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DE19618540A1 - Werkzeugaufnahme für kühl- bzw. schmiermittelversorgte Werkzeuge und zugeordneter Kühl- bzw. Schmiermittelspeicher - Google Patents

Werkzeugaufnahme für kühl- bzw. schmiermittelversorgte Werkzeuge und zugeordneter Kühl- bzw. Schmiermittelspeicher

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Publication number
DE19618540A1
DE19618540A1 DE19618540A DE19618540A DE19618540A1 DE 19618540 A1 DE19618540 A1 DE 19618540A1 DE 19618540 A DE19618540 A DE 19618540A DE 19618540 A DE19618540 A DE 19618540A DE 19618540 A1 DE19618540 A1 DE 19618540A1
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DE
Germany
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tool holder
lubricant
coolant
tool
holder according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19618540A
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English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GUEHRING, JOERG, DR., 72458 ALBSTADT, DE
Original Assignee
Gottlieb Guehring KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gottlieb Guehring KG filed Critical Gottlieb Guehring KG
Priority to DE19618540A priority Critical patent/DE19618540A1/de
Priority to JP09504800A priority patent/JP2000513275A/ja
Priority to DE59606346T priority patent/DE59606346D1/de
Priority to PCT/EP1996/002838 priority patent/WO1997002109A1/de
Priority to US08/973,717 priority patent/US5890849A/en
Priority to EP96924809A priority patent/EP0835173B1/de
Publication of DE19618540A1 publication Critical patent/DE19618540A1/de
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Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugaufnahme für kühl­ bzw. schmiermittelversorgte Werkzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Kühl- bzw. Schmierverfahren gemäß dem Verfahrensanspruch 22. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Werkzeugaufnahme für drehende Zerspa­ nungswerkzeuge, wie z. B. Bohr-, Fräs-, Reib- oder Gewinde­ schneidwerkzeuge. Es soll jedoch bereits an dieser Stelle hervorgehoben werden, daß die Erfindung nicht auf dieses Anwendungsgebiet beschränkt ist. Das Anwendungsgebiet be­ trifft die gesamte Zerspanungstechnik mit thermisch und/oder mechanisch besonders hochbelasteten Werkzeug­ schneiden.
Die beim Zerspanen an der Schneide entstehende Wärme wird in vielen Fällen durch gezieltes Zuführen von Kühl­ bzw. Schmiermittel abgeführt. Während man in der Vergangen­ heit separate, am Gehäuse der Werkzeugmaschine verlegte Schmiermittelleitungen eingesetzt hat, deren Austrittsdüse auf die Schneide gerichtet wurde, ist man in jüngerer Zeit immer mehr dazu übergegangen, das Kühl- bzw. Schmiermittel durch Innenkanäle im Werkzeug unmittelbar an die Werkzeug­ schneide zu führen. Hierdurch wird nicht nur Kühl- bzw. Schmiermittel eingespart, sondern es ergibt sich auch der weitere Vorteil, daß das Kühl- bzw. Schmiermittel mit er­ heblich höheren Drücken an die thermisch besonders hochbe­ anspruchten Stellen herangebracht werden kann.
Um im Hinblick auf die stetig steigenden Anforderungen bezüglich des Umweltschutzes die Kühl- bzw. Schmiermittel­ menge weiter zu verringern, geht die Entwicklung moderner Werkzeuge dahin, das Kühl- bzw. Schmiermittel noch geziel­ ter einzusetzen, indem beispielsweise die Austrittsöffnung von im Werkzeug liegenden Kühl- bzw. Schmiermittelkanälen in die unmittelbare Schneidennähe gelegt wird. Ferner wird versucht, neue Materialien im Bereich der Schneiden bzw. der Schneidenträger einzusetzen, die mit wesentlich gerin­ geren Kühl- bzw. Schmiermittelmengen auskommen. Es sind in diesem Zusammenhang sogenannte Trocken- bzw. Pseudo-Troc­ ken-Bearbeitungswerkzeuge konzipiert worden, die damit auch in Werkzeugmaschinen eingesetzt werden können, welche über keine gesonderte Schmier- bzw. Kühlmittelversorgung verfü­ gen.
Die Trocken- bzw. Pseudo-Trocken-Bearbeitung nimmt in der Fertigungstechnik heutzutage einen immer größeren Raum ein. Allerdings läßt sich diese Form der Bearbeitung nicht für alle Werkzeuge und insbesondere nicht für alle Schnitt­ bedingungen, d. h. Vorschubgeschwindigkeiten, Drehzahlen us­ w., realisieren. Da Werkzeugmaschinen jedoch regelmäßig mit einer Vielzahl von unterschiedlichsten Werkzeugen bestückt werden, ist eine Flexibilität auch hinsichtlich der Kühl- und Schmiermittelversorgung des Werkzeugs verlangt.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Werkzeugauf­ nahme gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaf­ fen, die es ermöglicht, ein großes Spektrum an Werkzeugen, die einen unterschiedlichen Kühl- bzw. Schmiermittelbedarf haben, selbst in Werkzeugmaschinen einzusetzen, die für ei­ ne reine Trockenbearbeitung ausgelegt sind.
