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技術 かき取り工具と加工片の間の共同動作領域に冷却潤滑剤を供給する方法及び装置

出願人 カツプ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー・コマンデイトゲゼルシヤフト・ヴエルクツオイクマシーネンフアブリーク
発明者 マルテイン・アー・カツプ
出願日 1997年6月20日 (23年6ヶ月経過) 出願番号 1997-199085
公開日 1998年5月6日 (22年7ヶ月経過) 公開番号 1998-113867
状態 未査定
技術分野 工作機械の補助装置 歯車加工 研削機械のドレッシング及び付属装置
主要キーワード 運搬路 円すい形 遠心力加速度 オイル流速 動作様式 速度経過 リングギャップ 取り層
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (6)

課題

冷却潤滑剤をかき取り工具加工片の間の共同動作領域に密に接触させ、すなわち作用位置に冷却潤滑剤を最適に供給する。

解決手段

a)かき取り工具1の外側輪郭5の回りにリングギャップ4を設け、その際、リングギャップ4が、かき取り工具1の周の大部分にわたって延びており;b)第1の範囲6においてリングギャップ4を中断し、この第1の範囲に、かき取り工具1と加工片2の間の共同動作領域3があり;c)第2の範囲7においてリングギャップ4を中断し、この第2の範囲が、かき取り工具1の周の第1の範囲6から離れた範囲にあり;d)第2の範囲7において冷却潤滑剤を供給する。それにより回転するかき取り工具の回りに生じるエアクッションを破ることが達成されるので、工具と加工片の間の作用位置を効果的に冷却しかつ潤滑するために、わずかなオイル量流で十分である。

概要

背景

とくに研削及び類似の方法も属する切削製造方法において、製造すべき加工片品質及び寿命は、製造プロセスの間に工具と加工片の間の共同動作領域の冷却及び潤滑がどの程度良好に行なわれるかに、かなりの程度まで依存している。

ドイツ連邦共和国特許第3115959号明細書において、加工片と研削工具のそれぞれの噛み合い領域に冷却潤滑剤を供給する歯車研削機における装置が記載されている。ここでは冷却潤滑剤浴におけるそれ自体すでに周知の研削を前提としており、その際、噛み合い領域は、冷却潤滑剤空間内にある冷却潤滑剤に浸されている。

ここにおいて冷却潤滑剤を加工位置に、したがって例えば研削ディスクと加工輪の噛み合い範囲に散布することは、すでに従来の技術に属する。とくに研削の際に適用される高い研削速度のため、研削工具の周に大きな遠心力加速度が生じ、これら遠心力加速度は、高圧で供給された冷却潤滑剤でさえ再び投げ飛ばすので、これは、作用位置に到達しない。その結果、研削傷、とくに研削焼けになることがある。

米国特許第3047987号明細書及びドイツの雑誌インドゥストリエアンツァイガ”、第93巻、第87号、1983、10、19によれば、冷却潤滑剤浴内における研削が基本的に公知であり、その際、研削焼けが避けられ、かつ一層高度な切削性能が達成可能である。

ドイツ連邦共和国特許第3115959号明細書には、この従来の技術を前提として、冷却潤滑剤浴内における研削が可能のままであるように、このような処理様式を変形することが問題になっている。そのため冷却潤滑剤空間又は冷却潤滑剤空間の壁部分が、揺動可能であり、かつロック可能であり、又は変形可能であり、例えば可とう性に構成されており、又は研削ディスク及び加工輪に所属のそれぞれ1つの容器が、一緒になって空間を形成し、かつこれらが、研削ディスク及び/又は加工片の運び込み及び運び出しを行なうために必要な及び研削プロセスを行なうために必要な運動を可能にすることが考慮されている。

工具と加工片の間の作用位置に供給するためにこの及び別の処理様式を適用することは、別の変形を明らかにし:作用位置に供給される単位時間あたりのオイル量の増加が肯定的な作用を及ぼすことがわかった。続いて冷却潤滑剤供給装置構想され、これら冷却潤滑剤供給装置は、毎分500リットルまで、個々の場合にそれどころか800リットルまでの冷却潤滑剤を作用位置に供給する。オイル又は乳剤を供給する圧力も高められ、その際、20バールまで及びそれ以上の圧力値が使用された。

