DE2900409B2

DE2900409B2 - Coolant for cooling rotating grinding wheels

Info

Publication number: DE2900409B2
Application number: DE2900409A
Authority: DE
Inventors: Stig Lennart Vaestra Froelunda Hallerbaeck (Schweden)
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1978-01-10
Filing date: 1979-01-08
Publication date: 1980-03-27
Also published as: SE416025B; SE7800218L; FR2414980A1; IT7919117A0; IT1162703B; DE2900409A1; GB2012195A; JPS54101592A; DE2900409C3

Description

te Schmierwirkung.te lubricating effect.

Die Ausgestaltungen der Erfindung nach den Ansprüchen 4 und 5 bewirken eine Verbesserung der Kühl- und Schmierwirkung des Kühlmittels.The embodiments of the invention according to claims 4 and 5 bring about an improvement in the Cooling and lubricating effect of the coolant.

Mit der Ausgestaltung nach Anspruch 6 ist ein leicht zur Eingriffsstelle zwischen Schleifscheibe und Werkstück transportierbares und zustellbares Kühlmittel geschaffen.With the embodiment according to claim 6, a point of engagement between the grinding wheel and the workpiece is easy Transportable and deliverable coolant created.

Mit dem Verfahren nach Anspruch 7 kann das Kühlmittel einfach an Ort und Stelle vom festen in den flüssigen Aggregatzustand gebracht werden, wobei ein Großteil der beim Schleifen entstehenden Wärmemenge als Schmelzwärme absorbiert wird.With the method according to claim 7, the coolant can simply be in place from the solid in the liquid aggregate state are brought, with a large part of the amount of heat generated during grinding is absorbed as heat of fusion.

Ein Teil des flüssig gewordenen Kühlmittels geht außerdem durch weitere Erwärmung an der Schleifscheibe oder am Werkstück in seinen gasförmigen Aggregatzustand über, wodurch weitere Wärme vom Kühlmittel aufgenommen und wegtransportiert wird.Part of the coolant that has become liquid is also caused by further heating on the grinding wheel or on the workpiece in its gaseous aggregate state, whereby more heat from Coolant is absorbed and transported away.

Hierzu ist aus der DE-OS 19 JJ 015 an sich zwar bereits bekannt, feste Stoffe durch Reibung an einem rotierenden Werkzeug zum Schmelzen zu bringen, wobei zwangsläufig durch die dem Werkzeug entzogene Schmelzwärme auch ein gewisser Kühlcffekt entstehen muß. doch handelt es sich dabei um das Auftragen von festen Poliermitteln auf Polierscheiben und nicht um ein gezieltes Kühlen solcher Scheiben, das in der Praxis vielmehr z. B. durch Auf- oder Durchblasen von Kühlluft durchgeführt wird.For this purpose it is already known from DE-OS 19 JJ 015 that solid substances are caused by friction on one To bring the rotating tool to melt, inevitably by the withdrawn from the tool Heat of fusion a certain cooling effect must also arise. but it is about that Application of solid polishing agents to polishing discs and not a targeted cooling of such discs in practice rather z. B. is carried out by blowing or blowing cooling air.

Das Verfahren nach Anspruch 8 gestaltet die Anwendung des Kühlmittels auch dann, wenn trocken geschliffen werden soll.The method of claim 8 makes the application of the coolant even when dry should be sanded.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 9 bewirkt, daß das Kühlmittel durch eine einfache Hilfseinrichtung gegen die Schleifscheibe und/oder gegen das Werkstück /iistellbar ist. (Solche Einrichtungen sind gemäß DE-OS Ib 52 2OJ jedoch ebenfalls bereits vom Zuführen fester Polierpaste auf Polierscheiben her an sich bekannt, weshalb Elcmentenschut/ insoweit nicht beansprucht wird.)The embodiment according to claim 9 has the effect that the coolant is counteracted by a simple auxiliary device the grinding wheel and / or against the workpiece / can be adjusted. (Such facilities are according to DE-OS Ib 52 2OJ, however, already known from the application of solid polishing paste to polishing discs, which is why element protection / is not claimed in this respect.)

