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Vorrichtung zum Kühlen von Schleifwerkzeugen
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen von Schleifwerkzeugen,
insbesondere zum Kühlen von Schleifbändern mit Hilfe einer Flüssigkeit, die über
saugfähige getränkte Körper an die Schleifmitteloberfläche gebracht wird.
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Es sind Vorrichtungen zum Befeuchten.und Kühlen von Schleifwerkzeugen
bekannt, bei denen beispielsweise mit Hilfe von zwei Schwämmen oder Filzstückchen
die aus einem Vorratsbehälter kommende Kühlflüssigkeit unmittelbar auf die Oberfläche
einer sich drehenden Schleifscheibe aufgetragen wird (DE-PS 43044). Nachteilig ist
bei diesen Vorrichtungen, daß der Schwamm oder der Filz sich mehr als notwendig
mit Flüssigkeit vollsaugt und daher zum einen die Oberfläche der Schleifscheibe
mehr als erwünscht befeuchtet, so daß ein Großteil der Kühlflüssigkeit durch Abschleudern
von der
Scheibe verlorengeht. Das führt einmal zu einem erhöhten
Kühlmittelverbrauch und zum anderen aber auch unter Umständen dazu, daß noch Abschirmeinrichtungen
für Bedienungspersonen vorgesehen werden müssen. Nachteilig ist bei diesen bekannten
Bauarten aber auch, daß die verwendeten Filzstückchen oder Schwämme eine verhältnismäßig
große Oberfläche besitzen, an der die Kühlflüssigkeit verdunstet, ohne die gewünschte
Kühlwirkung erreicht zu haben. Das ist darauf zurückzuführen, daß sich die verwendeten
saugfähigen Körper vollkommen mit der Flüssigkeit vollsaugen und diese nicht nur
an der mit dem Schleifmittel in Berührung kommenden Fläche abgeben.
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Ähnliche Nachteile weisen auch andere bekannte Einrichtungen zum Auftragen
von Schleifflüssigkeit auf (DE-pS 539 989), bei denen zwar keine Schwämme oder Filzstücke,
aber poröse, z.B.
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aus Siliciumcarbid bestehende Sinterwerkstoffe verwendet werden, die
sich ebenfalls vollkommen mit der Schleifflüssigkeit tränken lassen und diese dann
ebenfalls an allen Flächen abgeben. Dazu kommt, daß solche porösen Körper vorwiegend
für die Befeuchtung von Schleifscheiben verwendbar sind, aber nicht zur Befeuchtung
anderer Schleifwerkzeuge, wie beispielsweise Schleifbänder, die zu nachgiebig sind,
um den Anpreßdruck der dort vorgesehenen Sinterkörper auszuhalten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art so auszubilden, daß die Kühlflüssigkeit gezielt und nur in dem benötigten
Maß auf die Schleiffläche gelangt.
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Die Erfindung besteht darin, daß als saugfähiger Körper ein Kapillarsystem,
bestehend aus einem Bündel von parallel zueinander ausgerichteten Fasern, Haaren
oder Borsten vorgesehen ist, dessen Richtachse im wesentlichen senkrecht zur Schleifmitteloberfläche
steht und daß die Zufuhr der Flüssigkeit zu
diesem Kapillarsystem
unter einem Winkel zu der Richtachse und im Bereich der Schleifmitteloberfläche
erfolgt. Diese Ausgestaltung weist den großen Vorteil auf, daß die parallel zueinander
gerichteten Kapillaren durch die in der Nähe der Schleifkörner des Schleifmittels
bewirkten Luftströmungen einen gewissen Ansaugeunterdruci > er ausreicht, um
die außen zugeführte Flüssigkeit in das Innere der Kapillaren herein und von dort
nur in dem Umfang auf die Schleifmitteloberfläche zu bringen, in dem dieses vom
Schleifmittel selbst aus dem Kapillarsystem entzogen wird. Die auf diese Weise aus
dem Kapillarsystem mitgerissenen feinsten Wassertropfen benetzen die Schleifkörner
lediglich, und ihre Adhäsion widersteht allen Schleuderkräften, so daß das Kühlmittel
im Gegensatz zu bekannten Bauarten auch an einer Stelle außerhalb des Arbeitsbereiches
zugeführt werden kann, ohne daß ein Abschleudern befürchtet werden muß. Bei bekannten
Bauarten unter anderen vorgesehene Kühleinrichtungen, die mit in die gesamte Maschinenkonstruktion
einbezogen sind, wie beispielsweise Tauchbäder, Hochdrucksprüheinrichtungen, die
teilweise mit Druckluft zum Vernebeln des Kühlmittels arbeiten, können entfallen.
