DE102023135855A1

DE102023135855A1 - Interchangeable extension adapter and method for a work spindle of a machine tool

Info

Publication number: DE102023135855A1
Application number: DE102023135855.3A
Authority: DE
Inventors: Roland Köchl; Michael Trenkle; Daniel Hössle
Original assignee: Dmg Mori Pfronten GmbH
Current assignee: Dmg Mori Pfronten De GmbH
Priority date: 2023-12-19
Filing date: 2023-12-19
Publication date: 2025-06-26
Also published as: WO2025131551A1

Abstract

Vorgeschlagen wird ein auswechselbarer Erweiterungsadapter 1 für eine Arbeitsspindel 2 einer Werkzeugmaschine zur Erweiterung der Bearbeitungsfunktionen und zum Bereitstellen zusätzlicher, von der Arbeitsspindel separater, Medien direkt and der Arbeitsspindel 2. Der Erweiterungsadapter 1 umfasst, einen Adapterkörper 10, welcher zumindest eine Spannstelle, zum lösbaren Verbinden mit einer Statorseite der Arbeitsspindel 2 aufweist. Der Erweiterungsadapter 1 umfasst zudem eine Schnittstelle 12 zum Bereitstellen zumindest eines Mediums M und einen integrierten Medienspeicher und/oder eine von der Arbeitsspindel 1 getrennte Medienzufuhr 14 für das zumindest eine Medium M.

Proposed is an interchangeable extension adapter 1 for a work spindle 2 of a machine tool for expanding the machining functions and for providing additional media, separate from the work spindle, directly to the work spindle 2. The extension adapter 1 comprises an adapter body 10, which has at least one clamping point for releasably connecting to a stator side of the work spindle 2. The extension adapter 1 also comprises an interface 12 for providing at least one medium M and an integrated media reservoir and/or a media supply 14, separate from the work spindle 1, for the at least one medium M.

Description

Die Erfindung betrifft einen auswechselbaren Erweiterungsadapter für eine Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine sowie ein Verfahren für eine Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine.The invention relates to an exchangeable extension adapter for a work spindle of a machine tool and a method for a work spindle of the machine tool.

Bei modernen Werkzeugmaschinen erfordert die Bearbeitung der Werkstücke zumal den Einsatz verschiedenster Werkzeuge und Arbeitsmedien, wie beispielsweise Kühlschmierstoff, Bohremulsion, Gewindeschneideöle oder aber auch zusätzliche Sensordaten, wie beispielsweise Temperatur- oder optische Signale.In modern machine tools, the machining of workpieces requires the use of a wide variety of tools and working media, such as cooling lubricants, drilling emulsion, thread-cutting oils or additional sensor data, such as temperature or optical signals.

Bekannte Werkzeugmaschinen, wie beispielsweise in der WO 2021/170396 A1 beschrieben, ermöglichen zwar den Einsatz verschiedenster Werkzeuge, welche auf Werkzeugaufnahmeplätze aufgenommen sind, doch sind diese Werkzeuge meist in ihrer Anwendung beschränkt und stark von dem Werkzeugträger oder der Werkzeugspindel abhängig. Eine Werkzeugmaschine mit Ständer und motorisch verfahrbarem Spindelkopf mit integriertem Drehantrieb für zumindest ein Werkzeug ist beispielsweise in der DE 10061934 A1 beschrieben. Insbesondere wird dort eine Werkzeugmaschine zur spanenden Werkstückbearbeitung mit einem verfahrbaren Spindelkopf vorgeschlagen. Eine solche Werkzeugmaschine wird meist als programmgesteuerte Universalfräsmaschine gebaut. Eine Arbeitsspindel ist dabei mit einem integrierten Motor direkt angetrieben und in einer horizontalen und/oder vertikalen Koordinatenachse motorisch verfahrbar.Well-known machine tools, such as those in the WO 2021/170396 A1 Although described above, they allow the use of a wide variety of tools mounted on tool holding positions, these tools are usually limited in their application and heavily dependent on the tool carrier or the tool spindle. A machine tool with a column and motor-driven spindle head with integrated rotary drive for at least one tool is, for example, DE 10061934 A1 In particular, it proposes a machine tool for machining workpieces with a movable spindle head. Such a machine tool is usually built as a program-controlled universal milling machine. A work spindle is directly driven by an integrated motor and can be moved along a horizontal and/or vertical coordinate axis.

Aktuell werden verschiedene Medien, wie elektrische Medien, hydraulische Medien, pneumatische Medien durch verschiedene Energieketten in der Werkzeugspindel zum Werkzeug geführt. Dabei ergibt sich jedoch oftmals das Problem, dass die konstruktive Ausgestaltung der Arbeitsspindel nur einen beschränkten Bauraum bereitstellt. Zudem erweist es sich in der Praxis als Herausforderung verschiedene Energieketten mit der Spindel mitzuführen, da nur ein bestimmter Platzbedarf im Schlepp zur Verfügung steht.Currently, various media, such as electrical, hydraulic, and pneumatic media, are fed to the tool via various energy chains in the tool spindle. However, this often presents the problem that the design of the work spindle only provides limited installation space. Furthermore, carrying various energy chains with the spindle proves to be a challenge in practice, as only a certain amount of space is available in the tow.

Im Ergebnis sind bestimmte Bearbeitungsmöglichkeiten aktuell technisch nicht oder nur schwierig umsetzbar und erfordern beispielsweise den Wechsel des Werkstücks zu einer anderen Werkzeugmaschine. Darunter fällt beispielsweise die Bearbeitung mittels Wasserstrahlschneidens. Beispielsweise muss nach einer fräsenden Bearbeitung durch eine oben beschriebene Werkzeugmaschine das bearbeitete Werkstück ausgespannt und in eine Werkzeugmaschine für das Wasserstrahlschneiden eingespannt werden. Für das Wasserstrahlschneiden sind extrem hohe Drücke erforderlich, so dass herkömmlich dafür eigene Maschinen verwendet werden. Zudem gibt es auch Lösungen, bei denen ein externer Schlauch um die Arbeitsspindel herumgewickelt wird und das Medium an das Werkzeug der Arbeitsspindel übergibt. Diese Lösung führt jedoch wiederum zu dem Problem, dass eine dauerhafte Schlauchleitung im Arbeitsraum zu einer zusätzlichen Störkontur führt, die den Bearbeitungsprozess stark einschränkt und die Fehleranfälligkeit bei der Bearbeitung erhöht.As a result, certain machining options are currently technically impossible or difficult to implement and require, for example, changing the workpiece to a different machine tool. This includes, for example, machining using waterjet cutting. For example, after milling on a machine tool as described above, the machined workpiece must be unclamped and clamped into a machine tool for waterjet cutting. Extremely high pressures are required for waterjet cutting, so dedicated machines are traditionally used for this purpose. There are also solutions in which an external hose is wrapped around the work spindle and transfers the medium to the tool of the work spindle. However, this solution in turn leads to the problem that a permanent hose line in the work area creates an additional interfering contour, which severely restricts the machining process and increases the susceptibility to errors during machining.

Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die beschriebenen Probleme zu lösen und mithin eine Bearbeitungseinheit bereitzustellen, die eine flexible und gleichzeitig sichere Bearbeitung der Werkstücke ermöglicht. Eine weitere Aufgabe ist es eine Vorrichtung bereitzustellen, die es ermöglicht bei einer Werkzeugmaschine, welche insbesondere eine bewegliche Arbeitsspindel aufweist, die Flexibilität bei der Bearbeitung zu erhöhen, um somit die Produktionseffizienz und die Bearbeitungsmöglichkeiten zu verbessern. Eine weitere Aufgabe ist es ein Verfahren bereitzustellen, mit dem eine Werkzeugmaschine betrieben werden kann, um eine erhöhte Flexibilität bei der Bearbeitung von Werkstücken zu erreichen und gleichzeitig die Produktionseffizienz zu optimieren.It is therefore an object of the present invention to solve the problems described and thus to provide a machining unit that enables flexible and, at the same time, reliable machining of workpieces. A further object is to provide a device that makes it possible to increase the flexibility of machining in a machine tool, which in particular has a movable work spindle, in order to thus improve production efficiency and machining options. A further object is to provide a method with which a machine tool can be operated in order to achieve increased flexibility in the machining of workpieces and, at the same time, to optimize production efficiency.

Zur Lösung der Aufgaben werden die Merkmale der unabhängigen Ansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.To solve the problems, the features of the independent claims are proposed. Advantageous further developments can be found in the dependent claims.

Ein Erweiterungsadapter für eine Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine zur Erweiterung der Bearbeitungsfunktionen und/oder zum Bereitstellen zusätzlicher Medien and der Arbeitsspindel kann einen Adapterkörper umfassen, welcher zumindest eine Spannstelle, zum lösbaren Verbinden mit einer Statorseite der Arbeitsspindel aufweist. Besonders bevorzugt sind zumindest zwei gegenüberliegende Spannstellen vorgesehen. Weiter bevorzugt sind vier beabstandete Spannstellen vorgesehen. Der Erweiterungsadapter kann eine Schnittstelle (oder Medienschnittstelle) zum Bereitstellen zumindest eines Mediums (Zusatzmediums) aufweist. Besonders bevorzugt werden mindestens zwei Zusatzmedien bereitgestellt. Der Erweiterungsadapter kann zudem einen integrierten Medienspeicher und/oder eine von der Arbeitsspindel getrennte Medienzufuhr für das zumindest eine Medium (Zusatzmedium) aufweisen. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung ist es möglich eine flexible und effiziente Bearbeitung von Werkstücken an einer Werkzeugmaschine zu ermöglichen.An extension adapter for a work spindle of a machine tool for expanding the machining functions and/or for providing additional media on the work spindle can comprise an adapter body having at least one clamping point for releasably connecting to a stator side of the work spindle. Particularly preferably, at least two opposing clamping points are provided. More preferably, four spaced-apart clamping points are provided. The extension adapter can have an interface (or media interface) for providing at least one medium (additional medium). Particularly preferably, at least two additional media are provided. The extension adapter can also have an integrated media reservoir and/or a media supply for the at least one medium (additional medium) that is separate from the work spindle. This advantageous embodiment makes it possible to enable flexible and efficient machining of workpieces on a machine tool.

Der Erweiterungsadapter kann vorteilhaft zudem eine Funktionseinheit aufweisen welche mittels des zumindest einen Mediums, dass über die Schnittstelle bereitgestellt wird, betrieben wird. Vorteilhaft wird die Funktionseinheit separat von der Ansteuerung der Arbeitsspindel betrieben, beispielsweise über getrennte Signalleitungen oder getrennte Kommunikationswege. Die zumindest eine Funktionseinheit kann vorteilhaft sein: ein Manipulator, eine Vorsatzspindel, eine Kühlmittelzufuhrdüse, Schleifeinheit, Schleifscheibe, Winkelkopf, Wasserstrahlschneidewerkzeug, Entgratewerkzeug, Messmittel, Greifer, optisches Element, Pulverdüse, Laserkopf, Schweißgerät, Härtegerät und/oder ein Werkzeug zur Einwirkung auf ein weiteres Werkzeug oder ein Werkstück. Zudem kann die Funktionseinheit eine Überwachungsvorrichtung sein, die mindestens eine Messeinheit enthält. Die Messvorrichtung kann mechanisierte, elektrische, elektromechanische, akustische oder optisch wirkende Sensoren enthalten, welche die Bedingungen (Temperatur, Lage, Vibrationen etc.) im Bereich des Spindelkopfes mit jeweils hoher Messgenauigkeit erfassen können. Besonders vorteilhaft weist die Funktionseinheit einen eigenen Antrieb auf der über das Zusatzmedium versorgt und angesteuert wird, bspw. einen Elektromotor.The extension adapter can advantageously also comprise a functional unit which is operated by means of the at least one medium provided via the interface. Advantageously, the functional unit is separate from the The work spindle is controlled separately, for example via separate signal lines or separate communication paths. The at least one functional unit can advantageously be: a manipulator, an auxiliary spindle, a coolant supply nozzle, a grinding unit, a grinding wheel, an angle head, a water jet cutting tool, a deburring tool, a measuring device, a gripper, an optical element, a powder nozzle, a laser head, a welding device, a hardening device and/or a tool for influencing another tool or a workpiece. In addition, the functional unit can be a monitoring device that contains at least one measuring unit. The measuring device can contain mechanized, electrical, electromechanical, acoustic or optical sensors that can record the conditions (temperature, position, vibrations, etc.) in the area of the spindle head with a high degree of measurement accuracy. It is particularly advantageous for the functional unit to have its own drive that is supplied and controlled via the additional medium, e.g. an electric motor.

Das zumindest ein Medium kann ein Zusatzmedium sein, welches getrennt von Medien der Arbeitsspindel zuführbar ist. Die Medien der Arbeitsspindel können auch als Arbeitsspindel interne Medien bezeichnet werden. Dieses interne Medium ist beispielsweise der Kühlmittelfluss durch die Arbeitsspindel, wobei das Kühlmittel mit einem hohen Druck an das Schneidwerkzeug (Werkzeug) der Arbeitsspindel gefördert werden kann. Vorteilhaft wird das Zusatzmedium mit einer separaten Pumpe oder Fördereinrichtung zum Erweiterungsadapter zugeführt. Diese separate Pumpe ist dabei separat zu einer Pumpe mit der das Arbeitsspindel interne Medium zugeführt wird.The at least one medium can be an additional medium that can be supplied separately from the work spindle media. The work spindle media can also be referred to as work spindle internal media. This internal medium is, for example, the coolant flow through the work spindle, whereby the coolant can be delivered to the cutting tool (tool) of the work spindle at high pressure. The additional medium is advantageously supplied to the extension adapter using a separate pump or delivery device. This separate pump is separate from a pump used to supply the work spindle internal medium.

