DE2651879C2

DE2651879C2 - Einrichtung zum Zuführen von Kühlmittel zur Innenseite einer topfförmigen Stirnschleifscheibe

Info

Publication number: DE2651879C2
Application number: DE2651879A
Authority: DE
Inventors: Hans 4980 Buende Sielemann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-11-13
Filing date: 1976-11-13
Publication date: 1978-10-26
Also published as: US4209950A; DE2651879B1; CH623767A5; JPS5362294A; DD132320A5

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Zuführen von Kühlmittel zur Innenseile einer topfförmigen und aus einzelnen, auf einem scheibenförmigen Grundkörper befestigten Segmenten zusammengesetzten Stirnschleifscheibe, insbesondere zur Verwendung an Hochleistungsflachschleifmaschinen, bei der das Kühlmittel vom Schleifspindelstock aus in eine auf der Rückseite des Grundkörpers befindliche Ringkammer geführt ist und von dort über eine Anzahl von im Grundkörper vorhandenen Bohrungen zur Innenseite der Schlcifsegmente gelangt.

Hochleistungsschleifmaschinen mit einer Antriebsleistung von beispielsweise bis zu 200 kW arbeiten heute mit einem Zerspanungsvolumen pro Zeiteinheit, das es gestattet, vorangehende Hobel- und Fräsarbeitsgänge einzusparen und ein Werkstück unmittelbar auf einer Schleifmaschine fertigzustellen. Derartige hohe Antriebsleistungen können jedoch nur dann sinnvoll verwendet werden, wenn für ausreichende Kühlung und Schmierung gesorgt ist. Andernfalls können bei zu starker Wärmebelastung des Werkstückes Qunliiatsvcrlusic an dem Werkstück auftreten, und die Porenrüunie der Schleifsegmente können durch abgetragenes Material verstopft werden, so daß die Wirksamkeit der Schleifsegmente beeinträchtigt wird.

Aus diesem Grund ist es von wesentlicher Bedeutung, ein Kühlmittel, insbesondere Wasser, in möglichst großen Mengen unmittelbar in den Bereich zwischen dem Werkstück und den Schleifsegmenten einzuleiten.

ίο Wegen der erheblichen Drehzahlen des die Schleifsegmente tragenden scheibenförmigen Grundkörpers uder Segmentkopfes besteht die Gefahr, daß das zugeführte Kühlwasser zu einem Nebel verwirbeli wird, der einem erheblichen Strömungswiderstand unterliegt und daher nur mit geringem Durchsatz zugeführt werden kann.

Aus der DE-OS 22 48 174 des Anmelders ist es bekannt. Kühlwasser vom Schleifspindelstock aus in eine Ringkammer auf der vom Werkstück abgewandten Rückseite des Grundkörpers einzuleiten und von dort über eine Anzahl von im Grundkörper befindlichen Bohrungen zur Innenseite der Segmente zu führen. Diese Lösung hat sich durchaus bewährt, erscheint jedoch im Hinblick auf eine gezielte Kühlwasserzufuhr zum Arbeitsbereich verbesserungsfähig, so daß die vorliegende Erfindung von diesem Stand der Technik ausgeht.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Zuführen von Kühlmittel gemäß dem Oberbegriff derart auszubilden, daß der Stirnschleifscheibe das Kühlmittel in besonderem Maße in denjenigen Bereichen zur Verfügung gestellt wird, in denen es besonders benötigt wird bzw. daß das Kühlmittel möglichst nur dort zugeführt wird, wo die Schleifscheibe das Werkstück effektiv angreift.

J5 Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art gelöst durch eine in die Ringkammer eingreifende, vom Schleifspindelstock gehaltene Vorrichtung, mittels der die Bohrungen in mindestens einem ortsfesten Tei'bercich periodisch absperrbar sind.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Vorrichtung gebildet durch mindestens eine kreissegmentförmig ausgebildete Sperrblende, die flanschartig an einer zur Achse der Schleifspindel konzentrischen Hülse angebracht ist, die die Ringkammer nach innen begrenzt.