Diese Aufgabe wird durch die Werkzeugaufnahme gemäß Pa­ tentanspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird eine vorzugsweise als Werkzeugsy­ stem-Modul zu handhabende Werkzeugaufnahme geschaffen, die hinsichtlich der Kühl- bzw. Schmiermittelversorgung für das einzuspannende bzw. auf zunehmende Werkzeug autark ist. Mit anderen Worten, die erfindungsgemäße Werkzeugaufnahme dient als Ersatz für das bislang in bekannten Maschinen erforder­ liche und verhältnismäßig komplexe Leitungssystem für die Zufuhr von Kühl- bzw. Schmiermittel. Damit gelingt es, auf Werkzeugmaschinen ohne Kühl- bzw. Schmiermittelzufuhr, Werkzeuge einzusetzen, die je nach Einsatzbedingungen wie Drehzahl bzw. Schnittgeschwindigkeit mit oder ohne Kühlmit­ telzufuhr betrieben werden müssen, um optimale Zerspanungs­ ergebnisse zu erzielen. Die erfindungsgemäße Werkzeugauf­ nahme erhöht deshalb die Flexibilität der zerspanenden Fer­ tigung erheblich, wobei sie sich sehr leicht in bestehende Werkzeugsysteme integrieren läßt. Durch die Auffüllbarkeit des Kühl- bzw. Schmiermittelspeichers kann das von der Werkzeugaufnahme in Anspruch genommene Bauvolumen verklei­ nert werden, was die Möglichkeit eröffnet, die Werkzeugauf­ nahme selbst mit extrem hohen Drehzahlen von beispielsweise bis zu 30.000 min1- zu betreiben. Die erfindungsgemäße Do­ siereinrichtung erlaubt eine sehr ökonomische Verwendung von Kühl- bzw. Schmiermittel, was dem Umweltschutz zugute kommt. So ist es erfindungsgemäß beispielsweise möglich, die Dosiereinrichtung so anzusteuern, daß Schmier- bzw. Kühlmittel nur dann in gezielt dosierter Weise an die höchstbeanspruchten Bereiche der Schneiden gelangt, wenn dies zum Schutz der Schneide bzw. zur Erzielung der er­ wünschten Oberflächenbeschaffenheit unbedingt erforderlich ist.
Eine hinsichtlich des Aufbaus und der Funktion der Werkzeugaufnahme vorteilhafte weitere Ausgestaltung ergibt sich mit Patentanspruch 2. Hier wird neben dem bereits in die Werkzeugaufnahme integrierten Kühl- bzw. Schmiermit­ telspeicher die Dosiereinrichtung in die Werkzeugaufnahme integriert.
Gemäß dem Unteranspruch 3 weist die Dosiereinrichtung eine Fördereinrichtung auf, wodurch die Möglichkeit eröff­ net wird, das Kühl- bzw. Schmiermittel noch gezielter und genauer einzusetzen, um dadurch mit minimalen Kühl- bzw. Schmiermittelmengen auszukommen (Mindermengenschmierung).
Die Kühl- bzw. Schmiermittel-Fördereinrichtung gemäß Anspruch 4 hat den besonderen Vorteil, daß das Kühl- bzw. Schmiermittel mit geringem Aufwand drehzahlabhängig und fein abgestimmt dosiert werden kann, wodurch sich eine gute Umweltverträglichkeit ergibt.
Diese Fördereinrichtung saugt aus der Umgebung Luft an, was den Vorteil mit sich bringt, keine weitere Energie­ bzw. Druckquelle zu benötigen. Es hat sich gezeigt, daß sich mit einer Ausführung der Fördereinrichtung in Form ei­ ner Pumpe, vorteilhafterweise einer Flügelzellenpumpe, ge­ mäß Unteranspruch 5 der oben erwähnte Vorteil erreicht wer­ den kann.
Gemäß Unteranspruch 6 wird der über die Fördereinrich­ tung angesaugte Luftstrom über eine an das Kanalsystem an­ geschlossene Mischkammer geleitet, wodurch das Kühl- bzw. Schmiermittel mitgerissen wird und als Luft-Kühl- bzw. Schmiermittelgemisch der Werkzeugschneide zuführbar ist. Dieses Luft-Kühl- bzw. Schmiermittelgemisch trägt dazu bei, mit minimalen Kühl- bzw. Schmiermittelmengen auszukommen, und gleichzeitig einen wesentlich besseren Schmiereffekt für das Werkzeug zu bewirken, als mit der reinen Medim- Schmierung.
Mit Unteranspruch 7 wird der Aufbau einer derartigen Mischkammer vorgestellt, die den Kühl- bzw. Schmiermit­ telspeicher über ein Kanalsystem in der Werkzeugaufnahme und ein im Kanalsystem angeordnetes Dosierventil für die Kühl- bzw. Schmiermittelzuführung mit der Einspannstelle des Werkzeugs verbindet.
Der Kühl- bzw. Schmiermittelspeicher ist grundsätzlich in beliebiger Formgebung gestaltbar. Mit der Ausbildung ge­ mäß dem Patentanspruch 8, d. h. durch die zylindrische Aus­ bildung des Speichervolumens wird jedoch die Voraussetzung für eine rotationssymmetrische Gestaltung geschaffen, die den Vorzug einer sehr einfachen Auswuchtbarkeit hat. Damit eignet sich die Werkzeugaufnahme in besonderem Maße für Werkzeuge, die drehend angetrieben sind.
Die Weiterbildung in Anspruch 9 hat den Vorteil, daß die den Kraftspeicher bereitstellende Feder sehr platzspa­ rend untergebracht werden kann. Dadurch kann die Speicher­ feder mit einer verhältnismäßig flachen Federkennlinie aus­ gebildet werden, mit dem Erfolg, daß der Speicherdruck weitgehend unabhängig vom Füllvolumen auf einem konstanten Druckniveau gehalten werden kann.