これら装置が、故障することがきわめて多く、したがって多くのコストの原因になることは、このような装置の使用の際に不利である。これらコストには装置コスト自体が入るだけでなく、とりわけオイルタンクも含めた装置の設置面積に関するコスト、及び大きなオイル容積の準備及び維持に関するものも含まれる。オイルタンクは、単位時間あたり多くのオイルリットル出力の泡のない供給を可能にするために、3000リットルまでのオイルを収容しなければならない。このことは、環境汚染を阻止するための特殊安全処置を講じなければならないので、再びさらに多くのコストの原因になる。

単位時間あたり大きなオイルリットル出力を使用するにもかかわらず、常に冷却潤滑剤の作用位置への満足すべき供給が達成できないことは、さらに不利である。ここでは高速回転するかき取り工具の際、この回りにエアクッション又は空気膜広がり、これが、最適に作用位置に冷却潤滑剤が到達することを阻止するという知識に基づいている。

概要

冷却潤滑剤をかき取り工具と加工片の間の共同動作領域に密に接触させ、すなわち作用位置に冷却潤滑剤を最適に供給する。

a)かき取り工具1の外側輪郭5の回りにリングギャップ4を設け、その際、リングギャップ4が、かき取り工具1の周の大部分にわたって延びており;b)第1の範囲6においてリングギャップ4を中断し、この第1の範囲に、かき取り工具1と加工片2の間の共同動作領域3があり;c)第2の範囲7においてリングギャップ4を中断し、この第2の範囲が、かき取り工具1の周の第1の範囲6から離れた範囲にあり;d)第2の範囲7において冷却潤滑剤を供給する。それにより回転するかき取り工具の回りに生じるエアクッションを破ることが達成されるので、工具と加工片の間の作用位置を効果的に冷却しかつ潤滑するために、わずかなオイル量流で十分である。

目的

それ故に本発明の課題は、冷却潤滑剤をかき取り工具と加工片の間の共同動作領域に密に接触させ、すなわち作用位置に冷却潤滑剤を最適に供給することを可能にする、方法及び装置を提供することにある。このことは、とくに工具に大きな周加速度が存在し、かつ工具の回りにエアクッションが形成されることを伴って、かき取り工具の高い動作速度が使用されるときにも、可能になるようにする。さらに必要なオイル容積流を注目に値するほど減少することができるので、著しく小さな冷却潤滑剤供給装置を使用することができることが達成されるようにする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

a)かき取り工具(1)の外側輪郭(5)の回りにリングギャップ(4)を設け、その際、リングギャップ(4)が、かき取り工具(1)の周の大部分にわたって延びており;b)第1の範囲(6)においてリングギャップ(4)を中断し、この第1の範囲に、かき取り工具(1)と加工片(2)の間の共同動作領域(3)があり;c)第2の範囲(7)においてリングギャップ(4)を中断し、この第2の範囲が、かき取り工具(1)の周の第1の範囲(6)から離れた範囲にあり;d)第2の範囲(7)において冷却潤滑剤を供給する、ステップを有することを特徴とする、回転するかき取り工具(1)と加工片(2)の間の共同動作領域(3)に冷却潤滑剤を供給する方法。

請求項2

リングギャップ(4)が、かき取り工具(1)の周方向に対して横向きに大体において等間隔に、かき取り工具(1)の外側輪郭(5)の回りに延びていることを特徴とする、請求項1記載の方法。

請求項3

リングギャップ(4)が、かき取り工具(1)の周方向に少なくとも区間ごとに大体において等間隔に、かき取り工具(1)の外側輪郭(5)の回りに延びていることを特徴とする、請求項1又は2記載の方法。

