FI107437B - Menetelmä ja laitteisto terien ja/tai työkappaleiden voitelemiseksi ja jäähdyttämiseksi lastuavissa työstöprosesseissa - Google Patents

Description

107437

Menetelmä ja laitteisto terien ja/tai työkappaleiden voitelemiseksi ja jäähdyttämiseksi lastuavissa työstöprosesseissa - 5 Keksintö koskee menetelmää ja laitteistoa terien ja/tai työkappaleiden voitelemiseksi ja jäähdyttämiseksi metallintyöstön lastuavissa työstöprosesseissa, jolloin terille tai työkappaleille johdetaan kahta toisiinsa sekoittamatonta virtaavaa ainetta ja käytetään 10 - virtaavaa perusainetta terän ja työkappaleen tai lastun välisen kitkan pienentämiseen, ja - virtaavaa perusainetta terän, työkappaleen, terän kannattimen ja, mikäli tarpeen, lastujen jäähdyttämiseen.

Oppikirjassa "DUBBEL", Taschenbuch fiir den Maschi-15 nenbau, 13. painos, 2. osa, Springer-Verlag Berlin/Heidel-berg/New York 1974, esitetään sivuilla 675 ja 676 kappaleessa 4. "Jäähdytys ja voitelu" mm. seuraavaa: lastuamis-nesteiden tulee jäähdyttää työkalun terää (kestävyyden ja lastuamisnopeuden lisääminen), voidella lastuavia osia 20 (pinnan muodon parantaminen) ja huuhtoa pois erotetut lastut. Lisäksi siellä sanotaan: jäähdyttämällä voidaan joko pidentää työkalun kestävyyttä lastuamisnopeuden pysyessä ennallaan tai lisätä lastuamisnopeutta kestävyyden pysyessä ennallaan, keskimäärin jopa 40 %. Edelleen: hyviltä 25 lastuamisnesteiltä vaaditaan, että niiden voiteluteho ja jäähdytyskyky ovat hyviä, että niiden viskositeetti on alhainen, että ne eivät muutu, hartsiinnu tai paksuunnu tai menetä muuten tehoaan käytön aikana, että ne suojaavat ruosteelta, eivät vaahtoa, ovat mahdollisimman läpinäky-30 viä, jotta lastuamista voidaan seurata, eivätkä aiheuta ihmiselle haitallisia vaikutuksia.

Lastuamisnesteinä käytetään usein öljyä-vedessä-tyyppisiä emulsioita. Niiden voitelu- ja jäähdytysteho eivät kuitenkaan ole parhaita mahdollisia. Yksittäiset öljy-35 hiukkaset ovat emulsion laadusta riippuen muutamia mikro-metrejä vesifaasin sisäpuolella eivätkä kykene terään osu- 2 107437 essaan muodostamaan yhtenäistä, hyvän tarttuvuuden ja leikkauslujuuden omaavaa voitelukalvoa. Emulgoinnin apuaineet, kuten tyloosi ja vastaavat, tai tensidit, saippuat jne. pienentävät lisäksi huomattavasti voitelutehoa. Eri-• 5 tyisen hyvän voitelutehon omaavia orgaanisia nesteitä on lisäksi vaikea emulgoida, minkä vuoksi pysyvien emulsioiden valmistukseen käytetään yleensä suhteellisen pienen voitelutehon omaavia öljyjä. Lastuamisnesteen emulgoitu faasi aiheuttaa kuitenkin lisäksi jäähdytystehon selvän 10 pienentymisen, koska öljyosan höyrystymislämpötila on olennaisesti korkeampi ja höyrystymislämpö pienempi kuin vesiosan. Emulsiot ovat lisäksi alttiita bakteerien hajotukselle ja niiden jäykkyys ja siten myös teho muuttuu käytössä vesi/öljyfaasien erilaisen kulutuksen johdosta.

15 CH-patenttijulkaisusta 543 344 tunnetaan työkalu jen jäähdyttämiseen ja voiteluun tarkoitettu menetelmä, jossa työkaluille johdetaan ainakin kahta voitelu- ja jäähdytysominaisuuksiltaan erilaista, toisiinsa sekoittamatonta nestettä. Työkaluilta pois johdettavat, pysymät-20 tömän emulsion muodostavat nesteet kootaan yhteiseen astiaan ja johdetaan sieltä erotusastiaan, jossa niiden pitäisi erota toisistaan, minkä jälkeen ne johdetaan takaisin työkaluille.