Eine weitere bauliche Verbesserung läßt sich mit der Weiterbildung des Patentanspruchs 10 erzielen. Vorteilhaf­ terweise wird die Dosiereinrichtung von einer Dosierventi­ leinrichtung gebildet. Bezüglich der Gestaltung der Dosier­ ventileinrichtung sind viele Möglichkeiten gegeben. Dosier­ ventile lassen sich mit gewünschter Charakteristik auf eng­ stem Raum unterbringen, in dem beispielsweise einstellbare Rückstellfedern für die entsprechenden Ventilkörper bzw. andere Einstellmöglichkeiten für verstellbare Drosseln zur Anwendung kommen. Es ist auch möglich, zusätzliche hydrau­ lische Bauelemente einzusetzen, mit denen der Druckabfall an der Drossel viskositäts bzw. temperaturgesteuert kon­ trolliert werden kann.
Es hat sich gezeigt, daß eine Dosierventileinrichtung mit einfachen Maßnahmen in Abhängigkeit von den Einsatzbe­ dingungen des Werkzeugs bzw. von den Schnittbedingungen an der Schneide angesteuert werden kann. Für drehende Werk­ zeuge gelingt es vorteilhafterweise dadurch, daß die Stell­ kraft für die Dosierventileinrichtung von der Fliehkraft bestimmt wird. In diesem Fall wird vorteilhafterweise die Öffnungscharakteristik der Drossel an die nicht-lineare Veränderung der Stellkraft so angepaßt, daß eine ausrei­ chende Versorgung der Schneide mit Schmier- bzw. Kühlmittel Sichergestellt ist. Es ist in diesem Zusammenhang von zu­ sätzlichem Vorteil, die Dosierventileinrichtung mit einer Art Stromregelfunktion derart auszustatten, daß das über die Dosierventileinrichtung fließende Kühl- bzw. Schmier­ mittel tatsächlich in der dem betreffenden Einsatzfall des Werkzeugs optimal angepaßten Menge an die Schneide geleitet werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.
Schließlich besteht die Aufgabe der Erfindung im Hin­ blick auf die zukünftigen, stetig steigenden Anforderung im Bereich der Umweltverträglichkeit darin, ein besonders öko­ logisches und wirtschaftliches Verfahren zur Kühlung bzw. Schmierung von Werkzeugen vorzusehen. Die Lösung dieser Aufgabe ist Inhalt der Verfahrensansprüche 22 bis 26.
Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische, teilweise im Schnitt und aufgebrochen gezeigte Seitenansicht einer als Werkzeugsy­ stem-Modul ausgebildeten Werkzeugaufnahme in einer ersten Ausgestaltung;
Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht einer wei­ teren Ausführungsform der Werkzeugaufnahme;
Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht (teilweise im Schnitt) einer dritten Ausführungsform der Werkzeugauf­ nahme in Form eines Werkzeugsystem-Moduls zur Erläuterung einer beispielhaften Ausgestaltung des Kühl- bzw. Schmier­ mittelspeichers; und
Fig. 4 einen Querschnitt einer weiteren Ausfüh­ rungsform der Erfindung mit einer von einer äußeren Ener­ giequelle unabhängig arbeitenden Fördereinrichtung für Kühl- bzw. Schmiermittel.
In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 10 eine als Werk­ zeugsystem-Modul ausgebildete Werkzeugaufnahme bezeichnet, die auf der einen Seite (in Fig. 1 rechte Seite) einen Hohlschaftkegel 12 zur Ankopplung an eine entsprechende Aufnahme eines weiteren Werkzeugsystem-Moduls oder eine Ma­ schinenspindel und auf der anderen Seite (in Fig. 1 linken Seite) eine zylindrische Aufnahme 14 für die Aufnahme eines nicht näher gezeigten Werkzeugs aufweist. Mit 16 ist eine Greiferrille angedeutet, so daß sich der in Fig. 1 gezeig­ te Modul sowohl für den manuellen als auch für den automa­ tischen Werkzeugwechsel eignet.
Die Besonderheit der in Fig. 1 gezeigten modularen Werkzeugaufnahme besteht darin, daß sie eine autarke Ein­ heit zur dosierten Schmier- bzw. Kühlmittelversorgung des in die Aufnahme 14 eingesetzten Werkzeugs bildet. Zu diesem Zweck nimmt die zylindrische Aufnahme 14 einen Kühl- bzw. Schmiermittelzulauf-Einsatz 18 auf, der eine zentrale Boh­ rung 20 für das zum Werkzeug zu führende Schmier- bzw. Kühlmittel hat. Die zentrale Bohrung 20 steht in Strömungs­ mittelverbindung zu einer schematisch angedeuteten Kühl­ bzw. Schmiermittelleitung 22 in der Aufnahme 10.
In die Werkzeugaufnahme ist ein schematisch dargestell­ ter Kühl- bzw. Schmiermittelspeicher 24 integriert, der von einer Kolben-/Zylinderanordnung gebildet ist, so daß auf der Kühl-/Schmiermittelleitung zugewandten Seite ein mit Kühl- bzw. Schmiermittel gefülltes Volumen einerseits vom Gehäuse des Speichers 24 und andererseits vom Kolben 28 eingefaßt ist. Das Volumen 26 ist vorzugsweise mit einer ökologisch unbedenklichen Schmiermittelflüssigkeit gefüllt, wie z. B. Bioflüssigkeit.
