE19629120A1 (de) | 1998-01-22 |
Family
ID=7800251
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19629120A Ceased DE19629120A1 (de) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | Absaugvorrichtung für eine Werkzeugmaschine |
Country Status (1)
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