Joissakin tapauksissa käytetään eri faasien erot-25 tamiseen linkoa. Haittana on kuten kaikilla lastuamisnes- * teenä käytettävillä emulsioilla se, että emulsion jäykkyys muuttuu kulutuserojen vuoksi, minkä vuoksi se vaatii jaksottaista elvytystä. Koska eri faasien todella puhdasta erotusta ei saavuteta ja voiteluaineen leikkauslujuus ja 30 tarttuvuus ovat emulgointisyistä erittäin pieniä, sekä . jäähdytystehon että erityisesti voitelutehon rajat ovat ahtaat. Emulsiossa ei myöskään voida välillä vaihdella faasien osuuksia.

Julkaisusta DE-U 9 116 481.8 tunnetaan jäähdytys-35 voitelulaite, jolla erittäin pienet nestemäärät voidaan tarkasti syöttää jäähdytettävän tai voideltavan lastu- • · 3 107437 amiskohdan oikealle kohdalle. Nestevirtaus hajotetaan siinä ylipaineellisessa sekoituskammiossa aivan pieniksi pisaroiksi, sekoitetaan perusteellisesti kaasuvirtaukseen ja puhalletaan sekoituskammiosta ainakin kahdessa yhdistetys- 5 sä suihkussa lastuamiskohtaan. Erityisesti jäähdytykseen ja voiteluun sopivat nesteet voidaan myös johtaa sekoitus-kammioon tai kaasuvirtaukseen erikseen. Tällöin ei siis tarvitse käyttää emulsiota, jota on vaikea sekoittaa ja jolla on edellä mainitut haitat. Eri nesteet ovat toisaal-10 ta yhdistetyssä kaasuvirtauksessa yhdessä aivan hienojakoisena aerosolina, mistä seuraa, että ne vaikuttavat huomattavasti toisiinsa. Lastuamiskohdalle ei sen vuoksi synny umpinaista, tarttuvaa ja leikkauslujaa voiteluainekal-voa, ja nestevirtauksen mukana kulkevat öljytipat pienen-15 tävät toisaalta jäähdytystehoa.

DE-patenttijulkaisussa 361 916 kuvaa laitetta, jossa on sähkömoottorikäyttöinen työstökoneiden neste-pumppu. Jäähdytysnesteen syöttöä työkalulle ohjataan työkalujen lämpenemisen avulla siten, että lämpenemistä vas-20 taava käyttövoima ohjaa suoraan pumpun moottorin kierros-lukua tai venttiili virtausta.

DE-patenttijulkaisussa 930 790 tunnetaan metallia työstävän työkalun leikkuusärmän jäähdytys- ja voitelume-netelmä. Jäähdytysneste ruiskutetaan siinä terään suihkuna 25 työkalun ja työkappaleen väliseen tilaan. Suihku lasketaan > · · * tätä varten suuttimesta ainakin 21 baarin paineella ja no peudella, joka on ainakin 40 kertaa suurempi kuin lastua-misnopeus ja vähintään 52 m/s. Tämä tunnettu menetelmä sopii jäähdytykseen ja voiteluun erityisesti sorvaus- ja 30 jyrsintätöissä.

. , DE-hakemusjulkaisu 3 338 739 AI kuvaa lastuamis- nesteen syöttölaitetta, joka toimittaa poralle tai muulle lastuamistyökalulle sykkivän korkeapaineisen lastuamisnes-tesuihkun ja käyttää mäntäpumppua, jolloin toimitettavan 35 lastuamisnesteen sykkimis- tai sysäystaajuus voidaan asettaa haluttuun arvoon ulostulopuolen virtausvastuksesta 4 107437 riippumatta. Työkalun terien jäähdytys, lastujen poisto, työkalun kestävyys ja työstettävien pintojen tarkkuus voidaan näin pitää halutuissa arvoissa silloinkin, kun työkalun nestereiän halkaisija on pieni.