Mit der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch IO wird erreicht, daß an der wärmeentwickelndcn Eingriffsstelle der Schleifscheibe und am /u bearbeitenden Werkstück eine relativ große Menge von Kühlmittel zur Verfugung steht.With the embodiment of the invention according to claim IO it is achieved that on the heat developing Point of engagement of the grinding wheel and the / u machined workpiece a relatively large amount of Coolant is available.

Mit der Ausgestaltung nach Anspruch I I ist eine besondere Wirkung des Kühlmittels dadurch gegeben, daß die von ihrer Eiiigriffsslelle herkommenden Arbeitsflächen der Schleifscheibe sofort nach ihrem Eingriff gekühlt werden, lieim Umlauf dieser Arbeitsflächen wird das anhaftende, in den flüssigen Zustand übergehende Kühlmittel von der Schleifscheibe abgeschleudert, so daß diese Arbeitsflächen nach ihrem Umlauf in gekühltem aber relativ trockenem Zustand die Eingriffsstelle wieder erreichen.With the embodiment according to claim I I a special effect of the coolant is given by that those coming from their source of intervention Working surfaces of the grinding wheel are cooled immediately after their engagement, lie in the circulation of these working surfaces the adhering coolant, which has turned into a liquid state, is thrown off the grinding wheel, so that these work surfaces after their circulation in a cooled but relatively dry state reach the surgical site again.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbcispielcn. die in den Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert. Es /c'glThe invention is illustrated in the following description of exemplary embodiments. those in the drawings are shown, explained in more detail. It / c'gl

Fig. I eine schcmatische Schnittdarstellung einer Einrichtung mil dem crfindijngsgemäßcn Kühlmittel /um Kühlen von Schleifscheiben,FIG. 1 is a schematic sectional view of a device with the coolant according to the invention / to cool grinding wheels,

Fig. 2 die Draufsicht auf die in F i g. I dargestellte Einrichtung.FIG. 2 shows the top view of the FIG. I pictured Furnishings.

Fig. J bis 7 verschiedene Querschnittsformen des Kühlmittels.J to 7 different cross-sectional shapes of the coolant.

Fig.8 den Einsatz einer Kühlmittelstange mit der in F i g. 7 dargestellten Querschnittsform,Fig. 8 shows the use of a coolant rod with the in F i g. 7 shown cross-sectional shape,

E i g. 9 eine mit Kühlmittclkanälen versehene Kühlmiitclstungc im Querschnitt.E i g. 9 a cooling device provided with coolant channels c in cross section.

Fig. IO eine vergrößert dargestellte Schnittansiciit einer Zuführeinrichung für das Kühlmittel, bei der Druckkolben mit einem Haken zum Zurückziehen des Kühlmittels ausgerüstet sind und10 shows an enlarged sectional view a supply device for the coolant, in which Pressure pistons are equipped with a hook for withdrawing the coolant and

^r> Fig. 11 eine Seitenansicht einer zum Trockenschleifen geeigneten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kühleinrichtung. ^r> Fig. 11 is a side view of a suitable embodiment for dry grinding of the cooling device according to the invention.

In Fig. 1 ist mit 1 eine Schleifscheibe bezeichnet, die sich in Richtung des eingezeichneten Pfeiles dreht. DasIn Fig. 1, 1 denotes a grinding wheel which rotates in the direction of the arrow. That

ι» Werkstück 2 kann zum Rundschleifen eine gegenüber der Schleifscheibe 1 entgegengesetzte Drehrichtung aufweisen. In einem Halter 3 ist ein stangenförmiges festes Kühlmittel 4 angeordnet, welches mittels eines Druckkolbens 5 gegen die Schleifscheibe 1 angedrücktι »Workpiece 2 can be opposite one another for cylindrical grinding the grinding wheel 1 have opposite direction of rotation. In a holder 3 is a rod-shaped Solid coolant 4 is arranged, which is pressed against the grinding wheel 1 by means of a pressure piston 5

ι > wird, und zwar an einer Stelle, die unmittelbar vor der Eingriffsstelle der Schleifscheibe I liegt.ι>, at a point immediately before the The point of engagement of the grinding wheel I is located.