Vorteilhaft kann die Funktionseinheit zur Einwirkung auf ein in die Arbeitsspindel eingespanntes Werkzeug vorgesehen sein. Die Funktionseinheit dient dabei zur Erweiterung der Funktionen bei der Werkstückbearbeitung, zusätzlich zu einem Werkzeug, dass in der Arbeitsspindel ohnehin eingespannt ist. Diese Erweiterung der Funktionen kann dabei auch im Zusammenspiel mit dem in die Arbeitsspindel eingespannten Werkzeug zu sehen sein, beispielsweise wenn der Erweiterungsadapter mit dem Werkzeug in Verbindung steht. Somit kann beispielsweise auch mittels des Erweiterungsadapters das Kühlmittel für das in der Arbeitsspindel eingespannte Werkezeug zugeführt werden, ohne dazu die internen Medien nutzen zu müssen. Zudem können auch andere Medien (zur Erweiterung der Funktionen) an das Werkzeug zugeführt werden, wie bspw. Sensorsignale, elektrische Energie, Druckluft und ähnliches. Auch mit dieser Ausgestaltung kann die Flexibilität bei der Werkstückbearbeitung stark erhöht werden.The functional unit can advantageously be designed to act on a tool clamped in the work spindle. The functional unit serves to expand the functions during workpiece machining, in addition to a tool that is already clamped in the work spindle. This expansion of functions can also be seen in interaction with the tool clamped in the work spindle, for example if the extension adapter is connected to the tool. This means that, for example, the coolant for the tool clamped in the work spindle can be supplied via the extension adapter without having to use the internal media. In addition, other media (to expand the functions) can also be supplied to the tool, such as sensor signals, electrical energy, compressed air and the like. This design can also significantly increase the flexibility during workpiece machining.

Der Erweiterungsadapterkann als Funktionseinheit einen Manipulator, eine Vorsatzspindel, eine Kühlmittelzufuhrdüse und/oder ein Werkzeug zur Bearbeitung des in der Arbeitsspindel aufgenommenen Werkzeugs aufweisen. Zudem können auch zwei oder drei Funktionseinheiten am selben Erweiterungsadapter vorgesehen sein. Die zumindest eine Funktionseinheit kann dabei vorteilhaft sein: ein Manipulator, eine Vorsatzspindel, eine Kühlmittelzufuhrdüse, Schleifeinheit, Schleifscheibe, Winkelkopf, Wasserstrahlschneidewerkzeug, Entgratewerkzeug, Messmittel, Greifer, optisches Element, Pulverdüse, Laserkopf, Schweißgerät, Härtegerät und/oder ein Werkzeug zur Einwirkung auf ein weiteres Werkzeug oder ein Werkstück ist.The extension adapter can have, as a functional unit, a manipulator, an auxiliary spindle, a coolant supply nozzle, and/or a tool for machining the tool mounted in the work spindle. Furthermore, two or three functional units can also be provided on the same extension adapter. The at least one functional unit can advantageously be: a manipulator, an auxiliary spindle, a coolant supply nozzle, a grinding unit, a grinding wheel, an angle head, a water jet cutting tool, a deburring tool, a measuring device, a gripper, an optical element, a powder nozzle, a laser head, a welding device, a hardening device, and/or a tool for influencing another tool or a workpiece.

Die separate Medienzufuhr kann eine flexible Leitung umfassen, zur Zufuhr und/oder Abfuhr von Druckluft, Hydraulikflüssigkeit, Kühlschmierstoff, Steuersignalen, Sensorsignalen und/oder elektrische Energie, und wobei die flexible Leitung bevorzugt außerhalb eines Gehäuses (und/oder getrennt davon) der Arbeitsspindel angeordnet ist.The separate media supply may comprise a flexible line for supplying and/or discharging compressed air, hydraulic fluid, cooling lubricant, control signals, sensor signals and/or electrical energy, and wherein the flexible line is preferably arranged outside a housing (and/or separately therefrom) of the work spindle.

Der Adapterkörper kann als Ring ausgebildet sein derart, dass durch die Ringöffnung (im Zentrum des Ringkörpers) ein in die Arbeitsspindel eingespanntes Werkzeug hindurchgeführt werden kann. Somit kann der Erweiterungsadapter bevorzugt das Werkzeug umschließen um ein umfängliches Einwirken auf das Werkzeug zu ermöglichen, bspw. umfängliches einbringen von Kühlflüssigkeit mittels Düsen zur Kühlung und zum Schmieren des Werkzeugs bei der Bearbeitung.The adapter body can be designed as a ring such that a tool clamped into the work spindle can be passed through the ring opening (in the center of the ring body). Thus, the extension adapter can preferably enclose the tool to allow for a comprehensive impact on the tool, for example, the comprehensive introduction of coolant via nozzles for cooling and lubricating the tool during machining.

Der Energiespeicher kann ein wiederaufladbares Speicherelement sein, insbesondere ein elektrochemischer Energiespeicher. Besonders bevorzugt ist zudem eine Signal- und Steuereinheit integriert. Bei dieser besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann somit eine Zufuhr mittels Zufuhrleitung entfallen, was den Arbeitsraum besonders frei von Störungen hält. Zum aufladen des Speichers, kann dieser in der Ablageposition des Erweiterungsadapters mittels Ladestation geladen werden, um beim nächsten Einsatz wiederrum den nötigen Speicherstand aufzuweisen. Optional kann jedoch auch die Lösung mit integrierten wiederaufladbaren Speicherelement mit einer zusätzlichen Medienzufuhr mittels Zufuhrleitung kombiniert werden, um eine besonders hohe Flexibilität bei der Bearbeitung erreichen zu können.The energy storage device can be a rechargeable storage element, in particular an electrochemical energy storage device. A signal and control unit is also particularly preferably integrated. With this particularly advantageous embodiment, a supply via supply line is thus no longer necessary, which keeps the workspace particularly free from interference. To recharge the storage device, it can be charged using the charging station in the storage position of the extension adapter in order to have the required storage level the next time it is used. Optionally, however, the solution with an integrated rechargeable storage element can also be combined with an additional media supply via a supply line in order to achieve particularly high flexibility during processing.

Das zumindest eine Medium kann eines der folgenden Medien sein: Hydraulik, Pneumatik, Elektrizität. Besonders bevorzugt können als Zusatzmedien Fluide, Gase und Feststoffe jeglicher Art verwendet werden. Somit wird vorliegend ein einwechselbarer Adapter oder Adapterring vorgeschlagen, welche auf die Arbeitsspindel oder Spindel einer Werkzeugmaschine auswechselbar aufgesetzt und gespannt werden kann. Der Adapter kann verschiedenste Medien übergeben, beispielsweise elektrische, hydraulische oder pneumatische oder Kühlschmierstoffe sowie Signale und auch Sicherheitstechnik. Außerdem ist es möglich verschiedenste Medien gleichzeitig zu übertragen.The at least one medium can be one of the following media: hydraulics, pneumatics, electricity. Particularly preferred additional media include fluids, gases, and solids of any kind. Thus, an interchangeable adapter or adapter ring is proposed, which can be mounted on the work spindle or spindle. It can be interchangeably mounted and clamped on a machine tool. The adapter can transfer a wide variety of media, such as electrical, hydraulic, pneumatic, or cooling lubricants, as well as signals and safety technology. Furthermore, it is possible to transfer a wide variety of media simultaneously.

Vorteilhaft kann eine Bearbeitungseinheit für eine Werkzeugmaschine umfassen: eine Arbeitsspindel mit einer Werkzeugaufnahme; ein Gehäuse, welches die Arbeitsspindel zumindest teilweise umschließt, wobei die Arbeitsspindel eine ortsbewegliche Arbeitsspindel ist mit einem Zusatzspannmittel im Bereich der Werkzeugaufnahme; und zumindest einen auswechselbaren Erweiterungsadapter, der am Zusatzspannmittel einspannbar ist.Advantageously, a machining unit for a machine tool can comprise: a work spindle with a tool holder; a housing which at least partially encloses the work spindle, wherein the work spindle is a mobile work spindle with an additional clamping means in the region of the tool holder; and at least one replaceable extension adapter which can be clamped to the additional clamping means.

Die Bearbeitungseinheit kann vorteilhaft derart ausgestaltet sein, dass das Zusatzspannmittel getrennt von einem Werkzeugspannmittel der Arbeitsspindel angeordnet ist und bevorzugt separat betätigbar ist. Somit wird eine Bearbeitungseinheit bereitgestellt welche insbesondere eine bewegliche Arbeitsspindel aufweist, bei der die Flexibilität bei der Bearbeitung erhöht ist, um somit die Produktionseffizienz und die Bearbeitungsmöglichkeiten zu verbessern.The machining unit can advantageously be configured such that the additional clamping device is arranged separately from a tool clamping device of the work spindle and can preferably be actuated separately. Thus, a machining unit is provided which, in particular, has a movable work spindle, increasing machining flexibility, thus improving production efficiency and machining options.

Vorteilhaft kann das Zusatzspannmittel an einer Statorseite der Arbeitsspindel, insbesondere dem Gehäuse, lösbar befestigt sein.Advantageously, the additional clamping device can be detachably attached to a stator side of the work spindle, in particular the housing.

Der Erweiterungsadapter kann zudem eingerichtet sein, das zusätzliche Medium unabhängig von der Drehbewegung der Arbeitsspindel zuzuführen und/oder wobei der Erweiterungsadapter eingerichtet ist die Zusatzfunktion unabhängig von der Drehbewegung der Arbeitsspindel auszuführen.The extension adapter can also be configured to supply the additional medium independently of the rotary movement of the work spindle and/or wherein the extension adapter is configured to perform the additional function independently of the rotary movement of the work spindle.

Die Funktionseinheit kann zudem eingerichtet sein gleichzeitig mit einem in der Arbeitsspindel eingespannten Werkzeug ein Werkstück zu bearbeiten. Somit wird vorliegend ein einwechselbarer Adapter oder Adapterring vorgeschlagen, welche auf die Arbeitsspindel oder Spindel einer Werkzeugmaschine auswechselbar aufgesetzt und gespannt werden kann. Der Adapter kann verschiedenste Medien übergeben, beispielsweise elektrische, hydraulische oder pneumatische oder Kühlschmierstoffe sowie Signale und auch Sicherheitstechnik. Außerdem ist es möglich verschiedenste Medien gleichzeitig zu übertragen.The functional unit can also be configured to machine a workpiece simultaneously with a tool clamped in the work spindle. Thus, an interchangeable adapter or adapter ring is proposed here, which can be interchangeably mounted and clamped onto the work spindle or spindle of a machine tool. The adapter can transfer a wide variety of media, such as electrical, hydraulic, pneumatic, or cooling lubricants, as well as signals and safety technology. Furthermore, it is possible to transmit a wide variety of media simultaneously.

Das Zusatzspannmittel kann zudem ein Schnellspannsystem sein, zum automatisierten Einspannen des Erweiterungsadapters.The additional clamping device can also be a quick-clamping system for automated clamping of the extension adapter.

Das Zusatzspannmittel kann an einem Ringflansch des Gehäuses angebracht sein, und der Ringflansch kann die Arbeitsspindel zumindest teilweise umschließen.The additional clamping device can be attached to an annular flange of the housing, and the annular flange can at least partially enclose the work spindle.

Die Medienzufuhr kann eine Medienzuleitung umfasst welche eine flexible Leitung sein kann und welche separat von der Arbeitsspindel angeordnet sein kann und dabei mit der Arbeitsspindel gemeinsam verfahrbar ausgestaltet ist.The media supply can comprise a media supply line which can be a flexible line and which can be arranged separately from the work spindle and is designed to be movable together with the work spindle.

Der Erweiterungsadapter kann einwechselbar ausgestaltet sein um auf die Statorseite der Arbeitsspindel eingewechselt zu werden, bevorzugt automatisiert. Da die Arbeitsspindel verfahrbar ausgestaltet ist, wird somit die Möglichkeit geschaffen, dass durch das Verfahren des Erweiterungsadapters ein automatisiertes Auswechseln ermöglicht wird. Der vorgeschlagene Erweiterungsadapter ermöglicht somit ein einfaches und schnelles Einwechseln in einen Statorbereich der Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine.The extension adapter can be designed to be interchangeable, allowing it to be inserted into the stator side of the work spindle, preferably automatically. Since the work spindle is designed to be movable, this creates the possibility of automated replacement by moving the extension adapter. The proposed extension adapter thus enables simple and quick insertion into a stator area of the work spindle of the machine tool.

Ein Verfahren zum Betreiben einer Werkzeugmaschine, mit einem Ergänzungsadapter, kann zumindest den Schritt umfassen: Bereitstellen zumindest eines Mediums an der Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine, mittels des Erweiterungsadapters, wobei das zumindest eine Medium ein Zusatzmedium ist, welches getrennt von Medien der Arbeitsspindel zuführbar ist.A method for operating a machine tool with a supplementary adapter can comprise at least the step of: providing at least one medium to the work spindle of the machine tool by means of the extension adapter, wherein the at least one medium is an additional medium which can be supplied separately from media of the work spindle.

Das Verfahren kann vorteilhaft zudem den Schritt umfassen: Bearbeiten eines Werkstücks mittels Werkzeug welches in der Arbeitsspindel aufgenommen ist und der Funktionseinheit des Ergänzungsadapters.The method can advantageously also comprise the step of machining a workpiece by means of a tool which is accommodated in the work spindle and the functional unit of the supplementary adapter.