5 EP-hakemusjulkaisu 0 448 944 AI kuvaa menetelmää ja laitetta nesteen, erityisesti voiteluainesuspension ruiskuttamiseksi tietyin välein. Se ruiskutetaan suutti-mella pienin välein suurella taajuudella. Suutin toimii ylipaineventtiilin tapaan siten, että se avautuu suspensi-10 on kynnysarvon ylittävällä tulopaineella automaattisesti ja sulkeutuu automaattisesti, kun kynnysarvo alittuu. Tällöin käytetään voiteluainesuspensiota, erityisesti olennaisesti grafiittia sekä polymeerejä ja apuaineita, kuten stabilisaattoreita veteen seostettuna sisältävää korkea-15 paine-voiteluainesuspensiota, joka johdetaan suuttimelle erittäin korkeassa, esimerkiksi 50 - 120 baarin paineessa, erityistapauksissa jopa 250 baarin paineessa, 20-120 m/s virtausnopeudella. Menetelmä vaatii erittäin paljon energiaa ja laitteita.

20 DE-hakemusjulkaisu 3 429 965 Ai kuvaa hiomakonet ta, erityisesti johteenhiomakonetta, jossa on hiomapää, ainakin yksi hiomapäähän liittyvä jäähdytysvoiteluaineen ulostulosuutin ja jäähdytysvoiteluaineen kierto, joka käsittää säiliön, tulojohdon säiliöstä suuttimeen, paluujoh-25 don pumpun, joka ylläpitää kiertoa, jolloin keksintö koos-'·* tuu siitä, että j äähdytysvoiteluaineen tulojohdossa on lämpötilan säätölaite, joka säätelee virtaavan jäähdytys-voiteluaineen lämpötilan ennalta määrättyyn arvoon.

Keksinnön tehtävänä on tästä tekniikan tasosta 30 liikkeelle lähtien esittää patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen menetelmä ja menetelmän toteuttamiseen sopiva • · * laitteisto sekä niiden käyttö, joiden avulla saavutetaan olennainen voitelu- ja jäähdytystehon lisäys vastaavien tunnettujen menetelmien ja laitteiden käyttöihin verrattu-35 na ja tähän tarvittavat materiaalit, energia ja laitteet 5 107437 pidetään mahdollisimman tiukoissa, taloudellisissa rajoissa .

Näiden voitelu- ja jäähdytystehon parannusten seurauksena tulee työkalujen kestävyyden parantua merkittä-- 5 västi, lastuamisnopeuden lisääntyessä samalla, ja työstetyn pinnan laadun tulee olla paras mahdollinen.

Tehtävän ratkaisu onnistuu patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaisella menetelmällä keksinnöllä, joka on patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkien mukainen.

10 Keksinnön ansiosta syntyy lastuavissa työstöprosesseissa joukko yllättäviä etuja: koska voiteluaine ja jäähdytysneste lisätään erikseen työkalun eri kohdille ja työkalulle tai sen terälle muodostuu erittäin hyvän tarttuvuuden ja leikkauslujuuden omaava voiteluainekalvo, voi-15 teluteho lisääntyy olennaisesti ja työkappaleen, työkalun ja lastujen välinen kitka pienenee ja syntyy vähemmän kit-kalämpöä. Tämän ansiosta edullisemmissa jäähdytysolosuh-teissa paranee myös työstetyn pinnan laatu, pienenee työstökoneen energian tarve, pidentyvät merkittävästi työkalu-20 jen kestoajat, ja kaikki tämä tapahtuu lastuamisnopeuden lisääntyessä olennaisesti. Vertailukelpoisissa työ- ja ma-teriaaliolosuhteissa saavutetaan kestävyyden ja lastuamisnopeuden 2-5 -kertainen lisäys, ääritapauksissa jopa 10-kertainen.

25 Menetelmän yhdessä muodossa voiteluainetta lisä- tään työprosessin kulutukseen sovitettu määrä siten, että sitä ei ole liikaa, minkä ansiosta voiteluaineen kierto tai elvytys jää pois.

Tämän toimenpiteen ansiosta säästytään kierrätyk-30 sen vaatimilta välineiltä ja energialta, työstötuotteet ja lastut ovat puhtaita eivätkä vaadi jatkokäsittelyä varten * ♦ · kallista jälkikäsittelyä, voiteluaineen kulutus pysyy optimaalisella voiteluteholla aivan pienenä ja sekä työkone että työpaikka ja ympäristö pysyvät puhtaina ja terveyttä 35 vahingoittamattomina.