Die Vorrichtung kann auf dem Umfang der Schleifspindel verstellbar sein, und sie kann beispielsweise zwei übereinander verschiebbare Spcrrblcnden umfassen, die eine Einstellung der Länge des Sperrbereiches gestatten.

Für weitere Merkmale der Erfindung wird auf die Un'eransprüche Bezug genommen.

Die erfindungsgemäße Lösung gestaltet es, das in die Ringkammer gelangte Wasser nahezu vollständig zur Spülung der Arbeitsflächen zu benutzen und zu verhindern, daß das Wasser ungenutzt neben einem Werkstück herabfällt. Da die Schleifbrcite bei Verwendung gattungsgemäßer Schleifmaschinen je nach

w) Werkstück üblicherweise und zweckmäßigerweise im Bereich von 60—80% des Schleifscheibendurchmessers liegt, kann in einem erheblichen, über das Werkstück hinausragenden Bereich ein unnötiger Wasserverlust und Druckabbau vermieden werden. Gegebenenfalls

(Γι kann es erforderlich sein, bei der Anordnung der Absperrvorrichtung einen Voreilwinkel zu berücksichtigen.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbci-

spick· der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. I einen Längsschnitt durch den Schleifspindelstock und die Stirnschleifscheibe,

F i g. 2 den Schnitt 2-2 aus F i g. I und ■>

F i g. J einen schematisch und teilweise vereinfacht dargestellten Querschnitt durch den Schleifspindelstock und die Schleifscheibe mit einem angedeuteten Werkstück.

In Fig. 1 ist eine Schleifspindel IO mit einer senkrechten Drehachse 12 angedeutet. Der Antrieb der Schleifspindel 10 erfolgt mit Hilfe eines nicht gezeigten Motors. Das untere Ende der Schleifspindel IO ist in einem Rollenlager 14 gelagert, das sich seinerseits in einem feststehenden Maschinenteil eines Schleifspindel-Stockes 16 abstützt. Das untere Ende der Schleifspindel 10 und der zugeordnete Innenring des Rollenlagers 14 sind leicht kegelförmig ausgebildet, und die Schleifspindel 10 und das Rollenlager 14 werden durch eine Mutter 18 zusummengespannt. die auf das untere, mit Gewinde versehene Ende der Schleifspindel 10 aufgeschraubt ist.

Ein mit einem Außengewinde versehener Lanerdekkel 24 stützt den Außenring des Rollenlagers 14 in bezug auf den Schleifspindclslock 16 ab und nimmt im Inneren einen Radialdichtung 20 und eine Labyrinthdichtung 22 2^r> auf, die das untere Ende der Schleifspindel 10 abdichten. Der Lagerdeckel 24 greift mit seinem Außengewinde in einen Innengewindering 62 ein, der fest mit dem Schleifspindclstock 16 verbunden ist und auf den später noch einmal eingegangen wird. Auf das Außengewinde ω des Lagerdeckcls 24 ist weiterhin eine Kontermutter 64 aufgeschraubt, die den Lagerdeckel 24 in seiner eingestellten Position festlegt. Ein weiterer Ring 66 deckt die Kontermutter 64 ab. Die Teile 62, 64, 66 sind durch nicht näher bezeichnete Dichtungen gegeneinan- J5 der abgedichtet.

Am unteren Ende der Schleifspindel 10 ist in nicht näher gezeigter Weise ein scheibenförmiger Grundkörper 26 befestigt, auf dessen Umfang Schleifsegmente 28 angebracht sind. Die Schlcifsegmente 28 werden nach oben durch einen umlaufenden Ring 30 abgestützt, der auf der oberen Seite des Grundkörpers 26 in nicht näher gezeigter Weise befestigt ist.