Mit dem Bezugszeichen 30 ist eine Feder angedeutet, die den Kolben 28 vorspannt, so daß das Volumen 26 unter einem vorbestimmten Druck steht.
Über eine Zulaufleitung 34 ist das Volumen 26 mit Kühl­ bzw. Schmiermittel füllbar, und zwar über ein Rückschlag­ ventil 32, das verhindert, daß der Druck im Volumen 26 nach außen abgebaut wird.
Das Volumen 26 ist andererseits an die Kühl- /Schmiermittelleitung 22 angeschlossen, und zwar über eine einstellbare Drossel bzw. ein Drosselventil 36 und eine da­ zu in Reihe geschaltete Blende 38 mit veränderbarem Durch­ trittsquerschnitt. Dies ist durch das Ventilsymbol in Fig. 1 angedeutet, wobei der Ventilkörper als Quadrat symboli­ siert ist, und der Doppelpfeil den Durchtritt durch die Blende bezeichnet. Der Ventilkörper wird durch eine Vor­ spannkraft - angedeutet durch die Feder 40 - so vorge­ spannt, daß die Blende, d. h. der Durchtritt von Kühl- bzw. Schmiermittel zur Leitung 22 gesperrt wird. In Öffnungs­ richtung, d. h. in Richtung entgegen der Kraft der Feder 40 wirkt eine Stellkraft SF, die erfindungsgemäß mit dem Be­ triebszustand des Werkzeugs, d. h. mit dem damit einherge­ henden, sich verändernden Kühl- bzw. Schmiermittelbedarf der Schneide variiert. Bei dem gezeigten Ausführungsbei­ spiel ist die Stellkraft fliehkraftgesteuert, d. h. am Ven­ tilkörper greift eine Masse M an, der sich mit der Drehge­ schwindigkeit Ω des Werkzeugs und damit der Werkzeugauf­ nahme verändernde Zentrifugalkraft die Blende 38 verstellt.
Die vorstehende Beschreibung zeigt, daß die Werkzeug­ aufnahme im Betrieb des Werkzeugs von einer externen Kühl­ bzw. Schmiermittelquelle abgekoppelt ist, wobei gleichwohl im Betrieb des Werkzeugs eine Versorgung des in die Aufnah­ me 14 eingesetzten Werkzeugs mit einer ausreichenden Kühl­ bzw. Schmiermittelmenge erfolgt. Durch geeignete Einstel­ lung des Speicherdrucks beispielsweise über die Vorspannung der Feder 30, der veränderbaren Drossel 40 und der Öff­ nungscharakteristik der Blende 38 kann die Versorgung der Schneide mit Schmiermittel an die jeweilige Bearbeitungs­ aufgabe im Hinblick darauf angepaßt werden, daß ein Minimum an Kühl- bzw. Schmiermittel verbraucht wird. Das Schmier­ mittel wird dabei vorzugsweise von der Spannstelle stromab der Leitung 22 über innenliegende Kühlmittelkanäle an die Werkzeugschneide geleitet.
Die erfindungsgemäße Ausstattung der Werkzeugaufnahme ist nicht auf ein bestimmtes Spannsystem des Werkzeugsy­ stem-Moduls und/oder des Werkzeugs beschränkt. Dies soll anhand der Fig. 2 näher erläutert werden:
Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 entspricht weitestge­ hend derjenigen gemäß Fig. 1. Entsprechende bzw. ver­ gleichbare Komponenten sind deshalb mit ähnlichen Bezugs­ zeichen bezeichnet, denen lediglich eine "1" vorangestellt ist. Abweichungen von der Ausgestaltung nach Fig. 1 erge­ ben sich lediglich im Bereich der Werkzeugaufnahme auf der gemäß Fig. 2 linken Seite des Moduls. Die Werkzeugaufnahme 114 ist hier von einem schematisch dargestellten Aufnahme­ flansch gebildet, in dem beispielsweise ein Hohlschaftke­ gelwerkzeug aufgenommen werden kann. Mit dem Bezugszeichen 142 ist eine radiale Durchtrittsöffnung angedeutet, die mit einer entsprechenden Durchtrittsöffnung im Hohlspannkegel des nicht näher dargestellten Werkzeugs in Fluchtung ge­ bracht werden kann, damit entsprechende Stellkörper des zu­ gehörigen Spannsystems zur Anklammerung des Werkzeugs an die Aufnahme 110 bestätigt werden können.
Mit der Ausführungsform gemäß Fig. 2 - in Form eines Zwischenmoduls - wird pro Spindel nur ein einziger einen Kühl- bzw. Schmiermittelspeicher aufweisender Modul benö­ tigt, an dem Werkzeugaufnahmen beliebiger Gestalt angekop­ pelt werden können.
Im übrigen entspricht die Ausgestaltung gemäß Fig. 2 insbesondere hinsichtlich des Kühl- bzw. Schmiermittelspei­ chers und dessen Versorgung bzw. dosierte Entleerung voll­ ständig der Ausführungsform gemäß Fig. 1, so daß eine nä­ here Beschreibung funktionsweise hier entfallen kann. Ab­ weichend von der Ausgestaltung nach Fig. 1 ist die Feder 30 nicht gezeigt, was andeuten soll, daß die Vorspannung des Speichervolumens 126 auch auf andere geeignete Weise erfolgen kann.