Das Verfahren kann vorteilhaft zudem den Schritt umfassen: Einwechseln eines Ergänzungsadapters durch Verfahren der Arbeitsspindel zu einem Lagerplatz und automatisiertes oder manuelles Einspannen eines Ergänzungsadapters in das Zusatzspannmittel. Da die Arbeitsspindel verfahrbar ausgestaltet ist, wird somit die Möglichkeit geschaffen, dass durch das Verfahren des Erweiterungsadapters ein automatisiertes Auswechseln ermöglicht wird. Vorteilhaft ist der Lageplatz oder Ablageplatz mit Aufnahmebolzen für den Ergänzungsadapter ausgestattet. Das entsprechende Gegenstück, beispielsweise zwei eingefräste Indexiernuten sind am Ergänzungsadapter angebracht. Weiters verfügt der Ablageplatz über eine optionale Schutzabdeckung um den Ergänzungsadapter vor Verschmutzung zu schützen. Optional kann der Ablageplatz mit einer oder mehrerer aktiver Bewegungen ausgestattet sein, um das automatisierte Einspannen, durch z.B. eine Linearbewegung welche auf die Aufnahmebohrungen an der Spindel geht, zu unterstützen.The method can advantageously also include the step of changing an additional adapter by moving the work spindle to a storage location and automatically or manually clamping the additional adapter into the additional clamping device. Since the work spindle is designed to be movable, this creates the possibility of enabling automated replacement by moving the extension adapter. The storage location or deposit location is advantageously equipped with locating pins for the additional adapter. The corresponding counterpart, for example two milled indexing grooves, are attached to the additional adapter. Furthermore, the deposit location has an optional protective cover to protect the additional adapter from contamination. Optionally, the deposit location can be equipped with one or more active movements to support automated clamping, e.g., by a linear movement that acts on the locating holes on the spindle.

Ein Computerprogrammprodukt kann Befehle umfassen, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren, wie beschrieben, auszuführen.A computer program product may include instructions that, when the product is executed, program by a computer causing it to carry out the procedure as described.

Der vorgeschlagene Erweiterungsadapter ermöglicht somit ein einfaches und schnelles Einwechseln in einen Statorbereich der Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine. Der Erweiterungsadapter kann dabei als ringförmiger Körper oder als Außenring ausgestaltet werden, der durch die innere Öffnung ein Durchlassen eines Werkzeugs der Arbeitsspindel erlaubt. Der Außenring umschließt mithin ein in die Arbeitsspindel eingespanntes Werkzeug. Über die am Erweiterungsadapter vorgesehene Medienzufuhr wird es möglich verschiedenste Medien im Bereich des Werkzeugs der Arbeitsspindel zuzuführen. Da die Arbeitsspindel verfahrbar ausgestaltet ist, wird somit die Möglichkeit geschaffen, dass durch das Verfahren des Erweiterungsadapters ein automatisiertes Auswechseln ermöglicht wird.The proposed extension adapter thus enables simple and quick tool changing in a stator area of the machine tool's work spindle. The extension adapter can be designed as an annular body or as an outer ring, which allows a tool of the work spindle to pass through the inner opening. The outer ring thus encloses a tool clamped in the work spindle. The media supply provided on the extension adapter makes it possible to supply a wide variety of media in the area of the tool of the work spindle. Since the work spindle is designed to be movable, this creates the possibility of automated tool changing by moving the extension adapter.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung erlaubt der Erweiterungsadapter über die Medienzufuhr die Anwendung von Druckluft oder verschiedensten Bearbeitungsfluiden, welche am Werkzeug oder im Bearbeitungsbereich am Werkstück mittels des Erweiterungsadapters zugeführt werden können. Mithin umfasst der Erweiterungsadapter nicht nur eine Medienzufuhr, sondern auch eine Medienweitergabeeinheit bzw. eine Schnittstelle und/oder eine Funktionseinheit.In a particularly advantageous embodiment, the extension adapter allows the use of compressed air or a wide variety of processing fluids via the media supply, which can be supplied to the tool or the workpiece in the processing area using the extension adapter. Thus, the extension adapter includes not only a media supply, but also a media transfer unit or an interface and/or a functional unit.

Eine Funktionseinheit kann beispielsweise eine Düseneinheit sein, mit der Druckluft oder ein Fluid direkt am Werkzeug, welches in der Arbeitsspindel eingespannt ist, zugeführt werden kann. Der Erweiterungsadapter umfasst zudem eine Spannstelle zum lösbaren Verbinden mit der Statorseite der Arbeitsspindel. Dies Spannstelle kann als Spannmittel vorgesehen sein, zum Spannen und Lösen des zumindest einen zugeführten Spannschafts des Erweiterungsadapters in die Spannschaftaufnahme am Stirnende des Stators der Arbeitsspindel.A functional unit can, for example, be a nozzle unit with which compressed air or a fluid can be supplied directly to the tool clamped in the work spindle. The extension adapter also includes a clamping point for releasably connecting it to the stator side of the work spindle. This clamping point can be provided as a clamping device for clamping and releasing the at least one supplied clamping shank of the extension adapter into the clamping shank receptacle at the front end of the stator of the work spindle.

Da die Arbeitsspindel verfahrbar ausgestaltet ist, wird somit die Möglichkeit geschaffen, dass durch das Verfahren des Erweiterungsadapters ein automatisiertes Auswechseln ermöglicht wird. Beispielsweise kann die Arbeitsspindel durch Bewegung zu einem Wechslerabschnitt ein Austauschen eines ersten Erweiterungsadapters durch einen zweiten Erweiterungsadapter automatisiert durchführen. Optional kann auch einfach ein Erweiterungsadapter an der Auswechselposition von der Arbeitsspindel gelöst werden, um mithin in der Warteposition zu verweilen, so dass ein weiteres Bearbeiten der Arbeitsspindel ohne einen Erweiterungsadapter ermöglicht wird. Um das Einbringen der Medien zu erreichen, weist der Erweiterungsadapter eine Medienzufuhr auf, welche beispielsweise als Leitung, Kabel, oder Kanal ausgestaltet ist zur Führung des zuzuführenden Mediums. Die Medienzufuhr (insbesondere als Leitung ausgestaltet) ist vorzugsweise flexibel gestaltet und, oder auf einer Art beweglicher Kabeltrommel aufgerollt, welche in der Lage ist, alle notwendigen Bewegungen der Spindel auszugleichen, bzw. zuzulassen.Since the work spindle is designed to be movable, this creates the possibility of enabling automated replacement by moving the extension adapter. For example, by moving the work spindle to a changer section, the first extension adapter can be replaced automatically with a second extension adapter. Optionally, an extension adapter can also simply be detached from the work spindle at the replacement position in order to remain in the waiting position, thus enabling further machining of the work spindle without an extension adapter. In order to introduce the media, the extension adapter has a media supply, which is designed, for example, as a line, cable, or channel for guiding the medium to be supplied. The media supply (in particular designed as a line) is preferably designed to be flexible and/or wound on a type of movable cable drum, which is able to compensate for or allow all necessary movements of the spindle.

Beispielsweise kann zur Zufuhr einer Druckluft ein Druckluftschlauch, welcher auch spiralförmig ausgebildet sein kann, verwendet werden. Zur Zufuhr von beispielsweise Hydraulikflüssigkeit, Ölschmierstoff oder Kühlflüssigkeit, kann beispielsweise eine entsprechende Fluidleitung zur Führung von Fluiden vorgesehen sein. Um elektrische Medien, wie beispielsweise Signale oder allgemein Strom an den Erweiterungsadapter zu bringen, kann die Medienzufuhr als entsprechende elektrische Leitung, wie beispielsweise eine elektrische Signalleitung ausgestaltet sein. Besonders vorteilhaft kann zusätzlich oder alternativ auch ein integrierter Medienspeicher vorgesehen sein, in dem verschiedenste Medien gespeichert sind, beispielsweise ein elektrischer Akku.For example, a compressed air hose, which can also be spiral-shaped, can be used to supply compressed air. For example, a corresponding fluid line can be provided to supply hydraulic fluid, oil lubricant, or coolant. To bring electrical media, such as signals or general power, to the expansion adapter, the media supply can be designed as a corresponding electrical line, such as an electrical signal line. Particularly advantageously, an integrated media storage device can also be provided, in which a wide variety of media are stored, such as an electric battery.

Somit wird vorliegend ein einwechselbarer Adapter oder Adapterring vorgeschlagen, welche auf die Arbeitsspindel oder Spindel einer Werkzeugmaschine auswechselbar aufgesetzt und gespannt werden kann. Der Adapter kann verschiedenste Medien übergeben, beispielsweise elektrische, hydraulische oder pneumatische oder Kühlschmierstoffe sowie Signale und auch Sicherheitstechnik. Außerdem ist es möglich verschiedenste Medien gleichzeitig zu übertragen. Um Medien zu übertragen, sind die benötigten Schläuche und Leitungen von außen an den Adapter geführt. Von außen bedeutet mithin hier nicht durch die Arbeitsspindel hindurchgeführt, sondern separat oder getrennt dazu. Die Medienzufuhrleitung ist mithin separat und/oder unabhängig von der Arbeitsspindel hin zum Adapter führend.Thus, the present proposal is for an interchangeable adapter or adapter ring that can be interchangeably mounted and clamped onto the work spindle or spindle of a machine tool. The adapter can transfer a wide variety of media, such as electrical, hydraulic, pneumatic, or cooling lubricants, as well as signals and safety technology. Furthermore, it is possible to transmit a wide variety of media simultaneously. To transfer media, the required hoses and lines are routed to the adapter from the outside. "From the outside" here does not mean routed through the work spindle, but rather separately or apart from it. The media supply line therefore leads to the adapter separately and/or independently of the work spindle.

Ein beispielhafter Arbeitsablauf für ein vorteilhaftes Verfahren zum Betreiben einer Werkzeugmaschine kann zunächst den Schritt umfassen, dass ein entsprechendes Werkzeug in die Standardwerkzeugaufnahme der Arbeitsspindel eingewechselt wird. Im nächsten Schritt ist es möglich, den Erweiterungsadapter oder Adapter auf die Arbeitsspindel (bevorzugt automatisiert) aufzusetzen und zu spannen. Der Adapter kann nun zusätzliche Medien zur Werkstückbearbeitung bereitstellen, also Medien, welche zusätzlich zu dem Werkzeug in der Standardwerkzeugaufnahme der Arbeitsspindel bereitgestellt werden können. Beispielsweise kann somit bei der Bearbeitung eines Werkstücks das Werkzeug in der Standardwerkzeugaufnahme der Arbeitsspindel gleichzeitig mit der Funktionseinheit des Erweiterungsadapters aktiviert werden.An exemplary workflow for an advantageous method for operating a machine tool may initially include the step of inserting a corresponding tool into the standard tool holder of the work spindle. In the next step, the extension adapter or adapters can be placed on the work spindle (preferably automatically) and clamped. The adapter can now provide additional media for workpiece machining, i.e., media that can be provided in addition to the tool in the standard tool holder of the work spindle. For example, when machining a workpiece, the tool in the standard tool holder of the work spindle can be activated simultaneously with the functional unit of the extension adapter.

In einem Beispiel wäre somit ein Fräswerkzeug in der Standardwerkzeugaufnahme der Arbeitsspindel eingespannt, um ein Fräsbearbeitungsvorgang des Werkstücks zu ermöglichen und gleichzeitig kann beispielsweise ein einwechselbarer Adapter bzw. Erweiterungsadapter an der Arbeitsspindel vorgesehen sein, welcher ein zusätzliches Medium, beispielsweise Kühlschmierstoff und Druckluft, im Bereich der Werkstückbearbeitung ausgibt. Während dem Fräsvorgang durch das Fräswerkzeug kann somit der Kühlschmierstoff und/oder die Druckluft eingebracht werden. Vorteilhaft ist der Erweiterungsadapter auch unabhängig vom Werkzeug der Arbeitsspindel ansteuerbar.In one example, a milling tool would be clamped in the standard tool holder of the work spindle to enable milling of the workpiece. At the same time, an interchangeable adapter or extension adapter could be provided on the work spindle, which supplies an additional medium, such as coolant and compressed air, to the workpiece machining area. The coolant and/or compressed air can thus be introduced by the milling tool during the milling process. Advantageously, the extension adapter can also be controlled independently of the work spindle tool.

Wird beispielsweise nach einer Bearbeitung das Werkzeug und der Adapterring nicht mehr benötigt, können diese vorteilhaft automatisiert an einem Ablageplatz abgelegt werden.If, for example, the tool and adapter ring are no longer required after machining, they can be conveniently stored automatically in a storage location.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der Erweiterungsadapter beispielsweise eine elektrische Schnittstelle aufweisen derart, dass der Adapter über einen Akku betrieben wird. Auch der Akku kann vorteilhaft an dem Ablageplatz abgelegt werden und vorteilhaft dort auch geladen werden sowie Software-Updates durchgeführt werden. Ein solcher Erweiterungsadapter, welcher mit Akku betrieben wird, kann beispielsweise eine zusätzliche Beleuchtungseinheit aufweisen, welche in einem Arbeitsvorgang durch die Arbeitsspindel zusätzliches Licht oder zusätzliche Beleuchtung im Bearbeitungsbereich bzw. am Werkzeug, das in der Arbeitsspindel eingespannt ist, bereitstellen kann.In a further advantageous embodiment, the extension adapter can, for example, have an electrical interface such that the adapter is powered by a battery. The battery can also advantageously be stored at the storage location and can also be charged there, as well as software updates performed. Such an extension adapter, which is powered by a battery, can, for example, have an additional lighting unit, which can provide additional light during a work process through the work spindle or additional lighting in the machining area or on the tool clamped in the work spindle.