Die neue Kühleinrichtung eignet sich daher auch ganz besonders für mobile kleine
Schleifgeräte, an denen aufwendige Kühleinrichtungen mit Pumpen, Verdichtern oder
Druckluftanschlüssen nicht möglich sind.
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Vorteilhaft ist bei der neuen Ausführung auch, daß vollkommen drucklos
gearbeitet werden kann, weil die Zufuhr lediglich unter Zuhilfenahme des statischen
Druckes, beispielsweise eines Wassertankes zu dem Kapillarsystem erfolgt, wobei
die Mengendosierung im wesentlichen selbsttätig erfolgt. Natürlich ist es vorteilhaft
und zweckmäßig, dem Kapillarsystem das Kühlmittel über eine Düse zuzuführen, die
breit genug ausgebildet ist, um das gesamte Kapillarsystem, das beispielsweise in
der Form eines breiten Borstenpinsels ausgebildet ist, gleichmäßig mit Kühlmittel
zu versorgen. Dieser Düse kann vorteilhaft noch ein kleiner Ausgleichsbehälter und
ein Regulierventil vorgeschaltet
sein, so daß auch eine Vordosierung
der einzusetzenden Kühlmittelmenge möglich ist. Bei einem Ausführungsbeispiel kann
die schlitzartige Düse beispielsweise mit einer verlängerten Auslaufkante versehen
sein, an der das vom Kapillarsystem angesaugte Kühlmittel ebenfalls durch Adhäsion
haftet und daher nur in einer sehr dünnen Schicht dem Kapillarsystem zugeführt wird.
Die Enden des borstenartigen Pinsels können dabei entweder unmittelbar am Schleifmittel
anliegen oder auch in einem geringen Abstand von wenigen Zehntel Millimetern davor
angeordnet sein. Auch dann wird die benötigte Kühlflüssigkeit bedingt durch die
Luftwirbelbildung im Bereich der Schleifkörner, die vor dem Borstenpinsel mit hoher
Geschwindigkeit vorbeigeführt werden, mitgerissen. Eine vorteilhafte Bauform ergibt
sich, wenn die Zufuhrdüse und das Regulierventil aus einem einzigen Stück, beispielsweise
aus Kunststoff hergestellt sind.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert.
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Es zeigen Fig. 1 eine schematische, teilweise aufgebrochene Seitenansicht
eines Schleifbandes, das mit einer erfindungsgemäßen Kühlmittel zuführung versehen
ist und Fig. 2 die, ebenfalls teilweise aufgebrochene, Ansicht des Schleifbandes
in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1.
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In der Fig. 1 ist auf einem Schleifbock 1 ein Führungsgestell für
ein umlaufendes Schleifband 2 gelagert, das in an sich bekannter Weise aus einem
unteren größeren Führungsrad 3 und einem kleineren Umlenkrad 4 besteht, wobei zwischen
diesen beiden Umlenkungen noch eine Führungsfläche 5 für das Schleifband vorgesehen
ist. Die zu bearbeitenden Werkstücke können
dabei entweder auf die
Führungsfläche 5 oder auf das Führungsrad 3 und damlt auf dan ;ahieifband 2 aydrck
wonIn. In nicht näher dargestellter Weise ist die Halterung für die i'ührungswalze
2 und die Umlenkwalze 4 fest mit einem Führungsbügel 6 verbunden, an dem ein Tank
7 für Kühlflüssigkeit, beim Ausführungsbeispiel Wasser, angeordnet ist. Der Tank
7 ist über einen Verbindungsschlauch 8 mit einem Regulierventil 9 verbunden, das
einstückig, beispielsweise aus Kunststoff, mit einem kleinen Speicherraum 10 und
einer an diesen angrenzenden Auslaufdüse 11 verbunden ist. Die Auslaufdüse 11 setzt
sich in eine verlängerte Auslaufkante iia fort, die oben auf der Oberfläche eines
Kapillarsystems 12 aufliegt, das aus parallel.zueinander gehaltenen gebündelten
Borsten 13 besteht, das in geeigneter Weise in einem Halter 14 eingesetzt ist, der
wiederum in nicht näher gezeigter Weise fest, aber verstellbar an dem Haltebügel
6 angeordnet ist. Die linken Stirnenden der Borsten 13 berühren dabei das Schleifband
2, das im Sinne des Pfeiles 15 umläuft.