In Fig. 2 ist die Draufsicht der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung dargestellt, wobei dort noch ein vorrätiges festes Kühlmittel 6 gezeigt ist, weiche zum Einführen inIn FIG. 2, the top view is that shown in FIG Device shown, there still showing a solid coolant 6 in stock, which is to be introduced into

.'(i den Halter 3 bereitgehalten wird. Die ftjten Kühlmittel 4,6 sind im vorliegenden Fall als Eisstangen ausgebildet, sie bestehen also aus gefrorenem Wasser. Das vorrätige Kühlmittel 6 wird in einer Kältemaschine 7 hergestellt und be. Bedarf automatisch von der Kältemaschine 7. '(i the holder 3 is kept ready. The ftjten coolant 4,6 are designed as ice sticks in the present case, so they are made of frozen water. The available coolant 6 is produced in a refrigeration machine 7 and be. Automatic demand from the refrigeration machine 7

-'■> zum Halter 3 transportiert und in den Häher 3 hineingesteckt.- '■> transported to the holder 3 and into the harvester 3 put in.

Das stangenförmige feste Kühlmittel 4 kann verschiedene Querschniltsformen besitzen, wie F i g. J bis 7 zeigt. Dabei kann dem stangcnformigen Kühlmittel 4The rod-shaped solid coolant 4 may be various Have cross-sectional shapes, such as F i g. J to 7 shows. The rod-shaped coolant 4

'<<> eine Querschnittsform gegeben werden, welche bewirkt, daß die von der Schleifscheibe I bewegte, ilen Zutritt des Kühlmittels hindernde Luft vom festen Kühlmittel 4 abgewiesen oder abgelenkt wird. In Fig. 7 ist eine Querschnittsform des stangenförniigen Kühlmittels '<<> be given a cross-sectional shape which has the effect that the air, which is moved by the grinding wheel I and hindering the access of the coolant, is rejected or deflected by the solid coolant 4. In Fig. 7 is a cross-sectional shape of the rod-shaped coolant

'<> gezeigt, bei der die Ablenkung der I.lift am Kühlmittel 4 in Richtung des in dieser Eigin eingezeichneten Pfeiles /u den Seiten des festen Kühlmittels 4 hin erfolgt. Das stangenförmige Kühlmittel 4 nach I" i g. 7 besitzt in seiner Vlittenpartie seine größte Querschnitlsdicke. so '<> shown, in which the deflection of the I.lift on the coolant 4 takes place in the direction of the arrow drawn in this document / u the sides of the solid coolant 4. The rod-shaped coolant 4 according to FIG. 7 has its greatest cross-sectional thickness in its Vlittenpartie

ι» dab auch an dieser Stelle der größte Kühleffekt für die Arbeitsfläche der Schleifscheibe I hervorgerufen wird. Diese größere Kühlwirkung im mittleren Ab-chnitt der Schleifscheibe 1 hat den Vorteil. daU ;·η diesem eine besonders große Wärmemenge pro Zeiteinheit abge-ι »dab also at this point the greatest cooling effect for the Working surface of the grinding wheel I is caused. This greater cooling effect in the middle section of the Grinding wheel 1 has the advantage. daU; η this one particularly large amounts of heat per unit of time

i· führt wird. Mit den herkömmliehen Methoden. /.B. Aufspritzen von flüssigem Kühlmittel, kann eine derartige kc.i/entrierte Kühlwirkung im minieren Abschnitt der Schleifscheibe nicht oder nur mit Schwierigkeiten herbeigeführt werden.i · is leading. With the traditional methods. /.B. Splashing of liquid coolant can minimize such a kc.i / entrierte cooling effect Section of the grinding wheel can not be brought about or only with difficulty.