Weiterhin wäre jedoch auch möglich, diesen Erweiterungsadapter, der einen Akku umfasst, mit verschiedenen Sensoren, wie beispielsweise einen Temperatursensor auszustatten, so dass eine flexible Überwachung eines Bearbeitungsvorgangs mittels des eingewechselten Erweiterungsadapters ermöglicht wird. Besonders vorteilhaft ist die Kombination von verschiedenen Medien in einem Erweiterungsadapter. Beispielsweise kann ein Erweiterungsadapter eine Temperaturmessung über einen entsprechenden Sensor ermöglichen und gleichzeitig eine Zufuhr von Druckluft ermöglichen, so dass beispielsweise über die Temperaturmessung eine Temperatur im Bearbeitungsbereich erfasst werden kann und diese direkt mittels Beaufschlagung von Druckluft beeinflusst werden kann.However, it would also be possible to equip this extension adapter, which includes a battery, with various sensors, such as a temperature sensor, thus enabling flexible monitoring of a machining process using the inserted extension adapter. The combination of different media in one extension adapter is particularly advantageous. For example, an extension adapter can enable temperature measurement via a corresponding sensor and simultaneously allow the supply of compressed air, so that, for example, the temperature in the machining area can be recorded via the temperature measurement and directly influenced by applying compressed air.

Diese Einwirkung auf den Bearbeitungsbereich wäre vorteilhaft zusätzlich zu einem Werkzeug, welches bereits in der Arbeitsspindel eingespannt ist und auf das Werkstück einwirkt. Beispielsweise kann somit bei einem Fräswerkzeug, wobei der Fräser in die Arbeitsspindel an der Standardwerkzeugaufnahme eingespannt ist, zusätzlich eine Temperaturmessung und eine Zufuhr von Druckluft und/oder Kühlschmierstoff über den Adapterring ermöglicht werden. Die Herstellung von Werkstücken ist somit deutlich flexibler und auch genauer als bei der herkömmlichen Werkstückbearbeitung. Zudem ist ein Herstellungsprozess effizienter, da durch das Bereitstellen entsprechender Erweiterungsadapter eine äußerst flexible Bearbeitung eines Werkstücks ermöglicht wird und ein Ausspannen eines Werkstücks vermieden werden kann.This effect on the machining area would be advantageous in addition to a tool that is already clamped in the work spindle and acts on the workpiece. For example, with a milling tool, where the milling cutter is clamped in the work spindle using the standard tool holder, temperature measurement and the supply of compressed air and/or cooling lubricant can be additionally enabled via the adapter ring. The production of workpieces is thus significantly more flexible and precise than with conventional workpiece machining. In addition, the manufacturing process is more efficient, as the provision of appropriate extension adapters enables extremely flexible machining of a workpiece and avoids the need to unclamp it.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Erweiterungsadapter als Funktionseinheit einen Manipulator auf, beispielsweise einen Roboterarm. Über diesen zusätzlichen Roboterarm, wenn der Erweiterungsadapter an der Arbeitsspindel eingewechselt ist, wird eine zusätzliche Manipulation direkt im Bereich des Werkzeugs an der Arbeitsspindel ermöglicht. Vorteilhaft ist somit beispielsweise über eine entsprechende Schweißvorrichtung als Funktionseinheit, welche am Manipulator befestigt wird, ein Schweißvorgang in einen Standardbearbeitungsvorgang integriert. Zudem wäre auch eine Funktionseinheit zum Wasserstrahlschneiden denkbar, welche in den Erweiterungsadapter integriert ist und somit ein Wasserstrahlschneiden direkt an der Arbeitsspindel ermöglicht. In a further advantageous embodiment, the extension adapter has a manipulator, for example a robot arm, as a functional unit. This additional robot arm, when the extension adapter is swapped onto the work spindle, enables additional manipulation directly in the area of the tool on the work spindle. Thus, a welding process can advantageously be integrated into a standard machining process, for example, using a corresponding welding device as a functional unit, which is attached to the manipulator. A functional unit for waterjet cutting would also be conceivable; this would be integrated into the extension adapter and thus enable waterjet cutting directly on the work spindle.

In einer weiterführenden Ausführungsform kann ein Aufsatz einer Vorsatzspindel als Erweiterungsadapter ausgestaltet sein. Beispielsweise zum Einsatz von Getriebespindeln kann eine Vorsatzspindel aufgesetzt werden, die die Maschine auch für Schlichtbearbeitung besonders vorteilhaft im Einsatz sein kann. Der Erweiterungsadapter kann vorteilhaft auch ein Werkzeug zum Verändern der Werkzeugeigenschaften sein, beispielsweise Härten.In a further embodiment, an attachment of a spindle head can be designed as an extension adapter. For example, for the use of gear spindles, an attachment spindle can be attached, which can also make the machine particularly advantageous for finishing operations. The extension adapter can also advantageously be a tool for modifying the tool properties, for example, for hardening.

Um das automatisierte und schnelle sowie sichere Spannen des Erweiterungsadapters an der Arbeitsspindel zu ermöglichen, kann vorteilhaft ein Schnellspannsystem bereitgestellt werden. Dazu kann der Erweiterungsadapter beispielsweise einen oder mehrere Verbindungsbolzen aufweisen, welche in entsprechende Aufnahmeöffnungen im Bereich des Stators der Arbeitsspindel eingeführt werden können und dort vorteilhaft automatisiert verspannt werden können, so dass der Erweiterungsadapter sicher und fest im Statorbereich der Arbeitsspindel befestigt werden kann. Die Spannvorrichtung kann dabei beispielsweise hydraulisch oder elektrisch betrieben werden, um ein automatisiertes Festspannen des Erweiterungsadapters zu ermöglichen. Der Statorbereich der Arbeitsspindel ist mithin der Gehäusebereich oder das Gehäuse der Arbeitsspindel, welches sich nicht mit dem Rotor der Arbeitsspindel mitdreht. Der Statorbereich der Arbeitsspindel jedoch fährt auch mit der Arbeitsspindel gemeinsam linear mit, wenn die Arbeitsspindel verfahren wird.In order to enable the automated, fast and safe clamping of the extension adapter to the work spindle, a quick-clamping system can advantageously be provided. For this purpose, the extension adapter can, for example, have one or more connecting bolts which can be inserted into corresponding receiving openings in the area of the stator of the work spindle and can advantageously be clamped there automatically, so that the extension adapter can be securely and firmly fastened in the stator area of the work spindle. The clamping device can, for example, be operated hydraulically or electrically to enable automated clamping of the extension adapter. The stator area of the work spindle is therefore the housing area or the housing of the work spindle, which does not rotate with the rotor of the work spindle. However, the stator area of the work spindle also moves linearly with the work spindle when the work spindle is moved.

Die Arbeitsspindel einer CNC-gesteuerten Zerspanungsmaschine dient zur Aufnahme des Werkzeugs und wird direkt von einem eigenen Motor angetrieben. Durch die standardisierte Werkzeugaufnahme ist die Arbeitsspindel besonders leicht zu bestücken, wobei beispielsweise eine SK- oder HSK-Aufnahme verwendet werden kann. Der Betrieb und der Einsatz des Werkzeugwechslers sind somit besonders einfach möglich, so dass ein manuelles Einspannen von Werkzeugen nicht mehr nötig wird. Auch der Erweiterungsadapter kann automatisiert auswechselbar sein und im Außenbereich der Werkzeugschnittstelle im Statorbereich der Arbeitsspindel vorgesehen sein. Beispielsweise kann über einen Befestigungsflansch ein Spannsystem am Statorbereich der Arbeitsspindel vorgesehen sein, um ein automatisches Einspannen des Erweiterungsadapters zu ermöglichen. Dieser Spanner oder diese Spannvorrichtung zum Spannen des Erweiterungsadapters kann beispielsweiswe über ein Federpaket und eine Spannzange verfügen.The work spindle of a CNC-controlled machining center serves to hold the tool and is directly driven by its own motor. The standardized tool holder makes the work spindle particularly easy to load, allowing the use of an SK or HSK holder, for example. Operation and use of the tool changer are therefore particularly simple, eliminating the need for manual clamping of tools. The extension adapter can also be automatically interchangeable and located outside the tool interface in the stator area of the work spindle. For example, a clamping system can be provided on the stator area of the work spindle via a mounting flange to enable automatic clamping of the extension adapter. This clamp or clamping device for clamping the extension adapter can, for example, have a spring assembly and a collet chuck.

Die Werkzeugaufnahme kann beispielsweise einen Innenkonus aufweisen. Die Kontur des Innenkonus kann an die konische Außenkontur eines Schaftabschnitts, beispielsweise des einzuspannenden Werkzeugs angepasst sein. Der Schaftabschnitt kann beispielsweise als Steilkegel, Hohlschaftkegel oder auch als Morsekegel ausgestaltet sein. Auch Werkzeugaufnahmen mit zylindrischer Aufnahmekontur, welche hydraulisch betätigbar sind, sind möglich. Über Steuersignale an das Werkzeugspannsystem der Arbeitsspindel kann ein Ankoppeln oder Abkoppeln des Werkzeugs erreicht werden. Zum Aufnehmen eines neuen Werkzeugs kann die Arbeitsspindel in eine Aufnahmeposition verfahren werden, welche im Bereich des Werkzeugwechslers oder des Werkzeuglagerbereichs vorgesehen ist.The tool holder can, for example, have an inner cone. The contour of the inner cone can be adapted to the conical outer contour of a shank section, for example of the tool to be clamped. The shank section can be designed, for example, as a steep taper, a hollow shank taper, or even a Morse taper. Tool holders with a cylindrical mounting contour that can be actuated hydraulically are also possible. The tool can be coupled or uncoupled via control signals to the tool clamping system of the work spindle. To pick up a new tool, the work spindle can be moved to a mounting position provided in the area of the tool changer or the tool storage area.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und weitere Details der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand verschiedener Ausführungsbeispiele mit Bezug auf schematische Figuren beschrieben. In den schematischen Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert.Advantageous embodiments and further details of the present invention are described below using various exemplary embodiments with reference to schematic figures. The invention is explained in more detail in the schematic drawings.

Kurzbeschreibung der FigurenShort description of the characters

1 shows a first representation of an extension adapter on a work spindle;
2 shows another illustration of an extension adapter clamped to a work spindle of a machine tool;
3 shows an extension adapter with integrated storage, which is clamped to a work spindle, with no media supply lines provided;
4 shows a work spindle with an additional clamping device which is designed to accommodate the extension adapter;
5 the back of an expansion adapter.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter AusführungsformenDetailed description of preferred embodiments

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand beispielhafter Figuren detailliert beschrieben. Die Merkmale der Ausführungsbeispiele sind im Ganzen oder teilweise kombinierbar und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. In den Figuren sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Daher wird gegebenenfalls auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet.In the following, exemplary embodiments of the present invention are described in detail with reference to exemplary figures. The features of the exemplary embodiments can be combined in whole or in part, and the present invention is not limited to the described exemplary embodiments. In the figures, identical elements are provided with identical reference numerals. Therefore, a repeated description is omitted where appropriate.

Die Einzel- und auch Serienbearbeitung von Werkstücken in modernen spanenden Werkzeugmaschinen verlangt höchste Genauigkeiten und die strikte Einhaltung engster Toleranzbereiche. Um diese hohen Vorgaben zu erreichen und einzuhalten, müssen die am Bearbeitungsvorgang beteiligten Bauteile, d.h. die Werkstücke mit ihren Werkstückträgern (Paletten) und auch die Werkzeuge mit ihren Werkzeugaufnahmen und den Arbeitsspindeln, mit hoher Präzision positioniert und arretiert werden. Von besonderer Bedeutung sind die während der Bearbeitung vom Werkzeug erzeugten Späne, die im Arbeitsraum herumfliegen und sich auf den Bauteilen ablagern. Besondere Probleme ergeben sich dabei, wenn externe Schlauchleitungen im Arbeitsraum R zusätzliche Störungen für den Bearbeitungsprozess bilden.The individual and series machining of workpieces in modern metal-cutting machine tools requires the highest levels of precision and strict adherence to the tightest tolerance ranges. To achieve and maintain these high standards, the components involved in the machining process—i.e., the workpieces with their workpiece carriers (pallets), as well as the tools with their tool holders and work spindles—must be positioned and locked with high precision. Of particular importance are the chips generated by the tool during machining, which fly around the work area and deposit on the components. Particular problems arise when external hose lines in the work area R create additional disruptions to the machining process.

Daher wird ein Erweiterungsadapter 1 voreschlagen, welcher ein Zusatzmedium bereitstellen kann über eine von der Arbeitsspindel 2 getrennte Medienzufuhr oder Speicher. Das Zusatzmedium ist dabei getrennt von (internen) Medien der Arbeitsspindel zuführbar. Zudem wird eine flexible Zufuhrleitung 14 verbunden mit dem Erweiterungsadapters 1 vorgeschlagen, sodass eine externe Zufuhr separat von (internen) Medien der Arbeitsspindel 2 ermöglicht wird. Die Zufuhrleitung 14 ist zudem von der Arbeitsspindel 2 getrennt angeordnet und bevorzugt nicht mit dieser direkt verbunden. Zudem ist die flexible Zufuhrleitung 14 zusammen mit dem Erweiterungsadapter auswechselbar ausgestaltet, sodass keine dauerhaften Schlauchleitungen zentral im Arbeitsraum R oder an der Arbeitsspindel zusätzliche Störungen für den Bearbeitungsprozess bilden.Therefore, an extension adapter 1 is proposed which can provide an additional medium via a media supply or reservoir separate from the work spindle 2. The additional medium can be supplied separately from the (internal) media of the work spindle. In addition, a flexible supply line 14 connected to the extension adapter 1 is proposed, allowing an external supply separate from the (internal) media of the work spindle 2. The supply line 14 is also arranged separately from the work spindle 2 and is preferably not directly connected to it. In addition, the flexible supply line 14, together with the extension adapter, is designed to be replaceable, so that no permanent hose lines centrally located in the work space R or on the work spindle cause additional disruption to the machining process.