6 107437

Toisessa muodossa jäähdytysainetta lisätään pyöre-ällä tai vanteen muotoisella sahanterällä sahattaessa työ-kappaleen ja/tai sahanterän vaatiman jäähdytyksen mukaisesti annosteltuina määrinä siten, että se höyrystyy työs-• 5 töprosessin aikana itsestään siten, että erikseen levitettävä voiteluaine voidaan suihkuttaa sahanterän matkan päässä lastuamiskohdan edessä olevaan jäähdytysaineetto-maan, kuivaan pintaan, jolloin se muodostaa terään hyvin tarttuvan voiteluainekalvon. Tämän toimenpiteen ansiosta 10 saavutetaan paras mahdollinen jäähdytys- ja voiteluteho, jolloin saavutetaan eri keinojen yhteisvaikutuksesta kokonaisvaikutuksen suuri parannus.

Yhdessä muodossa suhteellisesti työkappaleeseen nähden liikkuvaan työkaluun, sahanterään tai jyrsintätyö-15 kaluun pannaan voiteluainetta etenemis- tai lastuamis- suunnassa katsottuna lastunirrotuskohdan eteen ja jäähdytysainetta suoraan lastunirrotuskohtaan, jolloin jäähdy-tysaine pannaan työkalulle aikaisemmin levitetyn voiteluainekalvon päälle.

20 Tämä keksinnön mukainen toimenpide tarjoaa väli neet sekä yksittäisten että yhteisvaikutusten parhaaseen mahdolliseen kehittämiseen.

Keksinnön yhdessä muodossa voiteluaine lisätään homogeenisena aerosolina suunnattuna hajasuihkuna, joka 25 muodostaa suuren rajapintatarttuvuuden ja leikkauslujuuden omaavan erittäin ohuen kalvon, jonka paksuus on 10 - 150 mikronia, edullisesti 10 - 50 mikronia ja erityisen edullisesti 10 - 20 mikronia.

Sekä ohuen kalvon erittäin luja tarttuvuus työkalun 30 rajapintaan että sen erittäin selväpiirteinen ja pysyvyyttä lisäävien lisäaineiden vielä korostama leikkauslujuus * tuottavat tulokseksi erittäin hyvän voitelukyvyn erittäin pienellä voiteluainekulutuksella ja samalla myös kitkan tai kitkalämmön merkittävän pienentymisen työprosessissa. 35 Keksinnön mukaisen menetelmän yhdessä muodossa voiteluaine ruiskutetaan aerosolisuihkuna lämmitetyn pai- 7 107437 neilman avulla. Monilla käyttötavoilla voiteluaine ruiskutetaan ympäristölämpöisen ilman avulla, joten edellä kuvattu lämpimän ilman käyttö erityistarkoituksiin ei voi jäädä mainitsematta. Sen ansiosta voidaan moitteettomasti • 5 ruiskuttaa suhteellisen suuren viskositeetin ja erityisen hyvät pysyvyysominaisuudet omaavia nesteitä.

Menetelmässä käytetään voiteluaineena ensi sijassa mineraaliöljytöntä nestettä, joka voi sisältää rasvahapon estereitä ja lämpöpysyvyyttä tai mekaanista pysyvyyttä li-10 sääviä aineita ja joissain tapauksissa grafiitin tai moly-bdeenisulfidin kaltaisia kiintoaineita sisältäviä lisäaineita .

Pintajännitystä pienentävä jäähdytysneste voi erittäin edullisesti sisältää tensidien, metallisaippuoi-15 den, korkea-arvoisten alkoholien tai niiden johdannaisten kaltaisia lisäaineita. Kapillaarivaikutus voimistuu näin virumisvaiheessa edullisesti terän tai terän ja työkappa-leen välisissä ahtaissa raoissa ja jäähdytysaineen leviäminen osumiskohdalla paranee ja höyrynpaine laskee edul-20 lisesti.

Jomman kumman tai molempien vaikuttavien nesteiden syötön asetus voi keksinnön mukaan tapahtua työkoneen tehon käytöstä riippuen. Siihen perustuva nesteiden säätö on mutkaton ja luotettava.