Die Kühlmittel- oder Kühlwasserzufuhr erfolgt von einer nicht gezeigten Pumpe durch einen zunächst waagerechten und dann senkrecht verlaufenden Kanal 32 in dem feststehenden Schleifspindelstock 16. aus dem der Kanal 32 nach unten austritt. An den Kanal 32 schließt sich nach unten eine Ringkammer 34 an. die um den gesamten Schlcifspindelstock 16 umläuft. Die Ringkammer 34 umfaßt einen oberen Ringraum 36 und einen unteren Ringraum 38. Beide Ringräume 36, 38 werden nach innen durch eine inaschinenfcste Hülse 40 begrenzt, auf die später noch eingegangen wird. Der obere Ringraum 36 ist auch nach außen durch eine v> maschinenfeste Hülse 41 begrenzt, die an einer maschinenfesten Schutzhaube 95 befestigt ist. Die Schutzhaube 95 umfaßt eine waagerechte Deckplatte 94 und eine zylindrische Außenwand 96. Der untere Ringraum 38 ist dagegen nach außen durch einen mi aufragenden Ring 42 des Grundkörpers 26 begrenzt, so daß das Kühlwasser in dem unteren Ringraum 38 bereits mit einem umlaufenden Maschinenteil in Berührung kommt. Die durch den Ring 42 gebildete Außenwand 44 des unteren Ringraumes 38 verläuft schräg nach außen ₍., und unten, so daß das Kühlwasser durch die auftretenden Fliehkräfte nach unten gedrückt wird. Vom Boden 46 des Ringiaumes 38 gehen schräg nach uuUen und unten Wasserkanäle oder Bohrungen 48 aus, die aus dem Grundkörper 26 jeweils gegenüber einer Druckkammer 50 in den Schleifsegmenten 28 austreten.

Innerhalb des unteren Ringraumes 38 sind auf dessen Außenwand Flügel 52 vorgesehen, die gemäß Fig.) mit ihren freien Kanten schräg nach unten und innen verlaufen. Die Flügel 52 dienen dazu, das Wasser in dem unteren Ringraum 38 in Unifangsrichtung zu beschleunigen.

Weiterhin zeigt F i g. 1 die bereits erwähnte Hülse 40, die die Ringkammer 34 nach innen begrenzt. Diese Hülse 40 ist maschinenfest, jedoch in Umfangsrichiung verstellbar. Sie weist an ihrem unteren Ende eine kreissegmentförmige, flanschartige Sperrblende 54 auf. die im wesentlichen rechtwinklig nach radial auswärts von der Hülse 40 abzweigt und die Bohrungen 48 überdeckt und damit versperrt. Die Hülse 40 wird in Umfanigsrichtung so eingestellt, daß die .Sperrblende 54 diejenigen Bohrungen 48 abdeckt, die jeweils neben dem Schleifbcreich liegen, wobei, wie es bereits erwähnt wurde, unter Umständen ein gewis ..··:· Voreilwinkel berücksichtigt werden muß. Dadurch wild ein unnötiger Wasseraustritt aus der Ringkammer 34 und ein damit verbundener unnötiger Druckabbau verhindert.

Das Einstellen der Sperrblende 54 in den gewünschten Berei· h erfolgt in schematisch angedeuteter Weise mit Hilfe einer Einstellwelle 56, die mit einem Ritzel 58 verbunden ist. das seinerseits in eine auf der Innenfläche der Hülse 40 angeordnete Verzahnung 60 eingreift. Das Ritzel 58 ist in dem Innengewindering 62 gelagert, von dem aus die Einstellwelle 56 in den Schleifspindelstock löeiniritt.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. I und somit eine Ansicht aus der Ringkammer 34 in radial auswärtiger Richtung. Eine Anzahl von Kanälen 32 durchdringt den Schleifspindelslock 16 und die Deckplatte 94 der Schutzhaube 95, die bereiis in Fig. I gezeigt ist und den Grundkörper 26 übergreift und nach oben und außen abdeckt. Die Kanäle 32 tivien senkrecht nach unten in den oberen Ringraum 36 aus. Die seitliche, von der Hülse 41 gebildete Wand des Ringijumcs 36 ist maschinenfest, so daß das Wasser keinen Beschleunigungskräflen ausgesetzt wird und sich ringförmig verteilen kann.