1 zeigt eine erste Darstellung eines Erweiterungsadapters (Adapterring) 1, welcher über eine Spannvorrichtung 3 an der Arbeitsspindel 2 aufgenommen ist. Der Erweiterungsadapter 1 ist vorliegend als Adapterring ausgestaltet, so dass durch die zentrale Öffnung des Erweiterungsadapters 1, welche sich im Zentrum dieses Adapters befindet, ein Hindurchführen des Werkzeugs W ermöglicht wird. Das Werkzeug W kann beispielsweise ein Standardwerkzeug (Fräser, Bohrer etc.) sein, welches in der Arbeitsspindel 2 eingespannt ist. In diesem Zustand ist es daher möglich, dass das Werkzeug W von dem Erweiterungsadapter 1 zumindest teilweise umgeben wird in einem Zustand, in dem das Werkzeug W in die Arbeitsspindel 2 eingespannt ist. 1 shows a first representation of an extension adapter (adapter ring) 1, which is mounted on the work spindle 2 via a clamping device 3. The extension adapter 1 is present designed as an adapter ring, so that the tool W can be passed through the central opening of the extension adapter 1, which is located in the center of this adapter. The tool W can, for example, be a standard tool (milling cutter, drill, etc.) which is clamped in the work spindle 2. In this state, it is therefore possible for the tool W to be at least partially surrounded by the extension adapter 1 in a state in which the tool W is clamped in the work spindle 2.

Die Arbeitsspindel 2 ist über die Spindelaufnahme 23 an einem verfahrbaren Fahrständer B vorgesehen. Der Fahrständer B ist bevorzugt in verschiedene Achsen linear verfahrbar, beispielsweise in vertikaler und/oder horizontaler Richtung.The work spindle 2 is provided on a movable traveling column B via the spindle holder 23. The traveling column B is preferably linearly movable in various axes, for example in the vertical and/or horizontal direction.

Durch diese Ausgestaltung ist es möglich die Arbeitsspindel 2 im Arbeitsraum R flexibel zu verfahren. Um diese Verfahrbarkeit des Fahrständers B zu ermöglichen, können jeweilige horizontale und vertikale Fahrschlitten vorgesehen sein. Auch eine Rotation der Arbeitsspindel 2, welche über die Spindelaufnahme 23 aufgenommen ist, ist möglich, da ein Drehlager der Arbeitsspindel 22 vorgesehen ist, so dass auch eine Drehbewegung der Arbeitsspindel 2 ermöglicht wird. Eine solche Drehbewegung ermöglicht es, die Längsachse der Arbeitsspindel 2, welche beispielsweise auch gleichzeitig die Rotationsachse der Arbeitsspindel 2 ist, in ihrer Ausrichtung räumlich im Arbeitsraum R zu verändern. Beispielsweise kann daher die in 1 dargestellte horizontale Ausrichtung der Drehachse der Arbeitsspindel 2 durch eine entsprechende Verdrehung der Spindelaufnahme 23 mittels Drehlager 22 der Arbeitsspindel 2 in eine vertikale Stellung überführt werden, so dass das Werkzeug W nicht mehr horizontal, sondern vertikal ausgerichtet wird. Ein vertikal ausgerichtetes Werkzeug W weist somit eine Längsachse auf, welche parallel zur vertikalen Achse ist. Im Frontbereich der Arbeitsspindel 2, mit anderen Worten der Bereich, der dem Bearbeitungsbereich der Arbeitsspindel 2 zugewandt ist, ist an einem Stator 21 oder einem Spindelgehäuse der Arbeitsspindel 2 die Spannvorrichtung 3 vorgesehen. Die Spannvorrichtung 3 ist somit am nicht mitdrehenden Teil der Arbeitsspindel 2 vorgesehen. Dieser Teil umgibt den zentralen Rotorteil, in dem ein Werkzeugteil W aufgenommen wird und über den Rotorteil der Arbeitsspindel in eine Drehbewegung versetzt werden kann, um beispielsweise einen Drehvorgang oder Fräsvorgang mittels Werkzeug W ausführen zu können.This design makes it possible to flexibly move the work spindle 2 within the work space R. To enable this mobility of the traveling column B, respective horizontal and vertical carriages can be provided. Rotation of the work spindle 2, which is accommodated via the spindle holder 23, is also possible, since a pivot bearing of the work spindle 22 is provided, so that a rotary movement of the work spindle 2 is also possible. Such a rotary movement makes it possible to spatially change the orientation of the longitudinal axis of the work spindle 2, which is also the rotational axis of the work spindle 2, for example. 1 The horizontal alignment of the rotational axis of the work spindle 2 shown can be converted into a vertical position by a corresponding rotation of the spindle holder 23 by means of the pivot bearing 22 of the work spindle 2, so that the tool W is no longer aligned horizontally, but vertically. A vertically aligned tool W thus has a longitudinal axis which is parallel to the vertical axis. In the front area of the work spindle 2, in other words the area facing the machining area of the work spindle 2, the clamping device 3 is provided on a stator 21 or a spindle housing of the work spindle 2. The clamping device 3 is thus provided on the non-rotating part of the work spindle 2. This part surrounds the central rotor part, in which a tool part W is received and can be set in a rotary movement via the rotor part of the work spindle in order to be able to carry out a turning process or milling process using tool W, for example.

Die Spannvorrichtung 3 kann somit an einem Flansch des Stators 21 der Arbeitsspindel 2 vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Spannvorrichtung 3 mit einem solchen Flansch verschraubt werden. Um ein automatisiertes Verspannen durch die Spannvorrichtung 3 zu ermöglichen, kann diese zudem über eine elektrische oder hydraulische Ansteuerung durch die Arbeitsspindel 2 verbunden sein.The clamping device 3 can thus be provided on a flange of the stator 21 of the work spindle 2. For example, the clamping device 3 can be screwed to such a flange. To enable automated clamping by the clamping device 3, it can also be connected to the work spindle 2 via an electrical or hydraulic control.

An der dargestellten Spannvorrichtung 3 in 1 ist der Erweiterungsadapter 1 aufgenommen. Dazu weist der Erweiterungsadapter 1 beispielsweise verschiedene Aufnahmen 11 auf, welche insbesondere als Bolzen ausgeführt werden können, um mit der Spannvorrichtung 3 zu interagieren und ein Einspannen in die Spannvorrichtung 3 zu ermöglichen. Wie in 1 beispielhaft dargestellt, kann der Erweiterungsadapter 1 vier beabstandete Aufnahmen 11 aufweisen, welche beispielsweise gleichmäßig um die zentrale Öffnung des Erweiterungsadapters 1 angeordnet sind. Diese Aufnahmen 11 können in entsprechende Gegenstücke der Spannvorrichtung 3 eingeführt werden, um somit ein Verspannen des Erweiterungsadapters 1 in der Spannvorrichtung 3 zu ermöglichen, um eine feste Aufnahme des Erweiterungsadapters 1 zu ermöglichen. Der fest aufgenommene Erweiterungsadapter 1 bewegt sich mithin gemeinsam mit der Arbeitsspindel 2 in der linearen Richtung entsprechend des Verfahrweges des Fahrständers B. Die Arbeitsspindel 2 weist zudem in 1 das eingespannte Werkzeug W auf, welches durch die zentrale Öffnung des Erweiterungsadapters 1 hindurchgeführt wird. Durch die Drehbewegung der Arbeitsspindel 2, oder der Rotationsbewegung zum Antreiben des Werkzeugs W für den Zerspanungsvorgang, kann eine unabhängige Ansteuerung der Arbeitsspindel 2 vom Erweiterungsadapter 1 erreicht werden. An der Frontfläche 13 kann der Erweiterungsadapter 1 beispielsweise Funktionseinheiten aufweisen. Diese Funktionseinheiten können beispielsweise eine Vielzahl von Düsen sein, welche dazu eingerichtet sind Schmierstoff oder Kühlflüssigkeit in den Bereich des Werkzeugs W einzubringen. Die unabhängige Medienzufuhr des Erweiterungsadapters ermöglicht daher das Einbringen von zusätzlichen Medien in den Bereich des eingespannten Werkzeugs W und mithin, bei der Bearbeitung durch das Werkzeug W am Maschinentisch oder Werkstück E, ein Einbringen von Medien direkt in den Bearbeitungsbereich beim Werkstück.On the clamping device 3 shown in 1 the extension adapter 1 is accommodated. For this purpose, the extension adapter 1 has, for example, various receptacles 11, which can be designed in particular as bolts, in order to interact with the clamping device 3 and to enable clamping in the clamping device 3. As in 1 As shown by way of example, the extension adapter 1 can have four spaced receptacles 11, which are arranged, for example, evenly around the central opening of the extension adapter 1. These receptacles 11 can be inserted into corresponding counterparts of the clamping device 3, in order to enable clamping of the extension adapter 1 in the clamping device 3, in order to enable a fixed reception of the extension adapter 1. The fixedly received extension adapter 1 thus moves together with the work spindle 2 in the linear direction corresponding to the travel path of the traveling column B. The work spindle 2 also has 1 the clamped tool W, which is guided through the central opening of the extension adapter 1. By means of the rotary movement of the work spindle 2, or the rotary movement for driving the tool W for the machining process, an independent control of the work spindle 2 from the extension adapter 1 can be achieved. On the front surface 13, the extension adapter 1 can, for example, have functional units. These functional units can, for example, be a plurality of nozzles which are designed to introduce lubricant or coolant into the area of the tool W. The independent media supply of the extension adapter therefore enables the introduction of additional media into the area of the clamped tool W and thus, when machining by the tool W on the machine table or workpiece E, an introduction of media directly into the machining area of the workpiece.

Eine Besonderheit der dargestellten Ausführungsform ist neben den verschiedenen möglichen Funktionseinheiten, welche am Erweiterungsadapter 1 vorgesehen sein können, die flexible Zufuhrleitung oder Medienzufuhr 14, welche ein unabhängiges Zuführen von Medien direkt in den Erweiterungsadapter 1 ermöglichen. Die Medienzufuhr in den Erweiterungsadapter 1 ist mithin unabhängig von Medien der Arbeitsspindel 2. Anders als Medien, welche beispielsweise über die Spindelaufnahme 23 meist integriert in die Arbeitsspindel 2 über das Stator- oder Spindelgehäuse 21 zugeführt werden, um somit direkt in der Arbeitsspindel 2 zur Verfügung zu stehen, ist die flexible Zufuhrleitung 14 unabhängig von der Ausgestaltung des verfahrbaren Fahrständers B vorgesehen. Die flexible Zufuhrleitung 14 ist mithin auch beabstandet und unabhängig von der Spindelaufnahme 23 sowie des Drehlagers 22 und dem Stator oder Statorgehäuse 21 der Arbeitsspindel. Die flexible Zufuhrleitung 14 des Erweiterungsadapters 1 schließt mithin direkt am Erweiterungsadapter 1 an, um eine direkte Medienzufuhr in den Erweiterungsadapter zu ermöglichen.A special feature of the illustrated embodiment, in addition to the various possible functional units that can be provided on the extension adapter 1, is the flexible supply line or media supply 14, which enables an independent supply of media directly into the extension adapter 1. The media supply into the extension adapter 1 is therefore independent of the media of the work spindle 2. Unlike media that are supplied, for example, via the spindle holder 23, usually integrated into the work spindle 2 via the stator or spindle housing 21, in order to be directly available in the work spindle 2, the flexible supply line 14 is independent This is provided independently of the design of the movable column B. The flexible supply line 14 is therefore also spaced apart from and independent of the spindle mount 23, the pivot bearing 22, and the stator or stator housing 21 of the work spindle. The flexible supply line 14 of the extension adapter 1 is therefore directly connected to the extension adapter 1 to enable direct media supply to the extension adapter.

An der gegenüberliegenden Seite der flexiblen Zufuhrleitung 14 oder der Medienzufuhr des Erweiterungsadapters 1 kann sich ein Anschluss mit einem Medienbereitstellungsabschnitt Z der Werkzeugmaschine befinden. Der Medienbereitstellungsabschnitt Z kann entsprechend der benötigten Medien die flexible Zufuhrleitung 14 mit beispielsweise Druckluft, Öl, etc. beaufschlagen, um dieses Medium dem Erweiterungsadapter 1 zur Verfügung zu stellen. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist der Medienbereitstellungsabschnitt Z eine Aufrolleinheit auf, die die flexible Zufuhrleitung aufrollen kann, um den Leitungsbereich im Arbeitsraum R zu minimieren (automatische Kabelrückführung). Beispielsweise kann dazu ein automatisierter und bevorzugt schwenkbarer Leitungsaufroller mit einer Trommel vorgesehen sein.On the opposite side of the flexible supply line 14 or the media supply of the extension adapter 1, there can be a connection with a media supply section Z of the machine tool. The media supply section Z can supply the flexible supply line 14 with, for example, compressed air, oil, etc., depending on the required media in order to make this medium available to the extension adapter 1. In a particularly advantageous embodiment, the media supply section Z has a winding unit that can wind up the flexible supply line in order to minimize the cable area in the work space R (automatic cable rewind). For example, an automated and preferably pivoting cable reel with a drum can be provided for this purpose.

Der verfahrbare Fahrständer B, wie in 1 dargestellt, ermöglicht ein beispielsweise vertikales und/oder horizontales Verfahren der Arbeitsspindel 2. Diese Möglichkeit der Verfahrbarkeit des Fahrständers B ermöglicht mithin auch ein automatisiertes Auswechseln eines Erweiterungsadapters 1. Um diesen Erweiterungsadapter 1 beispielsweise auszuwechseln, kann die Arbeitsspindel 2, wie in 1 dargestellt, beispielsweise in vertikaler Richtung verfahren werden, um in den Bereich des Lagerplatzes 4 zu gelangen.The movable column B, as shown in 1 shown, enables, for example, vertical and/or horizontal movement of the work spindle 2. This possibility of moving the traveling column B also enables an automated replacement of an extension adapter 1. In order to replace this extension adapter 1, for example, the work spindle 2, as shown in 1 shown, for example, in a vertical direction to reach the area of storage location 4.