·» In F i g. 8 ist die Anwendung einer Kühlmitlelstangc 4 mit einem der F i g. 7 entsprechenden Querschnitt g"ze:_o't Die in der Nähe der Schleifscheibe 1 erzeugien Luftwirbel werden dabei glatt und zügig in Richtung der eingezeichneten Pfeile /ur Seite des festen Kühlmittels· »In Fig. 8 is the application of a coolant rod 4 with one of the FIGS. 7 corresponding cross-section g "ze: _o 't The air vortices generated in the vicinity of the grinding wheel 1 become smooth and swift in the direction of the arrows drawn / ur side of the solid coolant

< ι 4 bzw. der Schleifscheibe I abgelenkt. < ι 4 or the grinding wheel I deflected.

Fig. 9 zeigt dtn Querschnitt eines stangenförniigen Kühlmittels mit Kanälen 9, durch die ein flüssiges Schmiermittel zur schleifscheibe 1 hin gefördert werden kann,Fig. 9 shows the cross section of a rod-shaped Coolant with channels 9 through which a liquid lubricant is conveyed to the grinding wheel 1 can,

■■■ Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform, bei tier der Druckkolben 5 einen Haken 10 besitzt, mit dem das Kühlmittel 4 aus dem Halter 3 zurückgezogen werden kann. Die Bewegun" des Druckkolbens 5 kann dabei numerisch oder zeitabhängig gesteuert sein.■■■ Fig. 10 shows an embodiment in which tier The pressure piston 5 has a hook 10 with which the coolant 4 can be withdrawn from the holder 3 can. The movement of the pressure piston 5 can be controlled numerically or as a function of time.

■ · F i g. 11 zeigt eine zum Trockenschleifen geeignete Ausführungsform. Flier wird das feste Kühlmittel 4 unmittelbar hinter der Eingriffsstelle der Schleifscheibe 1 an die Schleifscheibe Bedrückt, wobei ein Teil der «irh■ · F i g. 11 shows an embodiment suitable for dry grinding. In addition, the solid coolant 4 is pressed directly behind the point of engagement of the grinding wheel 1 on the grinding wheel, with part of the «irh

bildenden Flüssigkeit und des sich bildenden Gases (Dampf) wegen der auftretenden Zentrifugalkräfte die Schleifscheibe 1 sogleich verläßt bzw. von der Schleifscheibe 1 abgeschleudert wird. Um einen vollständigen Trockenschliff an der Schleifscheibe I zu erreichen, ist dann noch eine Luftdüse Il vorgesehen, welche unmittelbar vor der Eingriffsstelle der Schleifscheibe 1 Luft gegen die Arbeitsfläche der Schleifscheibe 1 bläst und diese trocknet.forming liquid and forming gas (Steam) due to the centrifugal forces that occur, the grinding wheel 1 immediately leaves or from the Grinding wheel 1 is spun off. To get a complete dry sanding of the grinding wheel I. reach, an air nozzle II is then provided, which immediately before the point of engagement of the grinding wheel 1 blows air against the working surface of the grinding wheel 1 and dries it.

Hierzu 5 Blatt ZcichnunccnFor this purpose 5 sheets of drawings

Claims

Patentansprüche;Claims;

I. Coolant for cooling rotating grinding wheels, especially for the high-rise windiness loops, characterized that the coolant (4) is in a solid state.

Z coolant according to claim 1, characterized in that it is frozen water.

3. Coolant according to claim 2, characterized in that it is a lubricant, for. B. lubricating oil, is added.

4. Coolant according to claim 3, characterized in that that it is completely or partially coated with the lubricant.

5. Coolant according to one of claims I to 3, characterized in that it is with the grinding wheel (1) und'cder to the workpiece (2) running channels (9) for reading through a liquid Lubricant is provided.