請求項4

リングギャップ(4)の厚さが、かき取り工具(1)の周方向に少なくとも区間ごとに連続的に増加又は減少していることを特徴とする、請求項1ないし3の1つに記載の方法。

請求項5

リングギャップ(4)の厚さが、10mmより小さいか又はこれに等しいことを特徴とする、請求項1ないし4の1つに記載の方法。

請求項6

リングギャップ(4)の厚さが、1mmより小さいか又はこれに等しいことを特徴とする、請求項5記載の方法。

請求項7

かき取り工具(1)の周方向における第2の範囲(7)内のリングギャップ(4)の中断が、きわめて小さな方位角範囲において行なわれることを特徴とする、請求項1ないし6の1つに記載の方法。

請求項8

一回転するかき取り工具(1)が設けられており、このかき取り工具が、一時的に加工片(2)に噛み合っており、−かき取り工具(1)のカバー(8)が設けられており、かつ−冷却潤滑剤を供給するための供給装置(9)が設けられている、かき取り工具(1)と加工片(2)の間の共同動作領域(3)に冷却潤滑剤を供給する装置において、−かき取り工具(1)とカバー(8)が、リングギャップ(4)を形成しており、このリングギャップが、かき取り工具(1)の外側輪郭(5)の回りにかつかき取り工具(1)の周の大部分にわたって延びており、−かき取り工具(1)と加工片(2)の間の共同動作領域(3)が存在する第1の範囲(6)において、リングギャップ(4)が中断されており、かつ−かき取り工具(1)の周の第1の範囲(6)から離れた範囲にある第2の範囲(7)において、リングギャップ(4)が中断されており、その際、冷却潤滑剤が、第2の範囲(7)に供給されることを特徴とする、かき取り工具(1)と加工片(2)の間の共同動作領域(3)に冷却潤滑剤を供給する装置。

請求項9

リングギャップ(4)が、かき取り工具(1)の周方向に対して横向きに大体において等間隔に、かき取り工具(1)の外側輪郭(5)の回りに延びていることを特徴とする、請求項8記載の装置。

請求項10

リングギャップ(4)が、かき取り工具(1)の周方向に少なくとも区間ごとに大体において等間隔に、かき取り工具(1)の外側輪郭(5)の回りに延びていることを特徴とする、請求項8又は9記載の装置。

請求項11

リングギャップ(4)の厚さが、かき取り工具(1)の周方向に少なくとも区間ごとに連続的に増加又は減少していることを特徴とする、請求項8ないし10の1つに記載の装置。

請求項12

リングギャップ(4)の厚さが、10mmより小さいか又はこれに等しいことを特徴とする、請求項8ないし11の1つに記載の装置。

請求項13

リングギャップ(4)の厚さが、1mmより小さいか又はこれに等しいことを特徴とする、請求項12記載の装置。

請求項14

かき取り工具(1)の周方向における第2の範囲(7)内のリングギャップ(4)の中断が、きわめて小さな方位角範囲において行なわれることを特徴とする、請求項8ないし13の1つに記載の装置。

請求項15

かき取り工具(1)が研削工具であることを特徴とする、請求項8ないし14の1つに記載の装置。

請求項16

研削工具がプロファイル研削工具であることを特徴とする、請求項15記載の装置。

請求項17

プロファイル工具のプロファイルが、大体において研削すべきプロファイルの輪郭に相当することを特徴とする、請求項16記載の装置。

請求項18

研削工具が歯研削工具であることを特徴とする、請求項15、16又は17記載の装置。

請求項19

歯研削工具のプロファイルが、大体において歯車の研削すべきすき間の輪郭に相当することを特徴とする、請求項15ないし18の1つに記載の装置。

請求項20

かき取り工具(1)が、かき取り層によって被覆された鋼部材であることを特徴とする、請求項8ないし19の1つに記載の装置。

請求項21

かき取り工具(1)が、トリミング可能な研削工具であることを特徴とする、請求項8ないし19の1つに記載の装置。

請求項22

かき取り工具(1)がフレックスディスクであることを特徴とする、請求項8ないし14の1つに記載の装置。

請求項23

冷却潤滑剤が、オイル又は乳剤であることを特徴とする、請求項8ないし22の1つに記載の装置。

請求項24

冷却潤滑剤が空気であることを特徴とする、請求項8ないし22の1つに記載の装置。

請求項25

リングギャップ(4)が中断されているかき取り工具(1)と加工片(2)の間の共同動作領域の第1の範囲(6)に、冷却潤滑剤を共同動作領域(3)に案内する手段(10)が配置されていることを特徴とする、請求項8ないし24の1つに記載の装置。