Desweiteren wird anhand der Fig. 3 eine Detailbe­ schreibung einer weiteren möglichen Ausgestaltung der er­ findungsgemäßen Werkzeugaufnahme beschrieben, die auf der gemäß Fig. 3 linken Seite mit einer stark schematisierten Werkzeugaufnahme ausgestattet ist. Zur Vereinfachung der Beschreibung sind in Fig. 3 wiederum diejenigen Bauteile und Komponenten, die den Elementen der vorstehend beschrie­ benen Ausführungsformen ähnlich sind bzw. diesen entspre­ chen, mit ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet, denen eine "2" vorangestellt ist.
Man erkennt, daß die Aufnahme 214 für das nicht gezeig­ te Werkzeug stark schematisiert dargestellt ist, was durch die strichpunktierten Linien noch unterstrichen wird.
Auf der gemäß Fig. 3 rechten Seite ist wiederum am Werkzeugaufnahme-Modul ein Hohlschaftkegel 212 zur Ankopp­ lung an den benachbarten Werkzeugsystem-Modul bzw. an die Maschinenspindel angeordnet.
Fig. 3 zeigt Einzelheiten der Ausgestaltung des in die Werkzeugaufnahme integrierten Kühl- bzw. Schmiermittelspei­ chers 226. Das rotationssymmetrische Gehäuse der Werkzeug­ aufnahme 210 ist zwischen den beidseitigen Anschlußstellen radial nach außen erweitert, so daß im inneren ein zylin­ drisches Speichervolumen 226 beispielsweise mit einer Größe von etwa 100 bis 300 cm³ ausgebildet wird. Das kreiszylin­ drische Gehäuse 244 ist auf Seiten der Werkzeugaufnahme 214 durch eine Scheibe 246 verschlossen. Auf der der Scheibe 246 angewandten Seite ist das Innenvolumen 226 vom Kolben 228 begrenzt, der auf der dem Werkzeug abgewandten Seite einen Führungskragen 248 ausbildet, für den in der Werk­ zeugaufnahme 210 eine Führungsausnehmung 250 vorgesehen ist.
Im Führungskragen 248 ist die Speicherfeder 230 aufge­ nommen, die sich an einer Wand 252, die den Boden des Hohl­ schaftkegels 212 bildet, abstützt. Die Bezugszeichen 254, 256 bezeichnen Dichtungen.
Man erkennt aus der Darstellung, daß die Werkzeugauf­ nahme gemäß Fig. 3 rotationssymmetrisch aufgebaut ist, wo­ durch sich gute Voraussetzungen für ein hochgenaue Auswuch­ tung der Werkzeugaufnahme bzw. des Moduls ergeben. Dadurch, daß die Speicherfeder 230 weitgehend im inneren des Füh­ rungskragens 248 des Kolbens 228 aufgenommen ist, wird we­ nig Bauraum verschenkt, obwohl die Speicherfeder 230 sehr lang und damit mit einer sehr flachen Federkennlinie ausge­ stattet werden kann. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß die Speicherfeder 230 während des gesamten Hub des Kolbens 228, d. h. mit zunehmender Entleerung des Speichervolumens 226 einen nahezu konstanten Innendruck von beispielsweise 3 bis 5 bar aufrechterhalten kann.
Mit 258 ist eine etwas modifizierte Dosierventilein­ richtung bezeichnet, bei der die einstellbare Drossel in das Drosselventil integriert ist. Im übrigen ist nach wie vor eine Rückstellfeder 240 vorgesehen und eine der Kraft dieser Rückstellfeder 240 entgegenwirkende fliehkraftabhän­ gige Stellkraft, die von der Masse M induziert wird. Wie der Fig. 3 ferner entnehmbar ist, ist die Dosierventilein­ richtung 240 in die das Gehäuse 244 abschließende Scheibe 246 integriert, ebenso wie das Lade-Rückschlagventil 232, das zum Auffüllen des Speichers an eine mit 260 bezeichnete externe Druckmittelquelle anschließbar ist.
Schließlich ist mit dem Bezugszeichen 262 noch eine Füllstandanzeige angedeutet, mit der - beispielsweise indi­ rekt - über die Stellung des Kolbenkragens 248 der momen­ tane Füllstand des Speichervolumens 226 abgetastet werden kann. Mit 264 ist ein weiteres Rückschlagventil bezeichnet, das beim Füllvorgang des Speichervolumens 226 dafür sorgt, daß sich auf der Rückseite des Kolbens 228 kein Überdruck aufbaut.
In Fig. 4 ist eine Werkzeugaufnahme dargestellt, die sich in ihrem Aufbau und ihrem Funktionieren von den vor­ stehend dargestellten Werkzeugaufnahmen etwas unterschei­ det. Der Gedanke der Kühlung und Schmierung eines Werkzeugs durch Kühl- bzw. Schmiermittel aus einem in die Werkzeug­ aufnahme integrierten Speicher ist nach wie vor derselbe, jedoch stellt diese erfindungsgemäße Ausführungsform eine weitere Verbesserung hinsichtlich der Minimalschmierung dar. Entsprechende bzw. vergleichbare Komponenten sind wiederum mit ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet, denen in Fig. 4 ei­ ne "3" vorangestellt ist. Auf die nähere Beschreibung der Funktionsweise oder des Aufbaus der von den vorhergehenden Ausführungsformen bekannten Komponenten wird hier verzich­ tet.
