DE4318769A1 - Verfahren zum Kühlen der Bearbeitungsstelle bei der spanabhebenden Bearbeitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist allgemein bekannt, daß die Bearbeitungsstelle beim Schlei­ fen, Bohren, Fräsen oder dergleichen gut gekühlt werden muß, da­ mit einerseits das Werkstück eine saubere Oberfläche erhält und andererseits die Standzeit des Werkzeugs auf ein vernünftiges Maß gebracht wird. Als Kühlmittel wird dazu in der Regel eine Emul­ sion verwendet, die zugleich gute Schmiereigenschaft besitzt und damit Korrosion verhindert. Dabei wird die Bearbeitungsstelle kontinuierlich mit relativ großen Mengen der Emulsion umspült, die danach einer Filteranlage zugeführt und von Spänen und ande­ ren unerwünschten Bestandteilen gereinigt wird. Die Filteranlage ist aufwendig und wartungsintensiv.

Aus der DE 31 43 847 Al ist es weiterhin bekannt, beim Bearbeiten von Faserverbundwerkstoffen oder Schäumen über eine Hilfsvorrich­ tung Luft zur Kühlung von Werkstück und Werkzeug an die Bearbei­ tungsstelle zu leiten. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß die­ ses Verfahren bei metallischen Werkstücken ungeeignet ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemä­ ßes Verfahren dahingehend zu verbessern, daß es wirksam auch bei der Bearbeitung von Metallen eingesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patent­ anspruchs 1 gelöst. Dabei macht man sich die Tatsache zunutze, daß die zur Verdampfung der Kühlschmierstoff-Tropfen erforderli­ che Wärme der Umgebung, das heißt der Bearbeitungsstelle, entzo­ gen wird, was wegen der relativ hohen Verdampfungswärme einem deutlichen Kühleffekt gleichkommt. Versuche haben gezeigt, daß ein Mengenstrom von 0,5 bis 10 Liter pro Stunde an zuzugebendem Kühlschmierstoff ausreicht, während bei der konventionellen Küh­ lung ein Durchsatz in der Größenordnung von 100 bis 1000 Liter pro Minute erforderlich ist. Man sieht, daß bei dem erfindungsge­ mäßen Verfahren die Menge des Kühlschmierstoffs gar nicht ins Ge­ wicht fällt. Sie ist so gering, daß eine Wiederaufbereitung gar nicht lohnt, ja sogar sehr aufwendig wäre; das heißt, die sonst notwendigen Wiederaufbereitungs- und Filteranlagen für den Kühl­ schmierstoff entfallen ganz.

Zweckmäßigerweise wird der Kühlschmierstoff dem Luftstrom über einen Injektor zugeführt. Dabei streicht der Luftstrom mit hoher Geschwindigkeit über die Mündung des Injektors hinweg und reißt darin befindlichen Kühlschmierstoff tröpfchenweise mit sich.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteil­ haft erwiesen, über eine weitere Leitung reine Druckluft gegen eine Stelle des Werkzeugs zu blasen, die in Umlaufrichtung nahe vor der Bearbeitungsstelle liegt. Damit wird ein das schnell ro­ tierende Werkzeug umgebendes Luftpolster sozusagen aufgebrochen, so daß das Kühlschmierstoff-Luft-Gemisch an der benachbarten Be­ arbeitungsstelle leichter an Werkstück und Werkzeug gelangt. Der Kühl- und Schmiereffekt ist dadurch noch größer.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung, die ein Funktionsschema zeigt, näher erläutert.

An einer Rundschleifanlage 1 mit einer sich im Gegenuhrzeigersinn gemäß Pfeil 2 drehenden Schleifscheibe 3 wird ein metallisches Werkstück 4 geschliffen. Schleifscheibe 3 und Werkstück 4 berüh­ ren sich an der Bearbeitungsstelle 5. Über eine erste Leitung 6 wird ein Gemisch aus Luft und Kühlschmierstoff 7 an die Bearbei­ tungsstelle 5 gefördert. Als Luft wird die vielfach betrieblich zur Verfügung gestellte Druckluft von etwa 6 bar verwendet. Der Kühlschmierstoff 7 wird einem Behälter 8 entnommen und mittels einer Pumpe 9 über eine Drossel 10 einem Injektor 11 zugeführt. Von dort wird er in Form feiner Tröpfchen von dem vorbeistrei­ chenden Luftstrom mitgerissen. Beim Auftreffen auf die Bearbei­ tungsstelle 5 nehmen sie einen erheblichen Teil der Prozeßwärme auf, indem sie verdampfen, und leiten diese Wärme von der Bear­ beitungsstelle 5 fort. Zur Verringerung der Ölnebelemission kann die Kühlluft zusätzlich abgesaugt werden.

Über eine zweite Leitung 12 wird reine Druckluft, die ebenfalls dem vorhandenen Netz entnommen wird, an eine Stelle 13 am Umfang der Schleifscheibe 3 geleitet, die in Umlaufrichtung nahe vor der Bearbeitungsstelle 5 liegt. Mit diesem Druckluftstrahl wird ein sich infolge der hohen Umlaufgeschwindigkeit am Scheibenumfang aufbauendes Luftpolster quasi aufgebrochen, so daß das die erste Leitung 6 durchströmende Kühlluftgemisch besser an die Bearbei­ tungsstelle 5 gelangt, um den Kühleffekt wirksamer werden zu las­ sen.

Claims (3)

1. Verfahren zum Kühlen der Bearbeitungsstelle (5) bei der span­ abhebenden Bearbeitung eines insbesondere metallischen Werk­ stücks (4) durch ein sich drehendes Werkzeug (3) mittels eines der Bearbeitungsstelle (5) zugeführten Luftstromes, insbeson­ dere beim Schleifen,
dadurch gekennzeichnet, daß dem in einer Leitung (6) geführten Luftstrom vor dem Auftreffen auf die Bearbeitungsstelle (5) eine definierte Menge eines Kühlschmierstoffes (7) in Tropfen­ form zugegeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlschmierstoff (7) über einen Injektor (11) zugegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß über eine weitere Leitung (12) Luft an eine Stelle (13) des Werkzeuges (3) geblasen wird, die in Umlaufrichtung (2) des Werkzeuges (3) nahe vor der Bearbeitungsstelle (5) liegt.