25 Menetelmää käytetään edullisesti erityisesti sa- hanterien voiteluun ja jäähdytykseen sahakoneen työprosessissa .

Terien ja/tai työkappaleiden voitelemiseen ja jäähdyttämiseen, erityisesti keksinnön mukaisen menetelmän 30 toteuttamiseen lastuavissa työstöprosesseissa tarkoitetussa laitteistossa on patenttivaatimuksen 9 tunnusmerkki-osassa esitetyt tunnusmerkit.

Keksinnön edullinen suoritusmuoto esitetään kaavamaisissa piirustuksissa, joista näkyy keksinnön muita 35 edullisia yksityiskohtia.

8 107437

Kuvio 1 esittää laitteiston kaaviopiirroksen ja sahapöydän osittain päältä, kuvio 2 esittää kuvion 1 laitteiston sivulta, kuvio 3 esittää kuvion 1 laitteiston edestä, • 5 kuvio 4 esittää ruiskutuspään ja painesuihkutuksen ilman kaasua, kuvio 5 esittää ruiskutuspään ja paineilmasuihku- tuksen, kuvio 6 esittää sivulta pyörösahan terän ja sen 10 voiteluaineen ja jäähdytysaineen syöttökohdat.

Kuvion 1 kaaviopiirroksessa esitetty laitteisto käsittää säiliön 2, jossa on nestemäistä perusainetta b päältä leikkauksena esitetyn vannesahan terän 27 jäähdyttämiseksi, ja toisen säiliön 1, jossa on nestemäistä pe-15 rusainetta a sahanterän 27 leikkuusärmien ja työkappaleen 15 välisen kitkan alentamiseksi. Kumpaankin nesteeseen a ja b liittyy ainakin yksi erillinen levityslaite 3, 4.

Esitetyssä esimerkissä nesteeseen a liittyy vain yksi levityslaite 3, nesteeseen b puolestaan kaksi levityslaitet-20 ta 4a ja 4b. Näin ei kuitenkaan ole pakko olla, vaan kumpaankin nesteeseen voidaan liittää yksi, kaksi tai useampia levityslaitteita. Kummallakin nesteellä a, b on lisäksi erillinen syöttöjohto 10, 11. Syöttöjohto 10 yhdistää nesteen a säiliön 1 levityslaitteeseen 3 ja syöttöjohto 11 25 nesteen b säiliön 2 levityslaitteisiin 4a ja 4b. Kumpaan-kin syöttöj ohtoon 10, 11 on sijoitettu kuljetusvälineeksi annostelupumppu 7, 8.

Levityslaitteita 3, 4a ja 4b voidaan säädettävien niveltukien 33, 34a, 34b avulla siirtää suhteellisesti 30 vannesahan terän 27 voideltavaan ja jäähdytettävään terä-järjestelyyn nähden ja voidaan kiinnittää mielivaltaiseen kohtaan koneen kehystä 37 esimerkiksi magneettikenkien 35, 36a, 36b avulla. Levityslaitteet sijoitetaan sahanterän 27 ja työkappaleen 15 väliselle lastuamisalueelle siten, että 35 voiteluaineen a ennen lastuamiskohtaa ruiskuttava levitys-laite 3 on suunnattu kohtisuoraan sahan hampaisiin, kun 9 107437 taas jäähdytysainetta b ruiskuttavat levityslaitteet 4a, 4b on suunnattu vinoista sivuttaisasennoista sahan hampaiden kylkiin heti lastuamiskohdan jälkeen.

Kuviosta 1 näkyy lisäksi, että laitteistossa voi 5 olla signaalijohtimen 47 käsittävä laite 48 työkoneen työprosessin aikana ottaman tehon käsittelemiseksi. Se vaikuttaa säätöyksikköön 43, joka käsittää pitoarvon asetuksen 44 ja numeerisen näytön 43. Signaalijohtimeen 41 liittyy lisäksi lastuamiskohdalla liikeanturi 40. Se kytkee 10 voitelu- ja jäähdytyslaitteen pois päältä, kun sahanterä ei enää liiku. Esimerkkinä esitetty säätölaite 40 - 48 säätää johtimien 45 ja 46 kautta annostelupumpun tehoa työkoneen tehosta riippuen ennalta määrätyn pitoarvon 44 mukaisesti.