Der Lagerplatz 4 kann beispielsweise direkt im Arbeitsraum R der Werkzeugmaschine vorgesehen sein. In diesem Lagerplatz 4 sind verschiedene Aufnahmeplätze vorgesehen, welche eingerichtet sind verschiedenartige Erweiterungsadapter 1 aufzunehmen und diese der Arbeitsspindel 2 bereitzustellen. In einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Lagerplatz 4 zumindest einen Erweiterungsadapter 1 aufnehmen, beispielsweise zusätzlich zur flexiblen Zuleitung 14 des Erweiterungsadapters 1. In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Lagerplatzes 4 weist diese eine Aufnahmeplatte 42 auf, welche als Grundplatte ausgestaltet ist und beispielsweise fest mit dem Gestell der Werkzeugmaschine verbunden sein kann. Über Lagerplatzschienen 41 kann eine Lageraufnahme 43 aufgenommen werden, welche vorteilhaft verschieblich sein kann. Die Lageraufnahme 43 kann beispielsweise zwei gegenüberliegende Seitenflächen aufweisen, welche durch eine dazu orthogonal vorliegende Verbindungsfläche verbunden sein kann, um mithin eine klammerartige Aufnahmeeinheit bereitzustellen, in welche ein Erweiterungsadapter 1 eingeführt werden kann, um dort entsprechend abgelagert zu werden.The storage location 4 can, for example, be provided directly in the workspace R of the machine tool. In this storage location 4, various receiving locations are provided, which are configured to receive various types of extension adapters 1 and make them available to the work spindle 2. In an advantageous embodiment, the storage location 4 can receive at least one extension adapter 1, for example in addition to the flexible supply line 14 of the extension adapter 1. In an advantageous configuration of the storage location 4, this has a receiving plate 42, which is designed as a base plate and can, for example, be firmly connected to the frame of the machine tool. A bearing receptacle 43, which can advantageously be displaceable, can be received via storage location rails 41. The bearing receptacle 43 can, for example, have two opposite side surfaces, which can be connected by a connecting surface arranged orthogonally thereto, thus providing a clamp-like receiving unit into which an extension adapter 1 can be inserted in order to be deposited there accordingly.

In einem beispielhaften Bearbeitungsvorgang kann die in 1 dargestellte Arbeitsspindel 2, in welcher das Werkzeug W eingespannt ist, zusammen mit den Erweiterungsadapter 1 hin zu einem Werkstück verfahren werden. Das Werkstück ist beispielsweise fest am Werkstücktisch E aufgenommen. Die lineare Verfahrbarkeit der Arbeitsspindel wird über den verfahrbaren Fahrständer B gewährleistet. Zum Start der Bearbeitung, nachdem die Arbeitsspindel 2 beispielsweise in den Bereich des Werkstücks verfahren wurde, kann durch ein Aktivieren der Drehbewegung des eingespannten Werkzeugs W über den Rotor der Arbeitsspindel 2 eingeleitet werden.In an example processing operation, the 1 The work spindle 2 shown, in which the tool W is clamped, can be moved together with the extension adapter 1 towards a workpiece. The workpiece is, for example, firmly held on the workpiece table E. The linear travel of the work spindle is ensured by the movable traveling column B. To start machining, after the work spindle 2 has been moved, for example, into the area of the workpiece, the rotational movement of the clamped tool W can be initiated by activating the rotor of the work spindle 2.

Gleichzeitig und bevorzugt jedoch unabhängig davon, kann der Erweiterungsadapter während der Werkstückbearbeitung dazu genutzt werden, um beispielsweise Druckluft oder Kühlwasser über entsprechende Funktionseinheiten, beispielsweise Düsen an der Frontfläche 13 des Erweiterungsadapters 1, auf das Werkzeug W zu leiten. Dadurch kann beispielsweise die Temperaturentwicklung während der Werkstückbearbeitung durch das Werkzeug W beeinflusst oder reduziert werden.At the same time, and preferably independently of this, the extension adapter can be used during workpiece machining to direct, for example, compressed air or cooling water to the tool W via corresponding functional units, for example nozzles on the front surface 13 of the extension adapter 1. This can, for example, influence or reduce the temperature development during workpiece machining by the tool W.

Da während der Bearbeitung durch das Werkzeug W die Arbeitsspindel 2 auch linear verfahrbar ausgestaltet ist, beispielsweise durch entsprechendes Verfahren des Fahrständers B, wird durch die flexible Zuleitung 14 gewährleistet, dass auch der Erweiterungsadapter 1 parallel zur Bewegung des Fahrständers B mitbewegt wird. Die flexible Zuleitung 14 kann beispielsweise als spiralförmig angeordnete Leitung ausgestaltet sein, welche vorteilhaft elastisch ausgestaltet ist, um ein möglichst widerstandsfreies Mitbewegen mit dem Fahrständer B zu ermöglichen. Vorteilhaft kann der Erweiterungsadapter 1 eine separate Steuereinheit umfassen, um ein unabhängiges und separates Ansteuern der Medienzufuhr über den Erweiterungsadapter 1 von der Arbeitsspindel 2 zu ermöglichen. Nach einem abgeschlossenen Bearbeitungsvorgang kann der Fahrständer B wiederum in Richtung Lagerplatz 4 verfahren werden, um beispielsweise den Erweiterungsadapter 1 abzulegen. Zum Ablegen des Erweiterungsadapters 1 wird, nachdem der Fahrständer B den Erweiterungsadapter 1 direkt in die Lageraufnahme 43 verfahren hat, die Spannvorrichtung 3 derart bedient, dass ein Loslösen des eingespannten Erweiterungsadapters 1 von der Spannvorrichtung 3 ermöglicht wird. Nach dem Lösen kann der Fahrständer B wiederum sich frei im Arbeitsraum R bewegen, wobei der Erweiterungsadapter 1 im Lagerplatz aufgenommen ist. Die Arbeitsspindel 2 kann beispielsweise anschließend einen Wechsel des Werkzeugs W vornehmen. Wird wiederum für einen weiteren oder zukünftigen Arbeitsschritt eine Zusatzfunktion benötigt, kann über die Einwechslung des Erweiterungsadapters 1 wiederum diese Funktion bereitgestellt werden.Since the work spindle 2 is also designed to be linearly movable during machining by the tool W, for example by corresponding movement of the traveling column B, the flexible supply line 14 ensures that the extension adapter 1 is also moved parallel to the movement of the traveling column B. The flexible supply line 14 can, for example, be designed as a spirally arranged line, which is advantageously designed to be elastic in order to enable movement with the traveling column B with as little resistance as possible. The extension adapter 1 can advantageously comprise a separate control unit in order to enable independent and separate control of the media supply via the extension adapter 1 from the work spindle 2. After a completed machining process, the traveling column B can again be moved towards the storage location 4, for example to deposit the extension adapter 1. To deposit the extension adapter 1, after the traveling column B has moved the extension adapter 1 directly into the bearing holder 43, the clamping device 3 is operated in such a way that the clamped extension adapter 1 can be released from the clamping device 3. After release, the traveling column B can again move freely in the work space R, with the extension adapter 1 being accommodated in the storage location. The work spindle 2 can for example, subsequently change the tool W. If an additional function is required for a further or future work step, this function can again be provided by exchanging the extension adapter 1.

Somit wird ein Erweiterungsadapter 1 voreschlagen, welcher als Adapterring ausgebildet ist und welcher ein Medium bereitstellen kann, beispielsweise über einen integrierten Medienspeicher und/oder über eine von der Arbeitsspindel 2 getrennte Medienzufuhr. Das Medium ist dabei ein Zusatzmedium, welches getrennt von Medien der Arbeitsspindel zuführbar ist. Die flexible Zufuhrleitung 14 oder Medienzufuhr des Erweiterungsadapters 1 ist eine externe Zufuhr separat von Medien der Arbeitsspindel 2, welche in die Arbeitsspindel 2 integriert sind und beispielsweise über den verfahrbaren Fahrständer B zugeführt werden. Die flexible Zufuhrleitung 14 ist zudem von der Arbeitsspindel 2 beabstandet angeordnet und bevorzugt nicht mit dieser direkt verbunden. Zudem ist die flexible Zufuhrleitung 14 oder Medienzufuhr mit dem Erweiterungsadapter auswechselbar derart, dass bei Auswechseln des Erweiterungsadapters 1 gleichzeitig auch die flexible Zufuhrleitung 14 aus dem Bereich der Arbeitsspindel 2 entfernt werden kann, so dass nach dem Auswechselvorgang ein freies Verfahren der Arbeitsspindel 2 ermöglicht wird und somit keine dauerhaften Schlauchleitungen im Arbeitsraum R zusätzliche Störungen für den Bearbeitungsprozess bilden. Der Erweiterungsadapter 1 kann mithin einwechselbar ausgestaltet sein und auf die Spindel aufgesetzt werden, um verschiedene spindelunabhängige Medien bereitzustellen, so genannte Zusatzmedien. Dieses Zusatzmedium kann an das Werkzeug übergeben werden, ohne dass dieses durch die Spindel hindurchgeführt werden muss. Somit ist eine besonders flexible und effiziente Bearbeitung von Werkstücken möglich.Thus, an extension adapter 1 is proposed, which is designed as an adapter ring and which can provide a medium, for example via an integrated media reservoir and/or via a media supply separate from the work spindle 2. The medium is an additional medium that can be supplied separately from the media of the work spindle. The flexible supply line 14 or media supply of the extension adapter 1 is an external supply separate from the media of the work spindle 2, which media are integrated into the work spindle 2 and supplied, for example, via the movable column B. The flexible supply line 14 is also arranged at a distance from the work spindle 2 and is preferably not directly connected to it. In addition, the flexible supply line 14 or media supply is replaceable with the extension adapter such that when the extension adapter 1 is replaced, the flexible supply line 14 can also be removed from the area of the work spindle 2 at the same time, so that after the replacement process, the work spindle 2 can be moved freely and thus no permanent hose lines in the work space R cause additional disruptions to the machining process. The extension adapter 1 can therefore be designed to be replaceable and can be mounted on the spindle in order to provide various spindle-independent media, so-called additional media. This additional medium can be transferred to the tool without it having to be fed through the spindle. This enables particularly flexible and efficient machining of workpieces.

Der Erweiterungsadapter 1 kann somit nur für die speziell benötigte Bearbeitung eingewechselt werden und schränkt weitere Standardbearbeitungen daher nicht ein.The extension adapter 1 can therefore only be used for the specifically required machining and does not restrict other standard machining operations.

In 2 ist eine weitere Darstellung des Erweiterungsadapters 1 an der Arbeitsspindel 2 dargestellt. In dieser Darstellung weist die Arbeitsspindel 2 kein Werkzeug W auf. Mithin ist deutlich in 2 erkenntlich, dass der Erweiterungsadapter 1 eine Öffnung aufweist, welche mittig angeordnet ist und welches ein Durchführen des Werkzeugs W in die Spindel 2 ermöglicht. Somit ist in 2 die Öffnung 25 des Erweiterungsadapters 1 dargestellt. Diese Öffnung ist bevorzugt konzentrisch zur Einfuhröffnung der Arbeitsspindel 2 für das Werkzeug W. Beispielsweise kann somit ein Werkzeug W zumindest teilweise oder vollständig durch die Öffnung 25 hindurchgeführt werden, um in die Arbeitsspindel 2 eingespannt zu werden. Der in 2 dargestellte Erweiterungsadapter 1 umfasst vier separate Aufnahmestellen, die erste Aufnahmestelle 18, die zweite Aufnahmestelle 17, die dritte Aufnahmestelle 16 und die vierte Aufnahmestelle 19.In 2 is another illustration of the extension adapter 1 on the work spindle 2. In this illustration, the work spindle 2 does not have a tool W. Therefore, it is clearly 2 It can be seen that the extension adapter 1 has an opening which is arranged centrally and which allows the tool W to be passed through into the spindle 2. Thus, in 2 the opening 25 of the extension adapter 1 is shown. This opening is preferably concentric with the insertion opening of the work spindle 2 for the tool W. For example, a tool W can thus be guided at least partially or completely through the opening 25 in order to be clamped into the work spindle 2. 2 The extension adapter 1 shown comprises four separate mounting points, the first mounting point 18, the second mounting point 17, the third mounting point 16 and the fourth mounting point 19.

