DE60123515T2

DE60123515T2 - Selbstgespeiste Zerkleinerungsvorrichtung für Werkzeugmaschinen mit Späneentfernung

Info

Publication number: DE60123515T2
Application number: DE60123515T
Authority: DE
Inventors: Alfonso Galletti
Original assignee: Gi Pi SNC Di Galletti Alfonso and C
Current assignee: Gi Pi SNC Di Galletti Alfonso and C
Priority date: 2000-05-04
Filing date: 2001-01-10
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2021-01-11
Also published as: US20010038050A1; EP1151822A3; ES2273796T3; ITTO20000416A1; EP1151822A2; US6712299B2; BR0005657A; ITTO20000416A0; IT1320071B1; ATE341420T1; EP1151822B1; DE60123515D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Werkzeugmaschinen mit Späne- oder Chipentfernung.
Traditionell werden in industriellen Anlagen, die solche Werkzeugmaschinen benutzen, die relativen Schmiermittel/Kühlmittelflüssigkeiten und spanende Späne im Allgemeinen über geneigte Bodenniveaukanäle zu Filtrationsanlagen transportiert, welche die festen Teile von den Flüssigkeiten trennen, so dass die letzteren wieder verwendet werden können.
Diese Lösung umfasst offensichtliche Komplikationen aufgrund der Gestaltung der Kanäle sowie des eingenommenen Raumes durch die Kanal- und Flexibilitätsprobleme in Bezug zur Positionierung der Werkzeugmaschinen.
Es wäre daher günstig, diese Kanäle zu eliminieren und die Schmiermittel/Kühlmittelflüssigkeitsabflüsse von den Werkzeugmaschinen mit der Filtrationsanlage über ein Netzwerk von Überkopf-Rohrleitungen zu verbinden, was weniger kompliziert, weniger Raum verbrauchend und viel flexibler beim Einrichten ist. Diese Forderung ist jedoch nicht vereinbar mit der Anwesenheit von langen Metallspänen in den Schmiermittel/Kühlmittelflüssigkeiten. Solche Späne sind normalerweise von variabler Länge und selbst einige Zentimeter lang, und können daher nicht zu dem Verbindungsrohrleitungssystem der Filtrationsanlage unter Verwendung normaler hydraulischer Pumpen übertragen werden.
Das Ziel dieser Erfindung besteht darin, dieses Problem zu lösen und die Spänelänge zu reduzieren, um das Pumpen der Schmiermittel/Kühlflüssigkeiten, welche Späne enthalten, unter Verwendung normaler hydraulischer Pumpen zu ermöglichen.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Shreddervorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, welche z.B. aus der GB-A-2 056 399 bekannt ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses Ziel durch eine selbstfördernde Shreddervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.
Die kombinierte Wirkung der Drehung der Schraube und die Anwesenheit der Rillen im Inneren des zylindrischen Körpers der Shreddergruppe verursacht eine wirksame Abwicklungs-, Begradigungs- und Streckungsaktion auf die lang gestreckten Teilchen der Metallspäne, wenn sie zu dem Rotor selbst gefördert werden. Die Wechselwirkung zwischen den Flügeln des Rotors und dem diesen gegenüberliegenden äußersten Ende des gerillten zylindrischen Körpers erzeugt eine Zerkleinerungs- und Shredderaktion, wodurch die Größe und Länge der Metallspäneteilchen auf Bereiche reduziert wird, mit welchen sie gemeinsam mit den Schmiermittel/Kühlflüssigkeiten zu der Filtrationsanlage gepumpt werden können.
Das gleiche vorteilhafte funktionale Ergebnis wird selbst dann erreicht, wenn die Shreddervorrichtung gemäß der Erfindung nur für die Entsorgung der von der Werkzeugmaschine erzeugten Späne verwendet wird, d.h. unabhängig von der Anwesenheit einer Schmiermittel/Kühlmittel-Filtrationsanlage, und/oder von Verteilungs- und/oder Förderungssystemen für die Schmiermittel/Kühlmittelflüssigkeiten und Späne (z.B. selbst wenn die Späne mit Hilfe von Sammelbehältern entfernt werden).
Um die Abwicklungs- und Streckungswirkung auf die lang gestreckten Späne noch effizienter zu machen, hat die oben. erwähnte Endspitze des Schraubenförde rers einen Durchmesser, der günstigerweise kleiner ist als derjenige des Restes der oben erwähnten Schraube. Die Endspitze ist mit einem günstigen Endmitnehmer ausgebildet, der im Verhältnis zum oben erwähnten zylindrischen Körper übersteht und auf welchem der Flügelrotor rotationsmäßig gekoppelt ist.
Ein anderer charakteristischer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die motorisierte Gruppe, welche den Schraubenförderer antreibt, mit einer automatischen Gegendrehungsvorrichtung ausgerüstet ist, welche eingerichtet ist, um automatisch während des normalen Betriebes zu intervenieren, wenn die Drehung der Schraube sich verlangsamt oder anhält aufgrund von Späneverstopfung oder Blockaden.
Die Erfindung wird im Einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, welche lediglich beispielhaft sind, worin:
1 eine schematische perspektivische Ansicht einer selbstfördernden Shreddervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist,
2 eine Längs-Seitenschnittansicht der 1 ist,
3 eine Explosionsdarstellung der 1 ist,
4 eine vergrößerte Vorderansicht einer ersten Ausführungsform der Flügelrotorbetätigung auf der Shreddervorrichtung ist, und