請求項26

歯車又はその他の加工すべきプロファイルを有する加工片の研削の場合、冷却潤滑剤を案内する手段(10)が、加工片(2)の研削すべきプロファイルの輪郭に整合されていることを特徴とする、請求項25記載の装置。

技術分野

0001

本発明は、かき取り工具加工片の間の共同動作領域に冷却潤滑剤を供給する方法に関する。

0002

さらに本発明は、かき取り工具と加工片の間の共同動作領域に冷却潤滑剤を供給する装置に関する。

背景技術

0003

とくに研削及び類似の方法も属する切削製造方法において、製造すべき加工片の品質及び寿命は、製造プロセスの間に工具と加工片の間の共同動作領域の冷却及び潤滑がどの程度良好に行なわれるかに、かなりの程度まで依存している。

0004

ドイツ連邦共和国特許第3115959号明細書において、加工片と研削工具のそれぞれの噛み合い領域に冷却潤滑剤を供給する歯車研削機における装置が記載されている。ここでは冷却潤滑剤浴におけるそれ自体すでに周知の研削を前提としており、その際、噛み合い領域は、冷却潤滑剤空間内にある冷却潤滑剤に浸されている。

0005

ここにおいて冷却潤滑剤を加工位置に、したがって例えば研削ディスクと加工輪の噛み合い範囲に散布することは、すでに従来の技術に属する。とくに研削の際に適用される高い研削速度のため、研削工具の周に大きな遠心力加速度が生じ、これら遠心力加速度は、高圧で供給された冷却潤滑剤でさえ再び投げ飛ばすので、これは、作用位置に到達しない。その結果、研削傷、とくに研削焼けになることがある。

0006

米国特許第3047987号明細書及びドイツの雑誌インドゥストリエアンツァイガ”、第93巻、第87号、1983、10、19によれば、冷却潤滑剤浴内における研削が基本的に公知であり、その際、研削焼けが避けられ、かつ一層高度な切削性能が達成可能である。

0007

ドイツ連邦共和国特許第3115959号明細書には、この従来の技術を前提として、冷却潤滑剤浴内における研削が可能のままであるように、このような処理様式を変形することが問題になっている。そのため冷却潤滑剤空間又は冷却潤滑剤空間の壁部分が、揺動可能であり、かつロック可能であり、又は変形可能であり、例えば可とう性に構成されており、又は研削ディスク及び加工輪に所属のそれぞれ1つの容器が、一緒になって空間を形成し、かつこれらが、研削ディスク及び/又は加工片の運び込み及び運び出しを行なうために必要な及び研削プロセスを行なうために必要な運動を可能にすることが考慮されている。

0008

工具と加工片の間の作用位置に供給するためにこの及び別の処理様式を適用することは、別の変形を明らかにし:作用位置に供給される単位時間あたりのオイル量の増加が肯定的な作用を及ぼすことがわかった。続いて冷却潤滑剤供給装置構想され、これら冷却潤滑剤供給装置は、毎分500リットルまで、個々の場合にそれどころか800リットルまでの冷却潤滑剤を作用位置に供給する。オイル又は乳剤を供給する圧力も高められ、その際、20バールまで及びそれ以上の圧力値が使用された。

0009

これら装置が、故障することがきわめて多く、したがって多くのコストの原因になることは、このような装置の使用の際に不利である。これらコストには装置コスト自体が入るだけでなく、とりわけオイルタンクも含めた装置の設置面積に関するコスト、及び大きなオイル容積の準備及び維持に関するものも含まれる。オイルタンクは、単位時間あたり多くのオイルリットル出力の泡のない供給を可能にするために、3000リットルまでのオイルを収容しなければならない。このことは、環境汚染を阻止するための特殊安全処置を講じなければならないので、再びさらに多くのコストの原因になる。

