DE1037808B

DE1037808B - Kuehlmittel fuer Schneid- und spanabhebende Werkzeuge

Info

Publication number: DE1037808B
Application number: DED19065A
Authority: DE
Inventors: Thomas Bruce Philip
Original assignee: Distillers Co Yeast Ltd
Current assignee: Distillers Co Yeast Ltd
Priority date: 1953-11-17
Filing date: 1954-11-08
Publication date: 1958-08-28

Description

Kühlmittel für Schneid-und spanabhebende Werkzeuge Die Verwendung von Kohlensäure in Form von Schnee für Kühlzwecke bei spanabhebenden Arbeiten auf Drehbänken od. dgl. ist bereits bekannt. Hierbei wird der Kohlensäureschnee der zu kühlenden Stelle in Form eines Strahles oder Sprühnebels zugeführt, indem man flüssige Kohlensäure unter Druck durch ein Kapillarrohr oder eine Düse ausströmen läßt. Beim Austreten aus der Düse oder dem Rohr, womit ein Druckabfall einhergeht, wird die flüssige Kohlensäure augenblicklich in ein Gemisch aus Dampf und Schnee umgewandelt.
In gewissen Fällen ist es jedoch, bedingt durch die Art des Werkzeuges und des Werkstückes, schwierig, den Kühlstrahl auf die Schneidkante des Werkzeuges oder deren Nähe zu richten. Dies ist z. B. der Fall, wenn. Kohlensäure zum Kühlen von Werkzeugen verm-endet wird, die bei Tiefbohrungen und Tieffräsungen od. dgl. benutzt werden.
Es wurde nun gefunden, daß Kohlensäureschnee auch als Suspension in einem Öl oder einer anderen Flüssigkeit befördert und in Form einer derartigen Suspension als Kühlmittel für Schneid- und Fräswerkzeuge benutzt werden kann. Das Öl beschwert die feinen Kohlensäureschneeteilchen, und die erhaltene zusammengesetzte Masse hält sich über eine wesentliche Strecke, kann um Ecken herumgeführt «,erden und dringt in Stellen ein, die für einen einfachen Strahl aus Kohlensäureschnee sonst nicht zugängig sind. Dabei hat das neue Kühlmittel noch den weiteren Vorteil, daß mit dem Kühlen zugleich auch ein Schmieren der Werkzeuge bewirkt wird. Vorzugsweise wird die Suspension des Kohlensäureschnees hinter der Schneidkante des Werkzeuges angewendet, damit die anfallenden Späne das Kühlen nicht stören.
Die Suspension des Kohlensäureschnees kann in irgendeiner Zerstäubungsvorrichtung, bei der die flüssige Kohlensäure unter Druck aus einem Behälter einer ersten Düse und das 01 oder die andere Flüssigkeit aus einem Behälter einer zweiten Düse zugeführt wird und wobei die Öldüse entweder die Düse für die Kohlensäure umschließt oder von letzterer ummantelt wird, hergestellt werden.
Als Flüssigkeiten, die vorzugsweise als Träger für den Kohlensäureschneee benutzt werden, kommen dünne Schmieröle und Bohröle in Frage, wie sulfonierte Öle, Esteröle und andere flüssige Gemische, die normalerweise bei der Bearbeitung von derartigen Werkstücken benutzt werden. Es können jedoch auch andere Flüssigkeiten Verwendung finden, vorausgesetzt, daß ihre Viskosität und ihr Gefrierpunkt so sind, d.aß sie unter den Arbeitsbedingungen praktisch vollständg flüssig bleiben, bis sie aus der Düse austreten, wie z. B. flüssiges Paraffin, Weißöl, Kerosin, Glykol, Wasser, Kohlenstofftetrachlorid und Methanol. Werden Flüssigkeiten wie Wasser und mit Wasser emulgierte Bohröle bei Zimmertemperatur zugeführt, so neigen sie dazu, sich beim Zusammentreffen mit Kohlensäure von etwa 78° C zu verfestigen; sie arbeiten jedoch befriedigend, wenn sie bei einer höheren Temperatur zugeführt werden.
Wie oben bereits angegeben, wird die Kohlensäure unter Druck von einem Behälter einer Düse zugeführt, die entweder die Oldüse einschließt oder vorzugsweise von dieser ummantelt wird. Der Ausströmungsdruck kann innerhalb weiter Grenzen schwanken, wobei der untere Grenzwert bei irgendeiner besonderen Temperatur dem kritischen Druck entspricht, unter dem die Kohlensäure nicht in flüssiger Form bleibt. So beträgt bei - 18° C die untere Druckgrenze 20,4 Atm. Vorzugsweise wird jedoch bei einem Druck von etwa 60,0 Atm. gearbeitet, wodurch ein Arbeitsspielraum bei normalen Temperaturen gegeben ist.
Das Öl wird der Öldüse vorzugsweise bei etwa Atmosphärendruck zugeführt, indem beispielsweise eine Fallspeisung benutzt und das Öl durch den hohen Druck des Kohlensäurestrahles mitgerissen wird. Das Öl kann jedoch auch der Vorrichtung unter erhöhtem Druck zugeführt werden.
Die Größen der Düsen sind nicht entscheidend, aber Änderungen in den relativen Größen der beiden Düsen beeinflussen die Menge des Öles, die in dem Kohlensäurestrahl mitgerissen wird. Wird die Größe der Öldüse im Verhältnis zur Kohlensäuredüse vergrö- Bert, so wird die Ölmenge in dem erhaltenen, aus dem Gemisch bestehenden Strahl auch erhöht, und der Strahl hat dann ein höheres Eindringungsvermögen. Die jeweils geeigneten Größen können jedoch für jeden besonderen Zweck durch Versuche leicht festgestellt werden. Die Menge des von der Kohlensäure mitgerissenen Öles ist auch vom Oldruck, der Menge des zugeführten Öles und der Anordnung der Hochdruckdüse (Kohlensäure) im Verhältnis zur Oldüse abhängig.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Flüssiges Kühlmittel für Schneid- und spanabhebende Werkzeuge, bestehend aus einer Flüssigkeit, die in Suspension feine Teilchen von fester Kohlensäure enthält.
2. Kühlmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit aus einem Kohlenwasserstoff-Schmieröl geringer Viskosität besteht.
3. Kühlmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit aus einem Bohröl besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 930 790; The Tool Engineer, Februar 1952, S. 82 bis 84; »Machinery« vom 18. Sept. 1953, S. 554 und 598.