Die mit Bezugszeichen 310 bezeichnete Werkzeugaufnahme weist einen Werkzeugaufnahmeschaft 366, eine Dosiereinrich­ tung 358, 368 und 370 und auf der rechten Seite gemäß Fig. 4 einen Hohlschaftkegel 312 auf. Die Dosiereinrichtung wie­ derum umfaßt ein Dosierventil 358, eine Mischkammer 368 und ein Fördersystem bzw. eine Fördereinrichtung 370.
Wie auch bei den vorhergehenden Ausführungsformen ist die Werkzeugaufnahme 310 als ein Werkzeugsystem-Modul aus­ gebildet und somit an einen weiteren Werkzeugsystem-Modul, beispielsweise an eine Bohr- oder Frässpindel ankoppelbar.
Der rechte Bereich des Werkzeugaufnahmeschafts 366 ist, ähnlich wie die vorhergehenden Ausführungsformen, als ein Hohlschaftkegel 312 zur Ankopplung an einen weiteren Werk­ zeugsystem-Modul ausgebildet. Der linke Bereich ist als ein zylindrischer Aufnahmeabschnitt 314 zur Aufnahme eines Werkzeugs 372, insbesondere eines Zerspanungswerkzeugs, wie z. B. eines Bohrers, ausgebildet. Dieser Aufnahmeabschnitt 314 weist eine Aufnahmebohrung 374 auf, in die das Werkzeug 372 eingesetzt ist, das auf eine hier nicht näher beschrie­ bene geeignete Art und Weise befestigt bzw. eingespannt wird, z. B. durch eine Klemmschraube. Mit dem Bezugszeichen 376 ist ein interner Schmierkanal bzw. ein innenliegendes Kanalsystem im Werkzeug 372 bezeichnet, der bzw. das in Schneidennähe mündet. Das Kühl- bzw. Schmiermittel wird, wie später beschrieben, über das in der zylindrischen Auf­ nahme 314 ausgebildete Kanalsystem 322 und das im Werkzeug ausgebildete Kanalsystem 376 an die Werkzeugspitze, d. h. an den Werkzeugschneidenbereich, geführt.
Der Bereich des Werkzeugaufnahmeschafts 366 zwischen der zylindrischen Aufnahme 314 und dem Hohlschaftkegel 312 ist als eine Hohlwelle oder ein Hohlschaft ausgebildet. Der rotationssymmetrische Innenraum des Hohlschafts dient als der Kühl- bzw. Schmiermittelspeicher 324, der an der dem Werkzeug 372 abgewandten, rechten Seite mit einem als Boden des Hohlschaftkegels 312 fungierenden Verschluß 378 fluid­ dicht verschlossen ist. Dieser als eine Scheibe ausgebildete Verschluß 378 steht auf geeignete Weise mit der inneren Um­ fangswand 380 des Hohlschafts, beispielsweise über eine Ge­ winde-Schraubverbindung, so in Eingriff, daß das Kühl- bzw. Schmiermittel zum einen dicht eingeschlossen ist, und zum anderen keine Behinderung eines an den Hohlschaftkegel 312 angekoppelten Werkzeugsystem-Moduls erfolgt, wie es in Fig. 4 zu sehen ist.
Das Volumen 326 des Kühl- bzw. Schmiermittelspeichers 324 wird einerseits durch die Innenwände des Hohlschafts und andererseits durch einen federbeaufschagten Kolben 328 eingegrenzt. Der Kühl- bzw. Schmiermittelspeicher 324 ist über den oben erwähnten Verschluß 378 befüllbar, z. B. durch ein in diesem Verschluß 378 angeordnetes Füllventil oder indem der Verschluß 378 ausgeschraubt und nach der Schmiermittelzugabe wieder eingeschraubt wird.
Der den Speicher 324 begrenzende Kolben 328 ist über eine Feder 330 an diesem Verschluß 378 abgestützt. Der fe­ derbeaufschlagte Kolben 328 übt auf das im Kühl- bzw. Schmiermittelspeicher 324 gespeicherte Kühl- bzw. Schmier­ mittel einen Druck in Richtung zum Werkzeug 372 hin aus. Die Aufgabe des Feder- und Kolben-Aufbaus 238 und 330 ist es, das Kühl- bzw. Schmiermittel im Kühl- bzw. Schmiermit­ telvolumen 326 des Speichers 324 auch bei der Kühl- bzw. Schmiermittelabgabe mit Druck zu beaufschlagen. Auf diese Weise wird ein Zustand vermieden, in dem bei Rotation der Werkzeugaufnahme die angesaugte Luft in den Kühl- bzw. Schmiermittelspeicher strömt, was beispielsweise bei einem Speicher mit konstanten Volumen der Fall wäre. Die Feder­ konstante der Feder 330 ist vorzugsweise derart gewählt, daß das Kühl- bzw. Schmiermittelvolumen zwar unter Druck gesetzt, aber nicht in eine später beschriebene Mischkammer 368 gedrückt wird.
Das Kühl- bzw. Schmiermittel wird bei Rotation der Werkzeugaufnahme über eine mit dem Kühl- bzw. Schmiermit­ telspeicher 324 in Verbindung stehende Mischkammer 368 und ein in einem Zuführkanal 322 eingebautes Dosierventil 358 an die Einspannstelle des Werkzeugs 372 geleitet und damit dem Werkzeug 372 zugeführt.