0010

単位時間あたり大きなオイルリットル出力を使用するにもかかわらず、常に冷却潤滑剤の作用位置への満足すべき供給が達成できないことは、さらに不利である。ここでは高速回転するかき取り工具の際、この回りにエアクッション又は空気膜広がり、これが、最適に作用位置に冷却潤滑剤が到達することを阻止するという知識に基づいている。

発明が解決しようとする課題

0011

それ故に本発明の課題は、冷却潤滑剤をかき取り工具と加工片の間の共同動作領域に密に接触させ、すなわち作用位置に冷却潤滑剤を最適に供給することを可能にする、方法及び装置を提供することにある。このことは、とくに工具に大きな周加速度が存在し、かつ工具の回りにエアクッションが形成されることを伴って、かき取り工具の高い動作速度が使用されるときにも、可能になるようにする。さらに必要なオイル容積流を注目に値するほど減少することができるので、著しく小さな冷却潤滑剤供給装置を使用することができることが達成されるようにする。

課題を解決するための手段

0012

本発明による課題の解決は、次のステップを有するかき取り工具と加工片の間の共同動作領域に冷却潤滑剤を供給する方法によって行なわれる:
a)かき取り工具(1)の外側輪郭(5)の回りにリングギャップ(4)を設け、その際、リングギャップ(4)が、かき取り工具(1)の周の大部分にわたって延びており;
b)第1の範囲(6)においてリングギャップ(4)を中断し、この第1の範囲に、かき取り工具(1)と加工片(2)の間の共同動作領域(3)があり;
c)第2の範囲(7)においてリングギャップ(4)を中断し、この第2の範囲が、かき取り工具(1)の周の第1の範囲(6)から離れた範囲にあり;
d)第2の範囲(7)において冷却潤滑剤を供給する。

0013

変形によれば、リングギャップ(4)が、かき取り工具(1)の周方向に対して横向きに大体において等間隔に、かき取り工具(1)の外側輪郭(5)の回りに延びていることが考慮されている。リングギャップ(4)は、かき取り工具(1)の周方向になるべく少なくとも区間ごとに大体において等間隔に、かき取り工具(1)の外側輪郭(5)の回りに延びている。その際、リングギャップ(4)の厚さは、かき取り工具(1)の周方向に少なくとも区間ごとに連続的に増加又は減少していることができる。その際、リングギャップ(4)の厚さは、なるべく10mmより小さいか又はこれに等しく、とくに1mmより小さいか又はこれに等しい。

0014

さらにかき取り工具(1)の周方向における第2の範囲(7)内のリングギャップ(4)の中断が、きわめて小さな方位角範囲において行なわれることが考慮されている。

0015

本発明は次のような知識を前提としている。すなわち冷却潤滑剤が実際にも作用位置に到達することだけを確実にする場合、工具と加工片の間の作用位置に効果的に供給するために、すでにわずかな冷却潤滑剤で十分である。それ故に本発明による核心の考えは、形成された空気膜又はエアクッションを破壊し、又は中断し、かつかき取り工具の周範囲に意図して冷却潤滑剤を供給することにある。そのため−説明したように−、次の共同作用する個別特徴が設けられている:
−狭いリングギャップが設けられ、このリングギャップが、かき取り工具の大きな周範囲にわたって延びている。その際、かき取り工具は、とくにハウジングによって囲まれており、このハウジングは、−その内側に関して−、工具の回りに密に順応しており、かつ狭い大体において等間隔のギャップ−このギャップは、場合によっては周にわたって徐々に広がり、したがって‘円すい形に’構成されており−、だけを残し、このギャップを通して冷却潤滑剤が供給できる。
−リングギャップは、加工片と工具の共同動作領域が存在する位置において一度中断される。すなわち工具は、第1の範囲においてハウジングから出て、しかも作業位置の近く又は作業位置において出る。
−さらにリングギャップの第2の中断が設けられており、この第2の中断は、工具−加工片の共同動作位置とは別の位置にある。この位置においてリングギャップ内に冷却潤滑剤が導入され;−工具の回転運動によって−、リングギャップを通って案内され、かつ意図して作用位置に到達する。
−リングギャップは、冷却潤滑剤を送る必要のない範囲において、その他の範囲より狭く構成されている限りにおいて、場合によっては流体力学的な必要条件に合わされており、したがってこのリングギャップは、周にわたってどうしても常に同じ大きさとは限らない。