15 Tämän säätölaitteen avulla saadaan erittäin edul lisesti sovitettua nesteiden a ja b syöttö koneen tehoa vastaavaksi.

Kuvioissa 2 ja 3 on esitetty kuvion 1 laitteisto ensin sivulta ja sitten edestä kuvion 2 nuolen A suunnas-20 sa. Molemmista kuvioista näkyy, että voiteluainetta a ruiskuttava levityslaite 3 on asennettu sahanterän 27 ete-nemis- tai työliikkeen 28 suuntaan katsottuna työkappaleen 15 edessä olevalle levitysalueelle 16. Jäähdytysneste b puolestaan ruiskutetaan jo levitetyn voiteluainekalvon 25 päälle aivan sahanterän 27 työkappaleeseen 15 osumiskoh-dalla.

Kuvioista 2 ja 3 näkyy lisäksi vielä kuvion 4 ohella, että nesteet a ja b otetaan eri säiliöistä 1 ja 2 eri johtoja 10, 11 pitkin ja ruiskutetaan eri levitys- 30 laitteista 3, 4.

Kuvion 3 esityksestä selviää lisäksi, että levi-‘' tyslaitteen 3 hajasuihku 30 voi suuntautua vinosti ylös päin, kun taas levityslaitteiden 4a, 4b hajasuihkut 31a, 31b voivat suuntautua vinosti alaspäin. Tällä tavalla, se-35 kä erityisesti voitelu- ja jäähdytysaineiden a ja b erillisen syötön ansiosta kumpikin aine vaikuttaa parhaalla 10 107437 mahdollisella tavalla juuri siellä, missä sen pitää työkalun 27 leikkuusärmien ja työkappaleen 15 yhteisvaikutuksen vuoksi täyttää erityistehtävänsä, jolloin joka tapauksessa voiteluaine levitetään työkalulle ensimmäisenä, niin että 5 syntyy vöiteluainekalvo, minkä jälkeen tälle kalvolle suihkutetaan jäähdytysainetta.

Kuvioista 4 ja 5 näkyy, että levityslaitteet ovat ruiskutuspäitä 20, 21, joissa on välineet paljon energiaa sisältävän, vähäsumuisen hajasuihkun 30, 31 tuottamiseksi 10 käyttökaasun avulla tai ilman sitä. Hajasuihkun 30, 31 suunta voidaan säätää sinänsä tunnetulla tavalla ja tunnetuilla välineillä. Eri levitysmäärille tai -olosuhteille (esimerkiksi suihkun paine) voidaan vaihtaa eri ruiskutus-suuttimet.

15 Kuvio 5 esittää, että ainakin toinen nesteistä a, b voidaan ruiskuttaa sinänsä tunnetusta ruiskujärjestelys-tä suhteellisen tiukasti yhdistettynä suihkuna 31 paine-kaasun, paineilman tai inertin kaasun avulla. Ruiskutus-laitteessa on tätä varten kompressori 18 ja painesäiliö 20 19.

Joissakin tapauksissa voidaan suhteellisen jäykkä-juoksuisen voiteluaineen a ruiskuttamiseksi tasaisesti käyttää lämmintä ilmaa. Ruiskutuspään 21 johtoon on sijoitettu tätä varten lämmönvaihdin 50.

25 Kuvio 6 esittää suoritusesimerkin, jossa menetel- ·*- mää ja laitteistoa käytetään pyörösahan terällä 27. Terä pyörii nuolen 51 suuntaan ja tuottaa työkappaleeseen 15 sahausraon 52. Sahanterään 27 liittyvät voiteluaineen le-vityslaite 3 ja jäähdytysaineen levityslaite 4. Lastu-30 amiskohta on merkitty numerolla 53. Kuvio 6 tekee selväksi, että voiteluaine a levitetään levityslaitteesta 3 ha-jasuihkuna 30 ja jäähdytysaine b levityslaitteesta 4 haja-suihkuna 31, jolloin voiteluaineen hajasuihku 30 on keksinnön mukaisesti sijoitettu pyörösahan terän 27 leik-35 kuutapahtuman 51 suunnassa katsottuna jäähdytysaineen hajasuihkun 31 eteen siten, että sahanterän 27 pinnalle syn- « 11 107437 tyy pistein esitetty ohut voitelukalvo 54, jonka tarttuvuus ja leikkauslujuus ovat hyviä. Vasta sen jälkeen levitetään voitelukalvon 54 päälle hajasuihkuna jäähdy-tysainetta b, aivan lastuamiskohdalla 53.