6. Coolant according to one of the preceding claims, characterized in that it is rod-shaped is trained.

7. Method of cooling grinding wheels using a solid state located coolant according to one of the preceding claims, characterized in that the coolant (4) by friction on the grinding wheel (1) u id / or on the workpiece (2) at least at the melting temperature is mentioned.

8. The method according to claim 7, characterized in that that the grinding wheel (I) immediately before the point of contact between the grinding wheel (I) and the workpiece (2) is dried by a stream of air.

9. Device / to carry out the method specified in claims 7 and 8, characterized in that this one Haller (3) for the cooling medium (4) and a Dmek flask (5).

10. Device according to claim 9, characterized marked that they are immediately in front of the Firigriffsstelle / wiper, the grinding wheel (I) and the workpiece (2) is arranged.

II. Device according to claim 9, characterized in that it is immediately behind the Engagement sticks / wiping of the grinding wheel (I) and the workpiece (2) is arranged.

12. Device according to claim 9, characterized marked dall the Dmekkolben (5) channels (9) / to read through ciries liquid lubricant having.

I 3. Device according to claim 9 or 12, characterized characterized in that the cross section of the pressure piston (5) is numerically controllable.

14. Device according to one of claims 9. 12 or I 3, characterized in that the Dmek flask (5) has a hook (10) for withdrawing the coolant (4).

15. Device according to one of claims 9 to 14, characterized in that it is equipped with a refrigeration machine (7) for generating the coolant (4) and a conveying device for transporting the coolant (4) from the refrigerating machine (7) to the Holder (3) is coupled.

The invention relates to a coolant for cooling rotating grinding wheels, in particular for High speed grinding.

Conventionally, grinding wheels are ϊ a liquid coolant, e.g. B. an oil-water emission, chilled. Especially when grinding with peripheral speeds of more than about 35 m / s w: approx the coolant is sprayed through nozzles onto the grinding wheel. The effectiveness of this method is

ι »limited, however, as every rotating grinding wheel creates a surrounding air film, the density of which is essentially proportional to the circumferential speed «. He is a grinding wheel and only accordingly little coolant lets through to the grinding wheel or

· "> Thereby correspondingly reduces the cooling effect of the liquid coolant on the grinding wheel. The cooling effect the coolant sprayed on with nozzles remains even when using large amounts of coolant, which can be up to 50dmVmin,

- '<> inadequate, even if the nozzles of the coolant supply device brought very close to the grinding wheel.

Furthermore, liquid coolant is contaminated with abrasive debris during the grinding process and must therefore be used in large quantities

- '"· Quantities purified and regenerated for reuse will. Problems of keeping the environment clean arise. easily removed from liquid residues of the contaminated in large quantities of sprayed coolant.

'· "In contrast, the invention is based on the object of a coolant / to cool grinding wheels, especially for 1 hole speed grinding, to create, with which the grinding wheel and the workpiece at particularly low working temperatures

> "'can be cooled down without it being too large Coolant quantities and extensive auxiliary equipment are required.

This problem is solved in that the coolant is in a solid state of aggregation.

i "With the coolant of the invention it is achieved that a relatively large part of the coolant used despite the film of air surrounding the grinding wheel in direct contact with the grinding wheel comes, so that a proper cooling of the grinding wheel and thus

ι '■ also takes place of the workpiece.

Furthermore, because of the extremely favorable cooling effect of the coolant, the one that has to be provided for cooling Amount of coolant small. Due to this small amount of coolant, the construction

can be simplified in the coolant / supply device and with these small amounts, the correct composition of the coolant can be precisely determined check. The small amounts of coolant can be easily and economically kept clean and

• i can be regenerated. Finally, there will also be health issues Risk of the operating personnel at the grinding machine, but a bakery infestation of the coolant, which is frozen. to the work place can be brought up, either does not take place

mi or is largely contained.

Advantageous further developments of the invention are described in the subclaims.

With the embodiment according to claim 2 is an easy-to-procure Kühlmiltcl, which in conventional Chillers solidified and provided can be given. This coolant points to the further embodiment according to claim 3 not only has a good cooling effect, but also has a beneficial