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Der Tank 7 ist dabei so angeordnet, daß sein niedrigster Wasserpegel
noch höher als der in derselben Breite wie der Borstenpinsel 13 ausgebildete Schlitz
11 liegt. Wird daher das Regulierventil 9 durch entsprechende Drehung des Verschlußhahnes
17 soweit geöffnet, daß Kühlflüssigkeit vom Tank 7 über den Schlauch 8 in den Raum
10 und,damit zu dem Schlitz 11 gelangen kann, so wird die Flüssigkeit als relativ
dünner Film entlang der Auslaufkante 11a auf die Oberfläche der Borsten 13 gelangen.
Aufgrund der von dem umlaufenden Schleifband 2 erzeugten Luftwirbel im Bereich der
am Schleifband anliegenden Enden der Borsten 13, aber auch durch den unmittelbaren
Kontakt entsteht in den Kapillaren zwischen den parallel gerichteten Borsten 13
ein gewisser Unterdruck, der zusammen mit der Kapillarwirkung ausreicht, um Flüssigkeit
von der Auslaufkante 11a bzw. vom Schlitz 11 aus auf das Schleifband
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zu bringen. Dabei wird durch die gewählte Ausgestaltung jeweils nur soviel Flüssigkeit
über den Schlitz 11 nachgeführt, wie von den Borsten 13 am freien Ende wieder abgegeben
wird, und es kann über das Ventil 9 der vom Tank 7 aus einwirkende statische Druck
entsprechend beeinflußt werden, daß die zugeführte Menge nicht zu groß wird. Der
Zulauf des Kühlmittels auf die Oberseite der Borsten 13 erfolgt in größerem Abstand
zu dem Halter 14 in einem Bereich, in welchem sich die in dem Halter 14 geklemmten
Borsten 13 bereits gespreizt haben und in welchem auch der in dem Kapillarsystem
vorhandene Unterdruck noch wirksam ist. Als zweckmäßig hat sich erwiesen, daß die
Zufuhr etwa in dem ersten Drittel der Borstenlänge - von dem Schleifband 2 aus gesehen
- erfolgt. Dadurch wird vermieden, daß sich die Borsten 13 im rückwärtigen Bereich
mit Kühlmittel vollsaugen, in welchem dieses nicht benötigt wird und nur zu einem
Verlust durch Abtropfen führen würde.
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Diese neue Art der Kühlmittel zuführung weist daher den Vorteil auf,
daß die gesamte zugeführte Kühlmittelmenge auch auf das Schleifband 2 gelangt und
nicht unkontrolliert durch Zentrifugalkräfte an die Umgebung abgeschleudert wird.
Dazu kommt, daß das Kapillarsystem 12 durch die parallel gerichteten Kapillaren
die Flüssigkeit nur in der gewünschten Richtung abgibt und nicht nach den Seiten,
wo eine unerwünschte Verdunstung eintreten würde. Außerdem ist die seitliche Oberfläche
der Borstenanordnung auch klein im Vergleich zu der am Schleifmittel 2 anliegenden
Fläche.
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Es ist natürlich auch möglich, anstelle der Düse 11 mit der Auslaufkante
11a eine Düse in Form eines breiten Schlitzes vorzusehen, der selbst unmittelbar
vor der Oberfläche der Borsten 13 im Bereich des Schleifbandes 2 oder auch in kurzem
Abstand davor endet. Auch dann wird die gewünschte Zuführwirkung der Kühlflüssigkeit
über Kapillarwirkung erreicht, die im vorliegenden Fall eine gerichtete Tendenz
hat, im Gegensatz zu porösen Körpern, wie Schwämmen oder
Sintermaterialkörpern,
bei denen eine ungerichtete Kapillarwirkung auftritt. Diese Ausgestaltung ermöglicht
es, wie sich durch Versuche ergeben hat, daß das Schleifband 2 oder auch eine entsprechende
Schleifscheibe ausreichend mit Kühlmittel versehen wird und weist den Vorteil auf,
daß das Kühlmittel nicht unmittelbar vor der Bearbeitungsstelle aufgebracht werden
muß, wie das bei bekannten Bauarten der Fall ist, wo dann zum Teil zuviel Kühlmittel
an der Bearbeitungsstelle vorliegt, welche eine genaue Bearbeitung unter Umständen
beeinträchtigt. Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, wird das Kühlmittel vielmehr in Drehrichtung
des Schleifbandes 2 hinter der Bearbeitungsstelle aufgebracht, die etwa vor der
Abstützfläche 18 liegt oder in Ausnahmefällen auch vor der Führungsfläche 5. Diese
vorteilhafte Ausgestaltung wird ausschließlich durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
erreicht.
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