5 Lastuavien sahanhampaiden kulkiessa lastuamiskoh- dan 53 läpi höyrystyy kulutusta vastaavasti levitetty jäähdytysaine b, poistaa näin vaikutusalueeltaan lämpöä ja jäähdyttää työkalua 27, työkappaletta 15 ja irtoavia lastuja. Sahanterän 27 pyörivä pinta pysyy kuivana ja voidaan 10 sen jälkeen taas päällystää uudella voitelukalvolla 54 ha-jasuihkulla 30.

Keksinnön mukaisen menetelmän ja vastaavan laitteiston käytöstä metallin työstöprosesseissa ja muissa lastuavissa työstöprosesseissa on seuraavat edut: 15 voiteluaineen a ja jäähdytysaineen b erillisen le vityksen ansiosta eri vaikutusten paras mahdollinen teho, sekoitusvaiheen puuttumisen ansiosta kumpaakin nestettä a ja b voidaan käyttää koostumukseltaan, jäykkyydeltään, viskositeetiltaan, määrältään ja lämpötilaltaan 20 toisen nesteen vaikuttamatta, koneen käytettävissä olevan tehon maksimaalisen hyväksi käytön ansiosta tuottavuus kohoaa ja valmistuskustannukset pienenevät olennaisesti, työkalujen kuluminen ja viimeistyshionta vähenee 25 ja kestävyys paranee, työkappaleen työstettyjen pintojen laatu paranee, minkä seurauksena voidaan noudattaa ahtaampia toleransseja/ jälkikäsittelykustannukset jäävät pois puhtaiden 30 lastujen johdosta, käytettyjen emulsioiden käsittelyongel-mat vältetään, työpaikka ja ympäristö pysyvät puhtaina, hengitysilmassa ei ole "kuivalastuamisen" ansiosta vahingollisia, öljyä sisältäviä aerosoleja, nesteiden a ja b kulutus vähenee voimakkaasti.

35 Keksintö täyttää näin parhaalla mahdollisella ta valla sille alussa asetetun tehtävän.

Claims (9)

12 107437

1. Menetelmä terien ja/tai työkappaleiden voitelemiseksi ja jäähdyttämiseksi metallintyöstön lastuavissa 5 työstöprosesseissa, jolloin terille tai työkappaleille johdetaan ainakin kahta toisiinsa sekoittamatonta virtaa-vaa ainetta ja käytetään - virtaavaa perusainetta (a) terän ja työkappaleen tai lastun välisen kitkan pienentämiseen, ja 10. virtaavaa perusainetta (b) terän, työkappaleen, terän kannattimen ja, mikäli tarpeen, lastujen jäähdyttämiseen, j olioin - kaksi virtaavaa ainetta (a ja b) säilytetään tai prosessoidaan toisistaan erillään kukin erillisiin säiliöihin 15 (1, 2), ja - kukin virtaava aine (a ja b) siirretään omista säiliöistään (1, 2) erillisten tulojohtojen (10, 11) kautta levi-tyslaitteille (3, 4), ja - kukin virtaava aine (a, b) ruiskutetaan työstettävälle 20 työkappaleelle (15) tai käytössä olevalle terälle omasta levityslaitteestaan (3, 4), tunnettu siitä, että kun terä ja työkappale (15) liikkuvat suhteellisesti toisiinsa nähden tunkeutumis- tai lastuamiskohdan suuntaan, niiden päälle ruiskutetaan ensin voiteluainetta (a), joka 25 muodostaa tarttuvan voitelukalvon, ja että kalvon päälle **' ruiskutetaan jäähdytysainetta (b) työkappaleen (15) ja/tai työkalun (27) vaatiman jäähdytyksen mukainen sopiva määrä siten, että se höyrystyy työstöprosessin aikana itsestään sillä tavalla, että voiteluaine (a), kun se ruiskutetaan 30 erikseen työkappaleen (15) tai työkalun (27) kohtaan tie-, tylle etäisyydelle lastuamiskohdan edessä, vaikuttaa työ- kappaleen tai työkalun kuivaan pintaan, jossa ei ole jäähdytysainetta (b) muodostaen hyvin tarttuvan voitelukalvon työkappaleen tai työkalun pintaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että voiteluainetta (a) lisätään työpro- * 107437 13 sessin kulutukseen sovitettu määrä siten, että voiteluainetta (a) ei ole liikaa, minkä seurauksena voiteluaineen kierto tai elvytys vältetään.