Diese Aufnahmestellen sind separat voneinander am Umfang um die Öffnung 25 angeordnet. Über diese Aufnahmestellen kann eine Verbindung mit der auf der Rückseite des Erweiterungsadapters 1 angeordneten Spannvorrichtung 3 erreicht werden. Beispielsweise sind an den Aufnahmestellen entsprechende Bolzen vorgesehen, welche in Öffnungen der Spannvorrichtung 3 eingeführt werden können, um mit der Spannvorrichtung 3 verspannt zu werden, so dass ein festes und sicheres Einspannen des Erweiterungsadapters 1 erreicht werden kann. Die Einspannmöglichkeit des Erweiterungsadapters 1 ist zudem derart ausgestaltet, dass eine feste Verbindung im verspannten Zustand erreicht wird, so dass ein Bearbeiten durch eine Funktionseinheit des Erweiterungsadapters 1, beispielsweise ein zusätzliches Werkzeug, sicher und präzise ermöglicht wird. Die Frontfläche 10 des Erweiterungsadapters 1 ist orthogonal zu der Längsachse der Arbeitsspindel 2 angeordnet. Seitlich am Körper des Erweiterungsadapters 1 ist eine Anschlussstelle 15 vorgesehen. Die Anschlussstelle 15 dient als Anschluss für die zuzuführenden Zusatzmedien des Erweiterungsadapters 1. Die Anschlussstelle 15 wiederum kann über die flexible Zufuhrleitung 14 mit einem Medienbereitstellungsabschnitt Z der Werkzeugmaschine in Verbindung stehen. Über den Medienbereitstellungsabschnitt Z kann ein Medium direkt in die flexible Zufuhrleitung 14, die Anschlussstelle 15 und dann in den Erweiterungsadapter 1 zugeführt werden. Als Funktionseinheit in 2 ist der Erweiterungsadapter 1 im Bereich um die Öffnung 25 mit Düseneinheiten ausgestaltet. Diese Düseneinheiten sind als Löcher bzw. Bohrungen dargestellt, welche in Richtung Werkzeug ausgerichtet sind. Somit wird eine Zufuhr von Kühlflüssigkeit über den Erweiterungsadapter 1 und die flexible Zufuhrleitung 14 ermöglicht. Als Funktionseinheiten können jedoch auch andere Einheiten am Erweiterungsadapter 1 vorgesehen sein, Beispielsweise kann der Erweiterungsadapter als Funktionseinheit einen zusätzlichen Manipulator aufweisen. Ein solcher Manipulator kann beispielsweise ein Roboterarm sein, welcher mithin im Werkzeugbereich der Arbeitsspindel 2 am Erweiterungsadapter 1 angeordnet ist. Der Manipulator kann separat von der Arbeitsspindel 2 ansteuerbar sein, um beispielsweise eine Manipulation im Bereich des Werkstücks durchführen zu können. In einem Anwendungsfall kann der Manipulator daher dazu verwendet werden, um beispielsweise Späne während einem Bearbeitungsvorgang durch entsprechende Bewegung des Manipulators aus dem Bearbeitungsbereich zu entfernen. Der Manipulator kann zudem verwendet werden die Spannposition des Werkstückes zu verändern. Zudem kann der Manipulator zum Auswechseln des Werkstückes bspw. analog einer Roboterbeladung verwendet werden.These receiving points are arranged separately from one another on the circumference around the opening 25. Via these receiving points, a connection can be achieved with the clamping device 3 arranged on the rear of the extension adapter 1. For example, corresponding bolts are provided at the receiving points, which can be inserted into openings in the clamping device 3 in order to be clamped with the clamping device 3, so that a firm and secure clamping of the extension adapter 1 can be achieved. The clamping option of the extension adapter 1 is also designed such that a firm connection is achieved in the clamped state, so that machining by a functional unit of the extension adapter 1, for example an additional tool, is enabled safely and precisely. The front surface 10 of the extension adapter 1 is arranged orthogonal to the longitudinal axis of the work spindle 2. A connection point 15 is provided on the side of the body of the extension adapter 1. The connection point 15 serves as a connection for the additional media to be supplied to the extension adapter 1. The connection point 15, in turn, can be connected to a media supply section Z of the machine tool via the flexible supply line 14. Via the media supply section Z, a medium can be supplied directly into the flexible supply line 14, the connection point 15 and then into the extension adapter 1. As a functional unit in 2 The extension adapter 1 is designed with nozzle units in the area around the opening 25. These nozzle units are shown as holes or bores that are aligned in the direction of the tool. This enables a supply of coolant via the extension adapter 1 and the flexible supply line 14. However, other units can also be provided on the extension adapter 1 as functional units. For example, the extension adapter can have an additional manipulator as a functional unit. Such a manipulator can, for example, be a robot arm, which is thus arranged in the tool area of the work spindle 2 on the extension adapter 1. The manipulator can be controlled separately from the work spindle 2 in order to be able to carry out manipulation in the area of the workpiece, for example. In one application, the manipulator can therefore be used, for example, to remove chips from the machining area during a machining process by appropriate movement of the manipulator. The manipulator can also be used to change the clamping position of the workpiece. Furthermore, the manipulator can be used to replace the workpiece, for example, similar to a robot loading process.

Eine weitere Option, welche besonders vorteilhaft ist, stellt die Ausführungsform mit einer Funktionseinheit dar, welche eine Vorsatzspindel ist. Die Vorsatzspindeleinheit kann beispielsweise eine Spindel zum Antreiben eines an der Spindel eingespannten Bohrwerkzeugs umfassen. Zudem kann ein Antrieb vorgesehen sein zum Ausüben einer Kraft auf die Vorsatzspindeleinheit und einen elektromagnetischen Aktuator zum Ausüben einer Kraft des Antriebs entgegengesetzten Ausgleichskraft auf die Vorsatzspindeleinheit.Another particularly advantageous option is the embodiment with a functional unit, which is a spindle attachment. The spindle attachment unit can, for example, comprise a spindle for driving a drilling tool clamped to the spindle. Furthermore, a drive can be provided for exerting a force on the spindle attachment unit and an electromagnetic actuator for exerting a compensating force on the spindle attachment unit that counteracts the force of the drive.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Funktionseinheit als Schleifeinheit ausgeführt sein. Somit kann der Erweiterungsadapter 1, nachdem er an der Arbeitsspindel 2 eingewechselt ist, als zusätzliche Schleifeinheit zusätzlich zum Werkzeug E fungieren. Mithin wird eine Funktionseinheit vorgeschlagen, welche einen eigenen Antrieb aufweist, beispielsweise einen elektrischen Motor. Die Schleifeinheit kann zur Verwendung gemeinsam mit dem Werkzeug W der Arbeitsspindel 2 eingesetzt werden, oder aber auch separat davon, beispielsweise nach dem Auswechseln des Werkzeugs W. Durch die Bereitstellung eines Erweiterungsadapters mit Schleifeinheit wird beispielsweise an einer CNC-Universalwerkzeugmaschine eine Schleifbearbeitung ermöglicht. Die Funktionseinheit kann dabei insbesondere auch eine Schleifscheibe umfassen.In a further advantageous embodiment, the functional unit can be designed as a grinding unit. Thus, the extension adapter 1, after being swapped onto the work spindle 2, can function as an additional grinding unit in addition to the tool E. Thus, a functional unit is proposed which has its own drive, for example an electric motor. The grinding unit can be used together with the tool W of the work spindle 2, or separately, for example after the tool W has been swapped. By providing an extension adapter with a grinding unit, grinding is enabled, for example, on a CNC universal machine tool. The functional unit can in particular also comprise a grinding wheel.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Funktionseinheit des Erweiterungsadapters als Wasserstrahlschneidewerkzeug ausgebildet. Die Funktionseinheit mithin ermöglicht das Wasserstrahlschneiden mittels des an der Arbeitsspindel 2 eingewechselten Erweiterungsadapters 1. Die Zufuhr der Medien zum Betreiben der Funktionseinheit erfolgt dabei über die getrennte Medienzufuhr 14 bzw. über einen integrierten Medienspeicher. Der Adapterkörper 10 ist an der Spannstelle lösbar mit der Statorseite der Arbeitsspindel 2 verbunden.In a further advantageous embodiment, the functional unit of the extension adapter is designed as a waterjet cutting tool. The functional unit thus enables waterjet cutting using the extension adapter 1 inserted into the work spindle 2. The media for operating the functional unit is supplied via the separate media supply 14 or via an integrated media reservoir. The adapter body 10 is detachably connected to the stator side of the work spindle 2 at the clamping point.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Funktionseinheit als Entgratewerkzeug ausgebildet. Mittels eigenem Antrieb kann beispielsweise das Entgratewerkzeug des Erweiterungsadapters unabhängig von einer Drehbewegung der Arbeitsspindel 2 eingesetzt werden.In a further advantageous embodiment, the functional unit is designed as a deburring tool. Using its own drive, the deburring tool of the extension adapter, for example, can be used independently of any rotational movement of the work spindle 2.

Weiter vorteilhaft kann die Funktionseinheit ein Messmittel umfassen. Das Messmittel kann beispielsweise Abstände, Temperaturen oder eine optische Erfassung des Werkzeugs oder auch des im Bearbeitungsbereich vorliegenden Werkstücks erfassen und an eine Steuereinheit weitergeben. Durch eine Funktionseinheit, welche ein solches Messmittel umfasst, lässt sich somit die Bearbeitungsgenauigkeit weiter steigern.The functional unit can also advantageously include a measuring device. The measuring device can, for example, measure distances, temperatures, or optically detect the tool or the workpiece in the machining area and transmit this information to a control unit. A functional unit that includes such a measuring device can thus further increase machining accuracy.

Die Funktionseinheit kann zudem ein Schweißgerät oder einen Laserkopf umfassen. Durch Einwechseln des Erweiterungsadapters 1 ist es somit möglich über die bewegliche Arbeitsspindel 2 auch einen Schweißvorgang bzw. einen Bearbeitungsvorgang mittels Laser durchzuführen. Die zum Betreiben der Funktionseinheit nötigen Medien werden dabei über die getrennte Medienzufuhr 14 bereitgestellt bzw. über einen integrierten Medienspeicher.The functional unit can also include a welding device or a laser head. By inserting the expansion adapter 1, it is thus possible to perform a welding process or a machining process using a laser via the movable work spindle 2. The media required to operate the functional unit are provided via the separate media supply 14 or via an integrated media storage unit.

Die Funktionseinheit kann mithin derart ausgestaltet sein, dass eine Einwirkung auf das Werkzeug W, welches in die Arbeitsspindel 2 eingespannt ist, erreicht werden kann. Zudem kann die Funktionseinheit jedoch auch derart eingerichtet sein, dass eine Einwirkung auf ein Werkstück, welches am Werkstücktisch E eingespannt ist, ermöglicht wird.The functional unit can therefore be designed such that an influence can be achieved on the tool W, which is clamped in the work spindle 2. However, the functional unit can also be configured such that an influence on a workpiece clamped on the workpiece table E is possible.

Die durch die flexible Zufuhrleitung 14 oder Medienzufuhr ermöglichte Bereitstellung des Zusatzmediums kann dabei insbesondere die Zufuhr und/oder Abfuhr von Fluiden, Gasen und/oder Feststoffen umfassen. Insbesondere ist eine Zufuhr von Druckluft, Hydraulikflüssigkeit, Kühlschmierstoff sowie Wasser möglich. Auch eine Zufuhr von Steuersignalen, Sensorsignalen sowie Sicherheitssignalen kann durch die flexible Zufuhrleitung 14 ermöglicht werden. Die Zufuhr von Feststoff, wie beispielsweise ein Pulver, kann auch ermöglicht werden, um entsprechende Funktionen für die Funktionseinheit zu erweitern. Eine Zufuhr von Schweißdraht ist zudem möglich bei Verwendung eines Schweißgeräts als Funktionseinheit. Auch die Zufuhr von elektrischer Energie kann über die flexible Zufuhrleitung 14 ermöglicht werden, um beispielsweise einen Antrieb am Erweiterungsadapter 1 antreiben zu können. Besonders vorteilhaft umfasst der Erweiterungsadapter 1 eine Kombination von zwei oder mehreren Funktionseinheiten, wie beschrieben. Beispielsweise kann eine erste Funktionseinheit als Messmittel ausgestaltet sein und eine zweite Funktionseinheit als Wasserstrahlschneidwerkzeug oder Schweißgerät.The provision of the additional medium enabled by the flexible supply line 14 or media supply can in particular comprise the supply and/or removal of fluids, gases and/or solids. In particular, a supply of compressed air, hydraulic fluid, cooling lubricant and water is possible. The supply of control signals, sensor signals and safety signals can also be enabled via the flexible supply line 14. The supply of solids, such as a powder, can also be enabled in order to expand corresponding functions for the functional unit. A supply of welding wire is also possible when using a welding device as the functional unit. The supply of electrical energy can also be enabled via the flexible supply line 14, for example to drive a drive on the extension adapter 1. The extension adapter 1 particularly advantageously comprises a combination of two or more functional units, as described. For example, a first functional unit can be designed as a measuring device and a second functional unit as a water jet cutting tool or welding device.

Der Erweiterungsadapter 1 kann den Adapterkörper 13 umfassen, der als Ring ausgebildet ist und durch die Ringöffnung 110 ein in die Arbeitsspindel eingespanntes Werkzeug W umschließen kann, zumindest teilweise. Der Adapterkörper 13 kann zudem einen Energiespeicher umfassen, der beispielsweise ein elektrochemischer Energiespeicher ist. Zudem kann der Erweiterungsadapter 1 vorteilhaft auch eine eigene Steuereinheit aufweisen, welche in den Erweiterungsadapter integriert sein kann. Mithin ermöglicht der in 2 dargestellte Erweiterungsadapter 1 mit der flexiblen Zufuhrleitung 14 eine multifunktionale Einsetzbarkeit der Arbeitsspindel 2. Die in 2 dargestellte Arbeitsspindel 2 weist zudem das Gehäuse 24 auf. Die Schnittstelle 12 des Erweiterungsadapters 1 ist sinnbildlich die Medienschnittstelle des Erweiterungsadapters zur Zufuhr des Zusatzmediums. Die Schnittstelle 12 kann zudem auch eine Funktionseinheit, wie oben beschrieben, sein.The extension adapter 1 can comprise the adapter body 13, which is designed as a ring and can, through the ring opening 110, at least partially enclose a tool W clamped in the work spindle. The adapter body 13 can also comprise an energy storage device, which is, for example, an electrochemical energy storage device. In addition, the extension adapter 1 can advantageously also have its own control unit, which can be integrated into the extension adapter. Thus, the 2 shown extension adapter 1 with the flexible supply line 14 a multifunctional use of the work spindle 2. The 2 The work spindle 2 shown also has the housing 24. The interface 12 of the expansion adapter 1 symbolically represents the media interface of the expansion adapter for supplying the additional medium. The interface 12 can also be a functional unit, as described above.

