• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1984001737A1
    申请号:PCT/DE1983/000186
    申请日:1983-11-08
    公开日:1984-05-10
    发明作者:Heinz Schnedler；Wolfgang Schnedler
    申请人:Wekon；
    IPC主号:B23Q11-00
    专利说明:
    [0001] Werkzeugmaschine
    [0002] Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine mit einer lilerkzeughalterung für ein Werkzeug und einer zumindest eine Spritzdüse aufweisenden Zuführeinrichtung für ein Mittel zum Kühlen und/oder Schmieren. Solche Werkzeug- maschinen sind allgemein bekannt.
    [0003] Bei der spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken auf Werkzeugmaschinen ist es meist erforderlich, einen Kühl- und/oder Schmiermittelstrahl oder mehrere auf die Schneide des Werkzeugs zu richten, damit diese und eϊforderlichen- falls das Werkstück gekühlt, die Spanelemente geschmiert und die abgetrennten Späne fortgespült wird. Auch bei der spanlosen Bearbeitung dient die Zuführeinrichtung dazu, die Hontaktzone zwischen Werkzeug und Werkstück zu kühlen und zu schmieren. Das geschieht in der Regel mittels eines flexiblen Schlauches, der vom Bediener der Werkzeugmaschine von Hand auf das Werkzeug gerichtet werden muß. Leider ist es nicht damit getan, den Schlauch zu Beginn eines Zer- spanungsprozesses in die richtige Stellung zu bringen, vielmehr ist ein ständiges Nachrichten des Schlauches von Hand erforderlich, da sich die Lage des Werkzeugs oder des Werkstückes während des Arbeitsprozesses ständig ändert. Die Form eines Werkstückes kann zum Beispiel erforderlich machen, daß zu Beginn des Zerspanungsprozesses von einer Seite und später von der anderen Seite auf die Werkzeugschneide gespritzt wird. Abgesehen davon, daß dieses Nachrichten des Schlauches ständige Überwachung erforderlich macht, entsteht durch die Handbedienung eine erhebliche Unfallgefahr, weil der Maschinenbediener sich bei der geringsten Unaufmerksamkeit an dem scharfen, rotierenden Werkzeug verletzen kann. Zu bedenken ist auch, daß Werkzeugmaschinen meist auto- matisch gesteuert sind. Abgesehen von der automatischen Steuerung der Werkzeugbeuiegungen findet sehr häufig ein automatischer Werkzeugwechsel statt. Die Werkzeugmaschine und der Werkzeugwechsler führen dabei Bewegungen aus, die vom Maschinenbediener nicht vorhersehbar sind und ihn er- heblich gefährden können, wenn er sich in die Maschine beugt und mit der Hand den Schlauch verstellen will.
    [0004] Um bei automatisch arbeitenden Werkzeugmaschinen auf eine Überwachung und manuelle Regulierung der Zufuhr des Mittels zum Mühlen und/oder Schmieren verzichten zu können, ist es auch schon bekannt, feststehende Düsen oder Düsenkränze vorzusehen, aus denen aus verschiedenen Richtungen Schneid- flüssigkeit auf das Werkzeug spritzt. Das Werkzeug arbeitet dann in einem Regen von Schneidflüssigkeit. Die Praxis hat jedoch gezeigt, daß auch bei einer solchen Zuführeinrichtung für Schneidflüssigkeit oftmals keine ausreichende Menge an Schneidflüssigkeit gegen die Werkzeugschneide spritzt, viel- mehr der größte Schneidflüssigkeitsanteil daneben geht. Dadurch wird die Werkzeugschneide unzureichend gekühlt und geschmiert, so daß die Standzeit des Werkzeugs sich verringert oder es sogar zu einem Werkzeugbruch und einer Beschädigung des Werkstückes kommt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeug- maschine der eingangs genannnten Art derart auszubilden, daß auch hei automatischer Steuerung der Werkzeugmaschine . ohne Überwachung und Manipulation des Bedieners der Werkzeugmaschine stets ausreichend viel Kühl - und/oder Schmier- mittel die Werkzeugschneide bzw. Hontaktzone zwischen Werk stück und Werkzeug gelangt.