Die Mischkammer 368 ist in der zylindrischen Aufnahme 314 so angebracht, daß es sich auf Höhe der Rotationsachse der Werkzeugaufnahme 310 befindet und sich teilweise in die zylindrische Aufnahme 314 des Werkzeugaufnahmeschafts 366, wie auch teilweise in den Kühl- bzw. Schmiermittelspeicher 324 hinein erstreckt. Somit steht der Kühl- bzw. Schmier­ mittelspeicher über die Mischkammer 368 mit dem Zuführkanal 322 der zylindrischen Aufnahme 314 in Verbindung.
Die Strömungsrichtung des Kühl- bzw. Schmiermittels verläuft dabei bei offenem Dosierventil 358 von rechts nach links in Richtung zum Werkzeug, d. h. aus dem Kühl- bzw. Schmiermittelspeicher 324, durch die Mischkammer 368, in den Zuführkanal 322 und über das Dosierventil 358 zur Ein­ spannstelle des Werkzeugs. Das Dosierventil 358 ist bei­ spielsweise als Drosselventil wie auch schon bei den vor­ hergehenden Ausführungsformen ausgebildet. Auf eine aus­ führlichere Beschreibung kann daher verzichtet werden. Die Mischkammer 368 wird nachstehend ausführlicher beschrieben.
Bezugszeichen 370 kennzeichnet eine Fördereinrichtung, die im wesentlichen aus zwei Teilen hat: ein Pumpengehäuse 382 und ein Pumpenrad 384.
Das Pumpengehäuse 382 ist bezüglich der Werkzeugaufnah­ me 310 auf geeignete Weise drehfest an einen nicht näher beschriebenen Spindelstock koppelbar und bezüglich des Werkzeugaufnahmeschafts 366 drehbar aufgenommen. Das Pum­ penrad 384 ist im Pumpengehäuse 382 drehbar gelagert und mit dem Werkzeugaufnahmeschaft 366 drehfest fest verbunden.
Im Pumpengehäuse 382 sind Kanäle 382a und 382b ausge­ bildet, über die bei Rotation der Werkzeugaufnahme 310 aus der Umgebung der Werkzeugaufnahme 310 Luft angesaugt und weitergeleitet wird. 382a bezeichnet einen Saugkanal, der mit der Außenumgebung der Werkzeugaufnahme 310 in Verbin­ dung steht und über den die Luft aus der Umgebung angesaugt wird. 382b ist ein Druckkanal über den die bei Rotation an­ gesaugte Luft an eine im Werkzeugaufnahmeschaft ausgebil­ dete Ringnut 386 geführt wird. Die Ringnut 386 steht über eine oder mehrere Bohrungen mit der Mischkammer 368 in Ver­ bindung, wodurch der Luftstrom in diesem Ausführungsbei­ spiel radial in die Mischkammer eingeleitet wird.
Das Pumpenrad 384 kann wie ein Flügelzellenrad einer Flügelzellenpumpe ausgebildet sein. Pumpenrad 384 und Pum­ pengehäuse 382 bilden gemeinsam die Fördereinrichtung, in der Form z. B. einer Flügelzellenpumpe, die während der Ro­ tation der Werkzeugaufnahme aus der Umgebung Luft ansaugt, auf ca. 2 bar verdichtet und diese der Mischkammer zuführt. Hinsichtlich der Funktion und des konkreten Aufbaus einer Flügelzellenpumpe sei auf die Fachliteratur verwiesen.
Die Mischkammer 368 ist als eine Doppelringdüse mit ei­ nem inneren Ring 368b und einem äußeren Ring 368a ausgebil­ det, und weist eine zum Werkzeug hin orientierte Strömungs­ richtung auf. Mittels der Fördereinrichtung 370 wird die aus der Umgebung angesaugte und verdichtete Luft in den äu­ ßeren Ring 368a in radialer Richtung eingeleitet. Wenn wäh­ rend der Rotation das Dosierventil 358 den Zuführkanal 322 zwischen der Mischkammer 368 und dem Werkzeug 372 öffnet, dann strömt die unter Druck stehende Luft an die Einspann­ stelle des Werkzeugs, wobei über den inneren Ring 368b das Kühl- bzw. Schmiermittel in den Raum zwischen dem inneren 368b und äußeren 368a Ring der Mischkammer 368 geleitet und durch den Luftstrom mitgerissen wird. Somit wird bei diesem Vorgang ein aus Luft und Kühl- bzw. Schmiermittel bestehen­ des Gemisch gebildet, das dem Werkzeug, der Rotation der Werkzeugaufnahme entsprechend, zugeführt wird. Hierbei ist anzumerken, daß die Dosierung des Gemisches einerseits über die durch Rotation betätigte Fördereinrichtung 370 und an­ dererseits über die Dosierventileinrichtung 358 erfolgt. In Abhängigkeit von der Rotationsgeschwindigkeit der Werkzeug­ aufnahme 310 wird somit ein Gemisch, bestehend aus Kühl­ bzw. Schmiermittel und Luft, dosiert dem Werkzeug zuge­ führt.
Das Dosierventil 358 kann, wie oben schon erwähnt, ähn­ lich ausgeführt sein wie bei den vorhergehenden Ausfüh­ rungsbeispielen, und wird daher nicht näher beschrieben. Das Dosierventil kann jedoch bei dieser Ausführungsform auch entfallen, da die Dosierung des an das Werkzeug abge­ gebenen Kühl- bzw. Schmiermittels bereits über die Förder­ einrichtung erfolgt.