Die Funktionseinheit kann mit der Schnittstelle 12 zudem beispielsweise als Kühlmittelzufuhrdüse ausgebildet sein. Eine oder mehrere Kühlmittelzufuhrdüsen, wie beispielsweise in 2 dargestellt, können in Umfangbereich, entlang der Ringöffnung 110 sowie der Öffnung 25 angeordnet sein. Diese Düsen können vorteilhaft zur Axialachse der Arbeitsspindel 2 geneigt sein, um eine entsprechende Kühlmittelzufuhr in einen Bereich zu leiten, in dem das Werkzeug W eingespannt werden kann.The functional unit can also be designed with the interface 12, for example, as a coolant supply nozzle. One or more coolant supply nozzles, such as in 2 shown, can be arranged in the circumferential area, along the annular opening 110 and the opening 25. These nozzles can advantageously be inclined to the axial axis of the work spindle 2 in order to direct a corresponding coolant supply into an area in which the tool W can be clamped.

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Erweiterungsadapters 1. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst der Erweiterungsadapter 1 einen integrierten Medienspeicher. Der integrierte Medienspeicher ist beispielsweise in den Adapterkörper integriert und stellt beispielsweise elektrische Energie zur Verfügung. Der Energiespeicher kann daher beispielsweise ein elektrochemischer Energiespeicher sein. Zudem kann eine Steuereinheit integriert sein, welche Signale ein- und ausgeben kann. Über den Energiespeicher kann somit der Erweiterungsadapter 1 unabhängig von der Energiezufuhr der Arbeitsspindel 2 betrieben werden. 3 shows a further embodiment of the extension adapter 1. In this embodiment, the extension adapter 1 comprises an integrated media storage device. The integrated media storage device is integrated, for example, into the adapter body and provides electrical energy, for example. The energy storage device can therefore be an electrochemical energy storage device, for example. A control unit can also be integrated, which can input and output signals. The energy storage device thus allows the extension adapter 1 to be operated independently of the power supply of the work spindle 2.

Eine weitere Ansicht des Erweiterungsadapters 1 ist in 4 dargestellt. In dieser Figur ist der Erweiterungsadapter 1 am Lagerplatz 4 aufgenommen. Im Statorbereich der Arbeitsspindel ist die Spannvorrichtung 3 dargestellt. Die Spannvorrichtung 3 weist insbesondere eine Durchgangsbohrung auf, welche einen Zugang zur Einspannstelle der Arbeitsspindel 2 ermöglicht. Am Gehäuse 21 der Arbeitsspindel 2 ist die Spannvorrichtung 3 aufgenommen. Die Spannvorrichtung weist verschiedene Bohrungen, beispielsweise die erste Bohrung 31, zweite Bohrung 36 und dritte Bohrung 33 auf, welche genutzt werden können, um Bolzen des Erweiterungsadapters 1 aufzunehmen und ein Schnellspannen des Erweiterungsadapters 1 zu ermöglichen. Zudem weist die Spannvorrichtung3 einen hervorstehenden Wellenabschnitt 35 auf, auf welchen der Erweiterungsadapter 1 aufgesetzt werden kann, um stabil an der Spannvorrichtung 3 befestigt zu werden. Der dargestellte Erweiterungsadapter 1, der in Lagerplatz 4 aufgenommen ist, weist an den verschiedenen Aufnahmestellen 16 und 19 beispielsweise Bolzen auf, welche von einer Rückseite des Erweiterungsadapters 1 hervorstehen, um in die passenden Öffnungen der Spannvorrichtung 3 eingeführt werden zu können. Seitlich am Erweiterungsadapter 1 ist der Anschluss für die Medienzufuhr vorgesehen. Wie dargestellt, ist die Anschlussleitung der Medienzufuhr an den Erweiterungsadapter 1 gemeinsam am Lagerplatz 4 in 4 dargestellt. Die Arbeitsspindel, an der somit kein Erweiterungsadapter 1 eingewechselt ist, ist somit frei von jeglichen Zusatzmedienzufuhrleitungen, so dass eine freie Bewegung der Arbeitsspindel 2 ermöglicht ist. Da die flexible Zufuhrleitung 14 zudem seitlich am Rande des Arbeitsraums R, insbesondere im Bereich einer Seitenwand des Arbeitsraums R angeordnet ist, wird der Arbeitsraum durch einen im Lagerplatz 4 befindlichen Erweiterungsadapter mit flexibler Zufuhrleitung 14 nicht beeinträchtigt.Another view of the expansion adapter 1 is shown in 4 shown. In this figure, the extension adapter 1 is accommodated in the bearing location 4. The clamping device 3 is shown in the stator area of the work spindle. The clamping device 3 has, in particular, a through-bore which allows access to the clamping point of the work spindle 2. The clamping device 3 is accommodated on the housing 21 of the work spindle 2. The clamping device has various bores, for example the first bore 31, second bore 36 and third bore 33, which can be used to accommodate bolts of the extension adapter 1 and enable quick clamping of the extension adapter 1. In addition, the clamping device 3 has a protruding shaft section 35 onto which the extension adapter 1 can be placed in order to be securely fastened to the clamping device 3. The illustrated extension adapter 1, which is accommodated in storage location 4, has, for example, bolts at the various mounting points 16 and 19, which protrude from the rear of the extension adapter 1 in order to be inserted into the corresponding openings of the clamping device 3. The connection for the media supply is provided on the side of the extension adapter 1. As shown, the connection line of the media supply to the extension adapter 1 is connected together at storage location 4 in 4 shown. The work spindle, on which no extension adapter 1 is inserted, is thus free of any additional media supply lines, allowing free movement of the work spindle 2. Since the flexible supply line 14 is also arranged laterally at the edge of the work space R, in particular in the area of a side wall of the work space R, the work space is not impaired by an extension adapter with a flexible supply line 14 located in storage location 4.

5 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Erweiterungsadapters, wobei die in 5 dargestellte Ansicht die Rückseite eines Erweiterungsadapters 1 darstellt. Die hintere Rückfläche A14 ist somit beispielsweise als Kontaktfläche ausgebildet zum Kontaktieren mit der Frontfläche der Spannvorrichtung 3. Über die Kontaktbolzen A6, A7, A8 und A9 kann ein Einführen des Erweiterungsadapters 1 in die jeweiligen Aufnahmebohrungen der Spindelvorrichtung 3 erreicht werden. Dazu sind beispielsweise die Öffnungen 31, 36 und 33 der Spannvorrichtung 3 vorgesehen. Seitlich am Erweiterungsadapter 1 kann die Zufuhr Z vorgesehen sein, um eine unabhängige Medienzufuhr direkt in den Erweiterungsadapter 1 zu ermöglichen. Die Ringöffnung 110 ermöglicht ein Aufsetzen des Erweiterungsadapters 1 auf den Wellenabschnitt der Spannvorrichtung 3, wie dieser beispielsweise in 4 dargestellt ist, siehe Wellenabschnitt 35. Über den Funktionsabschnitt 5 kann beispielsweise eine Anbindung einer Funktionseinheit des Erweiterungsadapters 1 erreicht werden. Bevorzugt sind die Kantenflächen zwischen einer Adapteroberfläche A1 und einer Adapterseitenfläche A3 als runde Kanten A2 ausgebildet. 5 shows an exemplary embodiment of an expansion adapter, wherein the 5 The view shown represents the rear side of an extension adapter 1. The rear surface A14 is thus designed, for example, as a contact surface for contacting the front surface of the clamping device 3. The extension adapter 1 can be inserted into the respective receiving bores of the spindle device 3 via the contact bolts A6, A7, A8 and A9. For this purpose, the openings 31, 36 and 33 of the clamping device 3 are provided, for example. The supply Z can be provided on the side of the extension adapter 1 in order to enable an independent media supply directly into the extension adapter 1. The ring opening 110 enables the extension adapter 1 to be placed on the shaft section of the clamping device 3, as shown, for example, in 4 is shown, see shaft section 35. For example, a connection of a functional unit of the extension adapter 1 can be achieved via the functional section 5. Preferably, the edge surfaces between an adapter surface A1 and an adapter side surface A3 are designed as rounded edges A2.

Es sei hervorgehoben, dass die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele und deren Ausführungsmerkmale begrenzt bzw. eingeschränkt ist, sondern weiterhin Modifikationen der Ausführungsbeispiele umfasst, insbesondere diejenigen, die durch Modifikationen der Merkmale der beschriebenen Beispiele bzw. durch Kombination einzelner oder mehrerer der Merkmale der beschriebenen Beispiele im Rahmen des Schutzumfanges der unabhängigen Ansprüche umfasst sind.It should be emphasized that the present invention is in no way limited or restricted to the exemplary embodiments and their embodiment features described above, but further comprises modifications of the exemplary embodiments, in particular those which are encompassed by modifications of the features of the described examples or by combination of one or more of the features of the described examples within the scope of protection of the independent claims.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2021/170396 A1 [0003]
DE 10061934 A1 [0003]

Claims

An extension adapter (1) for a work spindle (2) of a machine tool for expanding the machining functions and/or for providing additional media to the work spindle (2). The extension adapter (1) comprises: an adapter body (10) having at least one clamping point for releasably connecting to a stator side of the work spindle (2); the extension adapter (1) having an interface (12) for providing at least one medium (M), and the extension adapter (1) having an integrated media reservoir and/or a media supply (14) for the at least one medium (M) that is separate from the work spindle (1).

Extension adapter (1) to Claim 1 , wherein the extension adapter (1) has a functional unit which is operated by means of the at least one medium (M) that is provided via the interface (12).

Extension adapter (1) according to at least one of the preceding claims, wherein the at least one medium (M) is an additional medium which can be supplied separately from media of the work spindle (2).

Extension adapter (1) according to at least one of the preceding claims, wherein the functional unit is provided for acting on a tool clamped in the work spindle (2).

Extension adapter (1) according to at least one of the preceding claims, wherein the functional unit is a manipulator, an auxiliary spindle, a coolant supply nozzle, grinding unit, grinding wheel, angle head, water jet cutting tool, deburring tool, measuring means, gripper, optical element, powder nozzle, laser head, welding device, hardening device and/or a tool for acting on another tool or a workpiece.

Extension adapter (1) according to at least one of the preceding claims, wherein the separate media supply (14) comprises a flexible line for supplying and/or removing compressed air, hydraulic fluid, cooling lubricant, control signals, sensor signals, water, safety signals, powder, heat, welding gas, welding wire, laser light, chips, and/or electrical energy, and wherein the flexible line is arranged outside a housing (23) of the work spindle (2).

Extension adapter (1) according to at least one of the preceding claims, wherein the adapter body (13) is designed as a ring such that a tool (W) clamped in the work spindle (2) can be passed through the ring opening (110).

Extension adapter (1) according to at least one of the preceding claims, wherein the energy storage device is a rechargeable storage element, in particular an electrochemical energy storage device.

Extension adapter (1) according to at least one of the preceding claims, wherein the at least one medium (M) is one of the following media: hydraulics, pneumatics, electricity, water, safety signals, powder, heat, welding gas, welding wire, laser light, chips.

Machining unit for a machine tool, comprising: a work spindle (2) with a tool holder (25); a housing (23) which at least partially encloses the work spindle (2), wherein the work spindle (2) is a mobile work spindle (2) with an additional clamping means (3) in the region of the tool holder (25); and at least one exchangeable extension adapter (1) according to Claim 1 which can be clamped to the additional clamping device (3).

Machining unit according to the preceding claim, wherein the additional clamping means (3) is arranged separately from a tool clamping means (25) of the work spindle (2) and is preferably separately operable.

Processing unit according to at least one of the preceding Claims 10 or 11 , wherein the additional clamping means (3) is detachably fastened to a stator side of the work spindle (2), in particular the housing (23).

Processing unit according to at least one of the preceding Claims 10 until 12 , wherein the extension adapter (1) is configured to supply the additional medium independently of the rotational movement of the work spindle (2) and/or wherein the extension adapter (1) is configured to carry out the additional function independently of the rotational movement of the work spindle (2).

Processing unit according to at least one of the preceding Claims 10 until 13 , wherein the functional unit is designed to machine a workpiece simultaneously with a tool (W) clamped in the work spindle (2).

Processing unit according to at least one of the preceding Claims 10 until 14 , where the additional clamping device (3) is a quick-clamping system for the automated clamping of the extension adapter (1).

Processing unit according to at least one of the preceding Claims 10 until 15 , wherein the additional clamping means is attached to an annular flange of the housing (23), and the annular flange at least partially encloses the work spindle (2).

Processing unit according to at least one of the preceding Claims 10 until 16 , wherein the media supply (14) comprises a media supply line which is a flexible line and is arranged separately from the work spindle (2) and is designed to be movable together with the work spindle (2).

Processing unit according to at least one of the preceding Claims 10 until 17 , wherein the extension adapter (1) is interchangeable in order to be exchanged on the stator side of the work spindle (2), preferably in an automated manner.

Method for operating a machine tool, with a supplementary adapter according to Claim 1 , the method comprising the step of providing at least one medium (M) on the work spindle (2) of the machine tool by means of the extension adapter (1), wherein the at least one medium (M) is an additional medium which can be supplied separately from media of the work spindle (2) and/or is present in the extension adapter (1).

Procedure according to Claim 19 , with the step of machining a workpiece by means of a tool (W) which is accommodated in the work spindle (2) and the functional unit of the supplementary adapter (1), wherein the tool (W) is connected to the extension adapter (1).

Procedure according to Claim 20 , with the step of exchanging a supplementary adapter (1) by moving the work spindle (2) to a storage location (4) and automatically or manually clamping a supplementary adapter (1) into the additional clamping device (3).

Computer program product comprising instructions which, when executed by a computer, cause the computer to carry out the method according to Claim 19 until 21 to execute.