DE3031877A1

DE3031877A1 - Liquid cooled abrasive grinding belt - has liquid supplied via bristles at right angles to contacting or adjacent to, belt surface

Info

Publication number: DE3031877A1
Application number: DE19803031877
Authority: DE
Inventors: Otto 7130 Mühlacker Bergler
Original assignee: Eugen Lutz GmbH and Co
Current assignee: Black and Decker Inc
Priority date: 1980-08-23
Filing date: 1980-08-23
Publication date: 1982-04-01
Also published as: DE3031877C2

Abstract

The arrangement is partic. intended for cooling a grinding belt (2) by liquid supplied (8) from a tank (7) via separate absorbent elements (12) in contact with or adjacent to the belt. The elements form a capillary system consisting of a bundle of parallel fibres, hairs or bristles (13) in a direction normal to the belt surface. The liquid is fed to this bundle at an angle to this direction adjacent to that surface. The liquid may be fed under static pressure head via a nozzle slot (11) to the upper side of the bundle, pref. via a regulating valve (9) and intermediate container (10).

Description

Vorrichtung zum Kühlen von Schleifwerkzeugen Device for cooling grinding tools

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.The invention relates to a device for cooling grinding tools, especially for cooling sanding belts with the help of a liquid that is above absorbent soaked body is brought to the surface of the abrasive.

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.They are devices for moistening and cooling grinding tools known where, for example, with the help of two sponges or pieces of felt the cooling liquid coming from a storage tank directly onto the surface a rotating grinding wheel is applied (DE-PS 43044). Is disadvantageous with these devices that the sponge or felt is more than necessary soaked with liquid and therefore on the one hand the surface of the grinding wheel moistened more than desired, so that a large part of the coolant is thrown off of the Disc is lost. This leads once to an increased Coolant consumption and, on the other hand, under certain circumstances, shielding devices must be provided for operators. This is known to have a disadvantage Constructions but also that the pieces of felt or sponges used are proportionate have a large surface on which the coolant evaporates without the desired To have achieved cooling effect. This is due to the fact that the used absorbent body completely soaked with the liquid and not only this on the surface that comes into contact with the abrasive.

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.Other known application devices also have similar disadvantages of grinding fluid (DE-pS 539 989), which, although no sponges or pieces of felt, but porous, e.g.

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.Sintered materials consisting of silicon carbide are used which can also be completely soaked with the grinding fluid and then this also hand over to all surfaces. In addition, such porous bodies predominantly can be used for moistening grinding wheels, but not for moistening other grinding tools, such as grinding belts that are too flexible, in order to withstand the contact pressure of the sintered bodies provided there.

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.The invention is based on the object of providing a device of the initially described to train named type so that the cooling liquid is targeted and only in the required Measure reaches the grinding surface.

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.The invention consists in that as an absorbent body a capillary system, consisting of a bundle of parallel fibers, hairs or bristles are provided, the straightening axis of which is essentially perpendicular to the surface of the abrasive stands and that the supply of the liquid to this capillary system at an angle to the straightening axis and in the area of the abrasive surface he follows. This embodiment has the great advantage that the parallel to each other directed capillaries through the near the abrasive grains of the abrasive If the air currents cause a certain suction depression> it is sufficient to the externally supplied liquid into the interior of the capillaries and from there to be brought onto the abrasive surface only to the extent that this is dated Abrasive itself is withdrawn from the capillary system. Which look like this The finest water droplets entrained in the capillary system wet the abrasive grains only, and their adhesion withstands all centrifugal forces, so that the coolant In contrast to known designs, also at a point outside of the work area can be fed without fear of being thrown off. At acquaintances Types of construction, among other things, provided cooling devices that are part of the entire machine construction are included, such as immersion baths, high-pressure spray devices, the sometimes work with compressed air to atomize the coolant can be omitted. The new cooling device is therefore also particularly suitable for small mobile ones Grinding devices that use complex cooling devices with pumps, compressors or Compressed air connections are not possible.

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.Another advantage of the new design is that it is completely pressureless can be worked because the supply only with the help of the static Pressure, for example a water tank to the capillary system takes place, wherein the quantity metering takes place essentially automatically. Of course it is beneficial and expediently to supply the coolant to the capillary system via a nozzle which is made wide enough to accommodate the entire capillary system, for example in is in the form of a wide bristle brush, evenly with coolant to supply. This nozzle can also be a small expansion tank and advantageous a regulating valve is connected upstream so that also a pre-metering the amount of coolant to be used is possible. In one embodiment, can the slot-like nozzle is provided, for example, with an extended outlet edge to which the coolant sucked in by the capillary system also occurs through adhesion adheres and is therefore only supplied to the capillary system in a very thin layer. The ends of the bristle-like brush can either be directly on the abrasive or at a short distance of a few tenths of a millimeter in front of it be arranged. Even then, the required coolant is determined by the Air vortex formation in the area of the abrasive grains in front of the bristle brush with high Speed by being carried away. An advantageous design results if the feed nozzle and the regulating valve are made from a single piece, for example are made of plastic.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert.An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in the following description.

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. 1.1 shows a schematic, partially broken away side view a grinding belt provided with a coolant supply according to the invention and FIG. 2 is a view, also partially broken away, of the grinding belt in the direction of arrow II in FIG. 1.