    [0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zuführeinrichtung eine automatische Steuerung zur Steuerung des Kühl - und/oder Schmiermittelstrahls oder der Strahlen in Abhängigkeit von der Position der Werk- zeugschneide oder des Werkstücks hat.
    [0006] Dank dieser erfindungsgemäßen automatischen Steuerung der Zuführeinrichtung für das Kühl und/oder Schmiermittel wird die Werkzeugmaschine erst zu einer voll automatisch arbeitenden Maschine, die auch längere Zeit ohne Überwachung und Eingreifen durch den Bediener arbeiten kann. Da dank der Erfindung eine ausreichende Kühlung und Schmierung des Werkzeugs unabhängig von der Sorgfalt des Bedieners sicher- gestellt ist, erhöht sich die Standzeit das Werkzeugs und die Bearbeitungsqualität des Werkstücks. Weiterhin ver- mindert sich die Unfallgefahr für den Bediener ganz erheblich, weil er nicht mehr zum Nachrichten des Strahls von Kühl - und/oder Schmiermittel in die laufende Maschine greifen muß. Durch die Erfindung wird es zudem möglich, die Werkzeugmaschine während ihres Arbeitens vollständig abzu- kapseln, so daß auch ein versehentliches Inberührungkommen mit laufenden Maschinenteilen ausgeschlossen ist.
    [0007] Denkbar wäre es, beim Programmieren der Steuerung einer Werkzeugmaschine zugleich die erforderlichen Bewegungen der Zuführeinrichtungen für das Kühl - und Schmiermittel mit zu programmieren. Einfacher ist es allerdings, wenn die automatische
    [0008] Steuerung gemäß einer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung eine unabhängig von der Steuerung der Werkzeugmaschine zu programmierende Einheit ist. In einem solchen Fall kann eine automatisch arbeitende Werkzeug- maschine auch leicht nachträglich in die erfindungsge- mäße Werkzeugmaschine umgewandelt werden. Oftmals ge- nügt auch zur Steuerung der Zuführeinrichtung ein sehr einfaches Programm, weil nicht jede Werkstück- oder Werk- zeugbewegung eine Verstellung der Zuführeinrichtung er- forderlich macht.
    [0009] Eine ganz besonders einfache automatische Steuerung er- hält man, wann diese zeitabhängig arbeitet. Der Bediener kann beim Bearbeiten des ersten einer Serie von Werkstücken die Zuführeinrichtung manuell steuern und die Steuerbewegung sowie die Zeitpunkte der Steuerbewegungen in einem Programmspeicher abspeichern, so daß bei den weiteren Werkstücken die Zuführeinrichtung automatisch arbeitet, sofern nur darauf geachtet wird, daß die Steuerung für die Zuführeinrichtung stets synchron zum Maschinenprogramm erfolgt.
    [0010] Ganz besonders gering wird der bauliche Aufwand für die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine, wenn die Zuführein- ridhtung mehrere Spritzdüsen hat, welche durch die automatische Steuerung wahlweise einschaltbar sind. Die Spritzdüsen können relativ weit vom Werkzeug angeordnet werden, da durch die automatische Steuerung jeweils gerade diejenige Spritzdüse angesteuert werden kann, durch die ein Strahl des Kühl - und/oder Schmiermittels aus- reichend genau zum Schneidwerkzeug bzw. zur Kontaktzone gelangt. In vielen Fällen kommt man schon mit einer einzigen
    [0011] Spritzdüse oder zwei Spritzdüsen aus, wenn die Zuführ- einrichtung zumindest eine Spritzdüse hat, welche mittels eines Motors durch die automatische Steuerung verstellbar ist. Durch die Uerstellmöglichkeit kann man auch bei größerem Abstand der Spritzdüse vom Werkzeug hinreichend genau gegen das Werkzeug spritzen, so daß die Spritzdüsen relativ weit außerhalb des Arbeitsbereiches der Werkzeug- maschine angeordnet werden können und dadurch das Arbeiten der Werkzeugmaschine nicht behindern, insbesondere auch dann nicht, wann die Maschine eine automatische Werkzeug- oder Werkstückwechseleinrichtung hat.