0016

この第2の範囲における、したがって冷却潤滑剤の供給位置におけるリングギャップの中断が、きわめて小さな周方位角範囲において、したがって急激に又は突然行なわれることにより、流体力学的な関係に基づいて、第2の範囲に負圧が生じ、この負圧が、冷却潤滑剤をリングギャップ内に‘吸い込む’ことは明らかである。したがってリングギャップが、冷却潤滑剤のための確実な運搬路として動作することが保証されている。したがってオイルは、多くの量を必要とすることなく、自動的に作用位置に送られる。実験は、本発明による方法によれば、単位時間あたり必要な冷却潤滑剤の量が、さもなければ通常の量の1/10及びそれ以上に減少できることを示した。したがって今や比較的少量の冷却潤滑剤にもかかわらず、それにもかかわらず研削焼けが生じることがなく、又は研削ディスクの限界時間切りくず容積が低下しないことが保証されている。

0017

周知の方法及び装置においてオイルは、常に−分離した−供給装置によって作用位置に送られていた。本発明によれば、これとは相違して、オイルが工具自体によって作用位置に到達することが達成される。

0018

かき取り工具と加工片の間の共同動作領域に冷却潤滑剤を供給する装置は、
−回転するかき取り工具(1)を有し、このかき取り工具が、一時的に加工片(2)に噛み合っており、
−かき取り工具(1)のカバー(8)を有し、かつ
−冷却潤滑剤を供給するための供給装置(9)を有する。

0019

本発明によれば、この装置は次のような特徴を有する。すなわち
−かき取り工具(1)とカバー(8)が、リングギャップ(4)を形成しており、このリングギャップが、かき取り工具(1)の外側輪郭(5)の回りにかつかき取り工具(1)の周の大部分にわたって延びており、
−かき取り工具(1)と加工片(2)の間の共同動作領域(3)が存在する第1の範囲(6)において、リングギャップ(4)が中断されており、かつ
−かき取り工具(1)の周の第1の範囲(6)から離れた範囲にある第2の範囲(7)において、リングギャップ(4)が中断されており、その際、冷却潤滑剤が、第2の範囲(7)に供給される。

0020

ここでも再び、リングギャップ(4)が、かき取り工具(1)の周方向に対して横向きに大体において等間隔に、かき取り工具(1)の外側輪郭(5)の回りに延びていることが考慮されている。リングギャップ(4)は、かき取り工具(1)の周方向に少なくとも区間ごとに大体において等間隔に、かき取り工具(1)の外側輪郭(5)の回りに延びている。その際、リングギャップ(4)の厚さは、かき取り工具(1)の周方向に少なくとも区間ごとに連続的に増加又は減少していることができる。その際、リングギャップ(4)の厚さは、なるべく10mmより小さいか又はこれに等しく、とくに1mmより小さいか又はこれに等しい。

0021

かき取り工具(1)の周方向における第2の範囲(7)内のリングギャップ(4)の中断が、きわめて小さな方位角範囲において行なわれ、したがって周にわたって突然に又は急激に行なわれると、有利に作用する。

0022

有利な変形は:かき取り工具(1)が、研削工具であり、とくにプロファイル研削工具である。このプロファイル工具のプロファイルは、大体において加工片の研削すべきプロファイルの輪郭に相当する。有利には研削工具が歯研削工具であり、その際、歯研削工具のプロファイルは、大体において歯車の研削すべきすき間の輪郭に相当する。それにしたがって成形された研削ディスクは、研削の際に所望の歯溝を発生する。