5 eine ähnliche Ansicht einer zweiten Art der Flügelrotorbetätigung ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die selbstfördernde Shreddervorrichtung, die beispielhaft in den Zeichnungen dargestellt ist, einen Tragrahmen 1 auf, der angeordnet ist zum Montieren entsprechend dem Schmiermittel/Kühlmittelflüssigkeitsauslass einer Werkzeugmaschine oder Gruppe von Werkzeugmaschinen mit Späneentfernung.
Der untere Teil des Tragrahmens 1 trägt ein horizontales Kanalelement 2, dessen Bett eine Reihe von Schlitzen 3 hat und in welchem ein motorisierter Schraubenförderer 4 angeordnet ist.
In dem gezeigten Beispiel weist der Schraubenförderer 4 ein lang gestrecktes rohrförmiges Element 5 auf, wobei das Blatt 6 der Schraube auf seiner äußeren Oberfläche montiert ist, und es an einem Ende mit einem Schaft 7 gekoppelt ist. Der Schaft 7 ist auf dem Rahmen 1 montiert, z.B. unter Verwendung von Rollenlagerträgern (nicht gezeigt), um Rotation zu ermöglichen, und ist mit einer motorisierten Antriebsgruppe verbunden. Im Falle des gezeigten Beispiels weist diese Gruppe einen elektrischen Motor und einen schematisch angedeuteten Kettenantrieb 9 auf.
Eine Gegendrehungsvorrichtung ist günstigerweise mit der motorisierten Antriebsgruppe verbunden. Diese Gegendrehungsvorrichtung kann einen Sensor für die Winkelgeschwindigkeit des Schaftes 7 oder einen Absorptionssensor für die Stromzufuhr zu dem Motor 8 aufweisen, geeignet zum automatischen Steuern – für im Nachfolgenden erläuterte Motive – des Anhaltens und Drehens des Schraubenförderers 4 in der entgegengesetzten Richtung zu derjenigen eines normalen Betriebs für eine vorbestimmte Anzahl von Drehungen.
Die Höhe des Schraubenblattes 6 ist reduziert entsprechend der Endspitze 10 des Schraubenförderers 4. Diese Spitze 10 tritt koaxial durch eine zylindrische Hülse 11, welche auf ihrem inneren Umfang eine Reihe von Rillen 17 hat, welche axial oder mit einem Winkel relativ zu der Achse der Hülse 11 orientiert sein können, und ist an einem Ende über einen Flansch 12 an einer vertikalen Tragplatte 13 befestigt, die ihrerseits starr an dem Kanalelement 2 befestigt ist.
Das andere Ende der gerillten zylindrischen Hülse 11 hat einen anderen Flansch 14, an welchem ein Bodenring 15 befestigt ist.
Ein axialer, rotationsmäßig mit der Endspitze 10 gekoppelter Mitnehmer 16 des Schraubenförderers 4 hat eine prismatische Spitze 18, auf welchem ein Flügelrotor 19 verkeilt ist.
Dieser Rotor 19, welcher axial dem äußeren Ende des gerillten zylindrischen Körpers 11 gegenüberliegt, kann 2 bis n Flügel haben: 4 und 5 zeigen zwei Beispiele von alternativen Implementationen, bei welchen der Rotor jeweils sechs und vier Flügel oder radiale Arme hat.
Im Betrieb werden die Schmiermittel/Kühlmittelflüssigkeit und die klein bemessene Späne unter Schwerkraft aus dem Bett des Kanalelementes 2 über die relativen Schlitze 3 zu einem Sammeltank ausgegeben zum Pumpen zu der Filtrationsanlage.
Längere Teilchen oder Anhäufungen von Spänen werden durch den Schraubenförderer 4 in Richtung seiner Endspitze 10 übertragen. Aufgrund der reduzierten Höhe des Schraubenblattes 6 und der Anwesenheit des gerillten zylindrischen Körpers 11 wird die Späne einer Abwicklungs- und Streckungsaktion in diesem Endspitzenbereich 10 unterworfen, während sie gleichzeitig in Richtung des Rotors 19 vorrückt. Aufgrund des Effektes, welcher durch die Wechselwirkung zwischen den Kanten der Flügel des Rotors 19 und dem Ende des diesem gegenüberliegenden zylindrischen Körpers 11 erzeugt wird, wird die Späne einer Zerkleinerungs- und Shredderaktion unterworfen.
Dieser Zerkleinerungs- und Shredderaktion folgend erreicht die Späne, welche die Vorrichtung über den Bodenring 19 verlässt, den Sammeltank, von wo sie mit der Schmiermittel/Kühlmittelflüssigkeit zu der Filtrationsanlage gepumpt wird.
Wenn die Späne sich in dem Endspitzenbereich 10 anhäuft und diesen verstopft in einem Umfang, dass sie veranlasst, dass die Drehung des Schraubenförderers 4 abnimmt oder selbst zum Stehen kommt, wird die vorher beschriebene Gegendre hungsvorrichtung automatisch den Schraubenförderer 4 in der entgegengesetzten Richtung für eine kurze Zeitperiode drehen, um normale Betriebsbedingungen wieder herzustellen. Trotzdem ist es erforderlich, zu unterstreichen, dass das Risiko der Späneblockade durch die Tatsache reduziert wird, dass die Endspitze 10 des Schraubenförderers 4 nicht unterstützt ist, sondern radial frei im Verhältnis zu dem gerillten zylindrischen Körper 11 schwimmt.
Es wird natürlich angemerkt, dass die konstruktiven Einzelheiten und die Verwirklichungsformen erheblich verändert werden können im Verhältnis zu den beschriebenen und dargestellten, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung, wie in den Ansprüchen definiert, zu verlassen. Wie bereits im Vorhergehenden angedeutet worden ist, kann daher die Shreddervorrichtung gemäß der Erfindung auch vorteilhaft für die reine Entsorgung der durch die Werkzeugmaschine erzeugten Späne verwendet werden, d.h. selbst in Abwesenheit der Schmiermittel/Kühlmittelfiltrationsanlagen und/oder der Fördersysteme für die Schmiermittel/Kühlmittelflüssigkeiten und Späne (z.B. selbst wenn die Späne durch Sammelbehälter entfernt werden).