Im unteren Ringraum 38 sind die bereits erwähnten Flügel 52 vorgesehen. F i g. 2 zeigt, daß die Flügel 52 von oben nach unten entgegen der Drehrichtung 68 schräg nach rückwärts verlaufen. Dadurch wird das Kühlwasser, das durch die Flügel 52 in Umfangsrichtung beschleunigt wird, nach unten gedruckt. Die Flügel 52 befinden sich in Drehrichtung 68 unmittelbar hinter den Bohrungen 48, so daß sie das Kühlwasser in die Bohrungen 48 hineindrücken. Weiterhin zeigt F i g. 2 die Sperrb'':n.k 54 im Querschnitt, die die Bohrungen 48 abdeckt.

Fig. 3 zeigt in enem waagerechten Schnitt den Grundkörper 26, auf dessen Umfang die Schleifsegmente 28 in hier nicht näher zu erörternder Weise festgespannt sind. Mit α ist die Schleifbreite, das heißt die Breite eines WcrKstücks 100 bezeichnet. Auf beiden Seilen des Werkstücks IQQ befinden sieh in der dargestellten Position drei Schleifsegmente 28 bzv,. drei diesen zugeordnete Bohrungen 48' seitlich neben dem Werkstück 100. Diese Bohrungen 48' werden jewci's beim Passieren der in dieser Figur nicht gezeigten Sperrblcnde 54 geschlossen, so daß das Kühlwasser nur durch die übrigen Bohrungen 48 abgegeben wird, die über dem Werkstück 100 liegen. Es kann erforderlich

sein, die Sperrblende 54 gegenüber der in I i g. 4 dargestellten I'osilion der Bohrungen 48' entgegen der Drehrichtung zurückzunehmen und auf diese Weise einen Naehcilwinkcl der Wasserzufuhr zu berücksichtigen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Zuführen von Kühlmittel zur Innenseite einer topfförmigen und aus einzelnen, auf einem scheibenförmigen Grundkörper befestigten Segmenten zusammengesetzten Stirnschleifscheibe, insbesondere zur Verwendung an Hochleistungsflachschleifmaschinen, bei der das Kühlmittel vom Schleifspindelstock aus in eine auf der Rückseite des Grundkörpers befindliche Ringkammer geführt ist und von dort über eine Anzahl von im Grundkörper vorhandenen Bohrungen zur Innenseite der Schleifsegmente gelangt, gekennzeichnet durch eine in die Ringkammer (34) eingreifende, vom Schleifspindelstock (16) gehaltene Vorrichtung (40, 54), mittels der die Bohrungen (48,48') in mindestens einem ortsfesten Teilbereich periodisch absperrbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (40, 54) am Schleifspindeistock (16) konzentrisch zur Schleifspindel (10) geführt und verdrehbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (40, 54) mindestens eine kreissegmentförmig ausgebildete Sperrblende (54) umfaßt, die flsnschartig an einer zur Achse der Schleifspindel (10) konzentrischen Hülse (40) angebracht ist, die die Ringkammer (34) nach innen begrenzt.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verdrehen der Hülse an dieser eine Verzahnung (60) vorsehen ist, in die ein Ritzel (58) eingreift.

5. Einrichtung nach Ansprach 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrblende (s4) lösbar an der Hülse (40) befestigt ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (40, 54) aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten und je mindestens eine Sperrblende (54) aufweisenden Hülsen (40) besteht.