3. Jonkin patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen me-. 5 netelmä, tunnettu siitä, että suhteellisesti työ- kappaleeseen (15) nähden liikkuvaan työkaluun, sahanterään tai jyrsintätyökaluun (27) pannaan voiteluainetta (a) ete-nemis- tai lastuamissuunnasta katsottuna lastunirrotuskoh-dan edessä olevaan kohtaan (16) ja jäähdytysainetta (b) 10 suoraan lastunirrotuskohtaan, jolloin jäähdytysaine (b) pannaan työkalulle (27) aikaisemmin levitetyn voiteluaine-kalvon päälle.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että voiteluaine (a) lisä- 15 tään homogeenisena aerosolina suunnattuna hajasuihkuna (30), joka muodostaa suuren rajapintatarttuvuuden ja leikkauslujuuden omaavan erittäin ohuen kalvon, jonka paksuus on 10 - 150 mikronia, edullisesti 10 - 50 mikronia ja erityisen edullisesti 10 - 20 mikronia.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen mene telmä, tunnettu siitä, että voiteluaine (a) ruiskutetaan aerosolihajasuihkuna (30) lämmitetyn paineilman avulla.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen mene-25 telmä, tunnettu siitä, että voiteluaineena (a) ’· käytetään edullisesti mineraaliöl j ytöntä nestettä, joka sisältää rasvahapon estereitä ja lisäaineita ja lämpö-pysyvyyttä ja/tai mekaanista pysyvyyttä lisääviä aineita ja joissain tapauksissa grafiitin tai molybdeenisulfidin 30 kaltaisia kiintoaineita sisältäviä lisäaineita.

. 7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen mene- telmä, tunnettu siitä, että jäähdytysaineeseen (b) lisätään aineita pintajännityksen pienentämiseksi, jotka aineet ovat pinta-aktiivisten aineiden, metallisaip-35 puoiden, korkea-arvoisten alkoholien tai niiden johdannaisten kaltaisia. » 14 107437

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syöttötehoa tai syöt-tömäärää voiteluainetta (a) ja jäähdytysainetta (b) varten säädetään konetyökalun tehosta riippuen annetun referens- • 5 sisisäänmenon (44) mukaisesti.

9. Laitteisto terien ja/tai työkappaleiden voitelemiseksi ja jäähdyttämiseksi lastuavissa työstöprosesseissa edellä mainittujen patenttivaatimusten 1-8 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, joka laitteisto käyttää 10 virtaavaa voiteluainetta (a) ja jäähdytysainetta (b), jolloin kummallekin virtaavista aineista (a; b) osoitetaan - erillinen varastosäiliö ja ottoastia (1, 2) ja - ainakin yksi levityslaite (3, 4), kuten myös - erillinen tulojohto, jolla kummallakin on mittauspumppu 15 (7, 8) kuljetusvälineenä, joka tulojohto sijaitsee säiliön (1, 2) ja levityslaitteen, (-laitteiden) (3, 4) välissä, ja jossa levityslaitteet (3, 4) on sijoitettu eri etäisyydelle lastunirrotuskohdasta ja voiteluaineen (a) levitys-laite (3) on - terän työkappaleeseen nähden suorittaman 20 suhteellisen liikkeen suuntaan katsottuna - kauempana lastunirrotuskohdasta kuin jäähdytysaineen (b) levityslaite (4), tunnettu siitä, että laitteistolla on mit-tauselin (48) työkoneen sisäänmenotehon rekisteröimiseksi työstön aikana ja signaalijohdin mitatun arvon lähettärai-25 seksi mittaus- ja kontrolliyksikölle (42), joka säätää kuljetusvälineitä virtaavien aineiden (a, b) jakoa varten mitatun arvon mukaisesti. 107437 15