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.In Fig. 1, a guide frame is on a bench grinder 1 for a rotating sanding belt 2 stored, which in a known manner from a lower larger guide wheel 3 and a smaller deflection wheel 4, with between A guide surface 5 for the grinding belt is also provided for these two deflections is. The workpieces to be machined can either on the Guide surface 5 or on the guide wheel 3 and then on dan; ahieifband 2 aydrck wonIn. The holder for the guide roller is not shown in detail 2 and the deflection roller 4 firmly connected to a guide bracket 6 on which a tank 7 for cooling liquid, in the exemplary embodiment water, is arranged. The Tank 7 is connected via a connecting hose 8 to a regulating valve 9 which in one piece, for example made of plastic, with a small storage space 10 and an outlet nozzle 11 adjacent to this is connected. The outlet nozzle 11 sets extends into an elongated outlet edge iia, which is on top of the surface of a Capillary system 12 rests, the bundled from parallel.to each other held There is bristles 13, which is suitably inserted in a holder 14, the again in a manner not shown in more detail, fixed, but adjustable, on the retaining bracket 6 is arranged. The left ends of the bristles 13 touch the grinding belt 2, which revolves in the direction of arrow 15.

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 2 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.The tank 7 is arranged so that its lowest water level even higher than the slot formed in the same width as the bristle brush 13 11 lies. Therefore, the regulating valve 9 by appropriate rotation of the stopcock 17 opened to the extent that the coolant from the tank 7 through the hose 8 into the room 10 and, so that the slot 11 can be reached, the liquid is considered to be relative thin film along the outlet edge 11a to get onto the surface of the bristles 13. Due to the air vortices generated by the rotating grinding belt 2 in the area of the ends of the bristles 13 resting on the grinding belt, but also through the immediate Contact occurs in the capillaries between the parallel bristles 13 a certain negative pressure which, together with the capillary action, is sufficient to draw liquid from the outlet edge 11a or from the slot 11 onto the sanding belt 2 bring to. The selected configuration means that there is only so much liquid in each case tracked via the slot 11, as released again by the bristles 13 at the free end and the static pressure acting from the tank 7 can be controlled via the valve 9 be influenced accordingly that the amount supplied is not too large. Of the The coolant is fed to the top of the bristles 13 at a greater distance to the holder 14 in an area in which the clamped in the holder 14 The bristles 13 have already spread and in which also the one in the capillary system existing negative pressure is still effective. It has been found to be useful that the Supply approximately in the first third of the bristle length - seen from the grinding belt 2 - he follows. This prevents the bristles 13 from being in the rear area soak in coolant in which this is not required and only for one Loss due to dripping.

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.This new type of coolant supply therefore has the advantage that the entire amount of coolant supplied also reaches the grinding belt 2 and is not thrown into the environment in an uncontrolled manner by centrifugal forces. In addition, the capillary system 12 through the parallel capillaries the liquid only releases in the desired direction and not to the sides, where undesirable evaporation would occur. Also is the side surface the bristle arrangement is also small in comparison to the one resting on the abrasive means 2 Area.

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.It is of course also possible to use the outlet edge instead of the nozzle 11 11a to provide a nozzle in the form of a wide slot, which itself directly in front of the surface of the bristles 13 in the area of the grinding belt 2 or shortly Distance before it ends. Even then, the desired supply effect of the cooling liquid is achieved achieved via capillary action, which in the present case is a directed tendency has, in contrast to porous bodies, such as sponges or Sintered material bodies, in which an undirected capillary effect occurs. This configuration enables it, as has been shown through experiments, that the grinding belt 2 or a corresponding one The grinding wheel is provided with sufficient coolant and has the advantage of that the coolant is not applied immediately in front of the processing point must, as is the case with known designs, where then sometimes too much coolant is available at the processing point, which an exact processing may under certain circumstances impaired. As can be seen from Fig. 1, the coolant is rather in the direction of rotation of the grinding belt 2 applied behind the processing point, which is about before Support surface 18 is or in exceptional cases in front of the guide surface 5. This advantageous refinement is provided exclusively by the refinement according to the invention achieved.

LeerseiteBlank page

Claims

Claims 1. Device for cooling grinding tools, in particular for cooling sanding belts with the help of a liquid that comes from a tank absorbent separate bodies are brought to the abrasive surface, thereby characterized in that the absorbent body consists of a capillary system (12) a bundle of fibers, hairs or bristles aligned parallel to one another (13) is provided, the directional axis of which is essentially perpendicular to the surface of the abrasive means (2) and that the supply of the liquid to this capillary system (12) at an angle to the straightening axis and in the area of the abrasive surface he follows.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the feed of the coolant takes place via a nozzle with a slot (11), which is from the static Pressure of the coolant is applied.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that the slot-shaped nozzle (11) is preceded by an intermediate container (10).

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that that the slot-shaped nozzle (11) is preceded by a regulating valve (9).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the tank with its lowest liquid level is arranged higher than that slot-shaped outlet nozzle (11) and that he has a connecting line (8) with the nozzle (11) is in communication.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the nozzle slot (11) is provided with an outlet edge (11a), which on top the capillary system (12) rests or ends shortly before this.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the ends facing the abrasive (2) form the capillary system (12) Bristles (13) rests against the abrasive (2).

8. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the ends of the capillary system (12) forming bristles (13) by fractions of Are arranged millimeters from the surface of the abrasive (2).

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the capillary system (12) consisting of the bundled bristles (13) in the direction is arranged adjustable to the abrasive means (2).

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized marked, that the nozzle slot (11) and feed valve (9) made as a unit from one piece are.

11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that that the outlet of the nozzle (11) at a distance from one of the capillary system (12) receiving Holder (14) is directed to the top of the capillary system (12).