Claims

Selbstfördernde Shreddervorrichtung für Werkzeugmaschinen mit Spänenentfernung mit einem Förderer, aufweisend einen Kanal (2) zum Fördern der Schmiermittel-/Kühlmittelflüssigkeiten und in welchem eine motorisierte Schraube (4) positioniert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Endspitze (10) der Schraube (4) das Antriebsbauteil für eine Shreddergruppe bildet aufweisend einen innen gerillten zylindrischen Körper (11), welcher koaxial in Bezug zu der Endspitze (10) des Schraubenförderers (4) angeordnet ist, und einen Flügelrotor (19), welcher axial der Außenseite des gerillten zylindrischen Körpers (11) gegenüberliegt und rotationsmäßig durch den Schraubenförderer (4) angetrieben ist, derart, dass die Wechselwirkung zwischen dem äußersten Ende des gerillten zylindrischen Körpers (11) und der diesem gegenüberliegenden Flügel des Flügelrotors (19) eine Zerkleinerungs- und Shredderaktion erzeugt.
Shreddervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Endspitze (10) des Schraubenförderers (4) einen kleineren Durchmesser als der Rest des Schraubenförderers (4) hat.
Shreddervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Endspitze (10) des Schraubenförderers (4) einen Endmitnehmer (13) hat, der im Verhältnis zum gerillten zylindrischen Körper (11) übersteht und auf welchem der Flügelrotor (19) rotationsmäßig gekoppelt ist.
Shreddervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügelrotor (19) innerhalb eines Bodenrings (15) eingesetzt ist, der frontal an dem gerillten zylindrischen Körper (11) befestigt ist.
Shreddervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügelrotor (19) mit einer Anzahl von Flügeln von 2 bis n, vorzugsweise von 4 bis 6 ausgerüstet ist.
Shreddervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kanalelement (2) mit Bodenöffnungen (3) ausgebildet ist.
Shreddervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ende (7) des Schraubenförderers (4) funktionsmäßig mit einer Antriebsgruppe (8, 9) verbunden ist, welche mit einer automatischen Gegendrehungsvorrichtung ausgerüstet ist.
Shreddervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen (17) des zylindrischen Körpers (11) axial angeordnet sind.
Shreddervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen (17) des zylindrischen Körpers (11) im Winkel im Verhältnis zur Achse des zylindrischen Körpers (11) verlaufen.
Shreddervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Endspitze (10) des Schraubenförderers (4) radial im Verhältnis zu dem gerillten zylindrischen Körper (11) schwimmt.