    [0012] Die Zuführeinrichtung gestaltet sich besonders einfach, wenn die Spritzdüse radial an einem schwenkbaren Spritz- düsenkopf vorgesehen ist, welcher zum Antrieb einen Motor hat. Denkbar ist es natürlich auch, die Spritzdüse in zwei Ebenen automatisch zu verstellen oder sogar auf einem Kreuz- schlitten verfahrbar anzuordnen.
    [0013] Eine andere vorteilhafte Möglichkeit der Steuerung des Strahls besteht darin, daß eine Spritzdüse vorgesehen wird, deren Querschnitt durch die automatische Steuerung veränderbar ist. Bei dieser Ausgestaltung kann man beispielsweise durch Ver- kleinerung des Düsenquerschnittes erreichen, daß diese weiter spritzt als mit einem größeren Querschnitt. Deshalb ist auch auf diese Weise eine Regulierung der Auftreffstelle des Strahls möglich.
    [0014] Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsmöglichkeiten zu. Zur Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist in der Zeichnung schematisch eine Zuführeinrichtung für Kühl - und/oder Schmiermittel dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
    [0015] Die Zeichnung zeigt eine U-förmige Konsole 1, die um eine Welle 2 schwenkbar einen Spritzdüsenkopf 3 lagert. Am Spritzdüsenkopf 3 ist eine Spritzdüse 4 angebracht. Schneidflüssigkeit strömt bei Betrieb der Zuführein- richtung von einem Anschluß 5 der Konsole 1 durch eine Leitung 6 in einen Ringraum 7, von dort durch Löcher 8 in das Innere der Achse 2 und anschließend durch den
    [0016] Spritzdüsenkopf 3 und die Spritzdüse 4. Je nach Stellung des Spritzdüsenkopfes 3 spritzt Schneidflüssigkeit mehr oder minder weit aus der Sppitzdüse 4. Zum Verstellen des Spritzdüsenkopfes 3 dient ein Motor 9, der über eine Kupplung 10 die Welle 2 des Spritz- düsenkopfes 3 antreibt. Zur Steuerung des Motors 9 dient eine automatische Steuerung 11, durch die je nach Steuer- Programm der Motor 9 veranlaßt wird, den Spritzdüsenkopf 3 um einen bestimmten Winkelbetrag zu verdrehen.
    权利要求:
    ClaimsAnsprüche
    1. Werkzeugmaschine mit einer Werkzeughalterung für ein Werkzeug und einer zumindest eine Spritzdüse aufweisenden Zuführeinrichtung für ein Mittel zum Kühlen und/oder Schmieren, d a d u r c h g e k e n n - z e i c h n e t , daß die Zuführeinrichtung eine au- tomatische Steuerung (11) zur Steuerung des Kühl - und/oder Schmiermittelstrahls oder der Strahlen in Ab- hängigkeit von der Position der Werkzeugschneide oder des Werkstücks hat.
    2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, d a d u r c h g e - k e n n z e i c h n e t , daß die automatische Steuerung (11) eine unabhängig von der Steuerung der Werkzeug- maschine zu programmierende Einheit ist.
    3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die automatische Steuerung (11) zeitabhängig arbeitet.
    4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zuführeinrichtung mehrere Spritzdüsen hat, welche durch die automatische Steuerung (11) wahlweise einschaltbar sind.
    5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgen- den, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zuführeinrichtung zumindest eine Spritzdüse (4) hat, welche mittels eines Motors (9) durch die automatische Steuerung (11) verstellbar ist.
    6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Spritzdüse (4) radial an einem schwenkbaren Spritzdüsenkopf (3) vorgesehen ist, welcher zum Antrieb einen Motor (9) hat.
    7. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 Dder einem der folgen- den, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zufünreinrichtung zumindest eine Spritzdüse (4) hat, derrn Querschnitt durch die automatische Steuerung (11) veränderbar ist.
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