0023

かき取り工具(1)は、かき取り層によって被覆された鋼部材であることができるが、トリミング可能な研削工具であることもできる。

0024

その代わりにかき取り工具は、フレックスディスクであってもよい。

0025

冷却潤滑剤として、オイル、乳剤又は圧縮空気も使用することができる。

0026

リングギャップを通って送られる冷却潤滑剤を作用位置に供給することに、特別の意味がある。それ故に変形によれば、リングギャップ(4)が中断されているかき取り工具(1)と加工片(2)の間の共同動作領域の第1の範囲(6)に、冷却潤滑剤を共同動作領域(3)に案内する手段(10)が配置されていることが考慮されている。このことは、有利にも−プロファイル研削の際に−、次のようにして行なわれる。すなわち歯車又はその他の加工すべきプロファイルを有する加工片(例えばスクリューコンプレッサロータ)の研削の場合、冷却潤滑剤を案内する手段(10)が、加工片(2)の研削すべきプロファイルの輪郭に整合されている。

発明を実施するための最良の形態

0027

図面に本発明の実施例が示されている。

0028

図1は、かき取り工具1の側面図を概略的に示しており、このかき取り工具は、−矢印方向参照−その回転軸線の回りで回転する。かき取り工具1において、研削ディスクが問題になっており、この研削ディスクは、歯車2を研削するために使われる。その際、いわゆる完全形研削が(又は1又は2面研削も)使用され、すなわち研削ディスク1のプロファイルは、歯溝のものに相当するので、なるべく隣接する2つの歯面、及び場合によってはその間にある歯元も研削される。したがってかき取り工具1は、加工過程の際に歯溝の所望のプロファイルを発生する。しかしながら本発明による方法は、決して加工のこの様式に限定されるわけではなく、それどころか幾何学的に規定されない歯によるあらゆる加工、及び幾何学的に規定されたいくつかの方法も、本発明による教えを利用して実行することができることに注意する。

0029

研削ディスク1及び加工片2は、共同動作領域3において加工過程の間に結合されている。この位置において、加工の間に生じる熱を放出し、かつ切削された(微細な)粒子を共同動作領域から搬出するために、正規の加工のために十分に多量の冷却潤滑剤が利用できなければならない。

0030

この場合、例えばオイルの形の冷却潤滑剤が、冷却潤滑剤を供給するための供給装置9に与えられる(矢印‘O1’参照)。供給装置9は、カバー8に結合されている。オイルは、カバー8における穴11を介してリングギャップ4に到達し、このリングギャップは、かき取り工具1とハウジング8の間に構成されている。

0031

工具と加工片との間の共同動作位置3(第1の範囲6)は、したがって冷却潤滑剤が必要になる場所は、冷却潤滑剤が導入される場所(第2の範囲7)から離れている。このことが、本発明による構成を、その他の通常の装置から区別している。

0032

この場合、オイルの導入位置研削位置との間に、研削ディスクのほぼ270゜の周が存在する。本発明によれば、リングギャップ4内におけるオイルは、作用位置に到達するまで、研削ディスクの運動方向に流れることが考慮されている。リングギャップ4内におけるオイルが案内される角度行程は、なるべく90゜より大きい。それにより冷却潤滑剤と研削ディスク作用面との間の密な接触が保証されている。それにより研削ディスク上に通常構成される空気膜(エアクッション)は、確実に破られる。

0033

横断面において大きな飛躍が生じるように(リングギャップ4の‘急激な’又は突然の中断)、オイルのための導入位置7が構成されているとき、前記の装置は、とくに有利に動作する。このことは、例えばオイル供給穴11が、できるだけ半径方向に、すなわち大きな角度をなしてリングギャップ4内に侵入することによって、達成することができる。流体力学的な合法則性に基づいて、研削ディスクの比較的高い周速度の際、したがってリングギャップ4内における高いオイル流速の際、及び穴11内における比較的低い流速の際(十分に大きな穴直径の際)、リングギャップ4内への‘吸引効果’が生じるので、オイルは、研削ディスクの作用表面に向かって加速され、かつこのようにしてこの範囲とオイルの密な接触が行なわれる。

0034

図1においてリングギャップ4は、かき取り工具1のほとんど全周にわたって一定の様式で延びており;すなわちリングギャップ4は、工具1の周にわたって等間隔に構成されている。ここではこのことは、わかりやすくする理由からこのように図示されているが、どうしてもこのようにしなければならないわけではない。それどころか、第2の範囲(冷却潤滑剤の入口)7とカバー8の右下端部との間のリングギャップ4が、カバー8の残りの範囲におけるものより小さく構成されていることは、有意義なこともある。なぜならこの範囲において冷却潤滑剤を送る必要はないからである。図においてこの範囲は、リングギャップ4のその他の経過におけるものとちょうど同じ大きさに図示されている。さらに−この場合は図示されていないが−リングギャップ4が、たとえかき取り工具1の周の回りに大体において等間隔に延びているとしても、徐々に拡大され、又は縮小され、したがってこれが、‘円すい形’に構成されていることは、同様に有意義なことがある。したがってリングギャップ4は、どうしてもカバーの全経過にわたって同じ大きさでなければならないというわけではない。

0035

図2に、線A−B、図1参照、に沿った断面が概略的に示されている。研削工具1が、カバー又はハウジング8によって囲まれることが明らかである。明らかなように、その際、カバーは、工具1の作用プロファイルにわたって同じ厚さを有するリングギャップ4を生じるように構成されており、すなわちリングギャップは等間隔であり、研削ディスクの外側輪郭5とカバー8の内側輪郭との間の垂直距離は、所望の範囲にわたって同じである。1mmの等間隔、したがってリングギャップ4の幅を使用すると、有利であるとわかった。

0036

図3に、線C−D、図1参照、に沿った断面が示されている。プロファイル歯車研削の方法の動作様式が明らかである。研削工具1は、この例において−その作用プロファイルから見て−、ちようど歯溝が、したがって隣接する2つの歯面及び場合によってはその間にある歯元が研削されるように構成されている。したがって工具1と歯車2の間の共同動作領域3が明らかである。

0037

最適な様式で共同動作領域に案内するために、図4参照、冷却潤滑剤のための案内手段10を設けかつ構成することは、同様に重要である。ここでは図3におけるものと同じ断面が示されているが、工具1は省略されている。案内手段10が、研削ディスクの形又はプロファイルに、又は研削すべき歯溝のものに合わされていることが考慮されている。この場合に生じる歯車2の歯溝の形に、このように最適に冷却潤滑剤が供給される。

0038

最後に図5に、かき取り工具のいちばん外側の範囲に対するリングギャップ4内における速度経過が示されている。相応した速度経過は、工具1の外側輪郭5に対する全リングギャップ範囲に対して生じる。通常ほぼ40m/sである研削速度vsは、研削ディスク自体に存在し、かつそれによりリングギャップ4の一方の端部における速度を規定している。それに対してハウジング8において速度ゼロが支配的なので、リングギャップ4において図示した速度プロファイルが生じる。

0039

個別ディスクではなく、例えば研削ディスクセットを使用する場合、本発明による教えは、図示されていないが、全く同じに適用することができる。ある程度の範囲において、前記の装置は、研削スクリュのためにも使用することができる。基本的に前記の技術は、研削、ホーニング等のようなあらゆるかき取り方法に適している。

図面の簡単な説明

0040

図1冷却潤滑剤を供給する本発明による装置の断面を示す略図である。
図2かき取り工具及びその回りを囲むカバーの部分断面を切断線A−Bに沿って示す略図である。
図3かき取り工具及び加工片を切断線C−Dに沿って示す部分断面図である。
図4図3と同じであるが工具を取り除いて示す断面図である。
図5かき取り工具のいちばん外側の範囲に対するリングギャップ内の速度経過を示す略図である。

--

0041

1 かき取り工具
2加工片
3共同動作領域
4リングギャップ
5 かき取り工具の外側輪郭
6 第1の範囲
7 第2の範囲
8 かき取り工具のカバー
9供給装置
10 案内手段
11 穴

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