Im Betrieb der an ein weiteres Werkzeugsystem-Modul ge­ koppelten Werkzeugaufnahme 310 wird somit durch das sich mit der Werkzeugaufnahme drehende Pumpenrad 384 der Förder­ einrichtung 370 über das Pumpengehäuse 382 aus der Umgebung Luft angesaugt, über den Saugkanal 382a, das Pumpenrad 384 und den Druckkanal 382b in Richtung zur Mischkammer 368 ge­ leitet und radial in diese Mischkammer eingeführt. Während dieses Vorgangs wird die angesaugte Luft auf einen Druck von ca. 2 bar verdichtet. Dieser Druck reicht aus, um das Kühl- bzw. Schmiermittel durch im inneren Ring 368b ausge­ bildete Durchbrüche bzw. Öffnungen hindurch in den Raum zwischen dem inneren 368b und äußeren Ring 368a der Misch­ kammer zu ziehen bzw. zu reißen. Gleichzeitig wird bei Ro­ tation der Werkzeugaufnahme der Rotation entsprechend das fliehkraftbetätigte Dosierventil wie schon bei vorhergehen­ den Ausführungsformen bekannt geöffnet. Dadurch kann das Gemisch, das aus der unter Druck stehenden Luft und dem aus dem Speicher 324 durch den Luftstrom mitgerissenen Kühl­ bzw. Schmiermittel besteht, im Zuführkanal 322 über das in Abhängigkeit von der Rotationsgeschwindigkeit der Werkzeug­ aufnahme 310 geöffnete Dosierventil 358 dem innenliegenden Kanalsystem 376 des Werkzeugs 372 zugeführt werden. Der mengenmäßige Anteil von Kühl- bzw. Schmiermittel, der pro Stunde Betrieb mitgerissen wird, im Verhältnis zur ange­ saugten Luftmenge beträgt dabei ca. 10ml/h Kühl- bzw. Schmiermittel auf 3m³/hLuft.
Die Vorteile dieser Ausführung der Werkzeugaufnahme ge­ genüber dem bisher bekannten Stand der Technik sind daher:
  • - das Luft-Kühl- bzw. Schmiermittelgemisch erreicht ei­ nen wesentlich besseren Schmiereffekt für das Werkzeug, als die reine Kühl- bzw. Schmiermittelschmierung.
  • - durch Ansaugen von Luft aus der Umgebung ist keine zusätzliche Energie notwendig. Die Werkzeugaufnahme kann daher autark ohne teures Luftnetz arbeiten.
  • - es wird eine Schmierung mit minimaler Kühl- bzw. Schmiermittelmenge im Gemisch erreicht, was besonders hin­ sichtlich der Umweltfreundlichkeit wichtig ist.
  • - durch diese Minimalschmierung kann ebenfalls wirt­ schaftlicher gearbeitet gearbeitet werden.
  • - mit einem derartigen Gemisch aus Luft und Kühl- bzw. Schmiermittel wird zudem eine bessere Verteilung erreicht, als mit einem reinem Schmiermittel.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand einer Werkzeug­ aufnahme für drehende Werkzeuge, wie z. B. für Bohr-, Fräs-, Senk- oder Gewindeschneidwerkzeuge beschrieben. Es soll je­ doch hier hervorgehoben werden, daß der tragende Gedanke der Erfindung die Schaffung eines autarken Kühl- bzw. Schmiermittelspeichers ist, der an beliebige Werkzeugsyste­ me bei Bedarf ankoppelbar ist und im Zusammenwirken mit ei­ ner entsprechenden Dosiereinrichtung dafür sorgt, daß das Werkzeug autark, d. h. losgelöst von externen bzw. maschi­ nenbezogenen Kühl- bzw. Schmiermittelversorgungsanlagen für eine ausreichende, und zwar optimal dosierte Versorgung der Werkzeugschneide mit Schmiermittel sorgt. Die körperliche Ausgestaltung des Kühl- bzw. Schmiermittelspeichers erfolgt dann in Anpassung an die betreffenden, räumlichen Verhält­ nisse wie z. B. an die Formgebung des Werkzeugs bzw. der Werkzeug-Spannvorrichtung. Ferner wird durch die letztge­ nannte Ausführungsform der Erfindung eine hinsichtlich des ökologischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkt besonders effektiv arbeitende Werkzeugaufnahme geschaffen.
Selbstverständlich sind Abweichungen von den zuvor be­ schriebenen Ausführungsbeispielen möglich, ohne den Grund­ gedanken der Erfindung zu verlassen. So können andere Do­ sierventileinrichtungen unter Zuhilfenahme geeigneter hy­ draulischer Komponenten verwendet werden. Auch kann die Stellkraft für die Dosierventileinrichtung von anderen Grö­ ßen abgeleitet werden, wie z. B. von thermischen Meßgrößen. Es ist auch möglich, die Dosierventileinrichtung extern beispielsweise über Infrarot-Signale anzusteuern. Ferner ist die Versorgung des Speicher-Innenvolumens auch zentral über die Maschinenspindel möglich.
Die Erfindung schafft somit eine Werkzeugaufnahme für kühl- bzw. schmiermittelversorgte Werkzeuge, insbesondere für drehende Werkzeuge, wie z. B. Bohr- oder Fräswerkzeuge, mit einem innenliegenden Kanalsystem zur Zuführung von Kühl- bzw. Schmiermittel an den Schaft des Werkzeugs. Um Werkzeugmaschinen besonders flexibel einsetzen zu können, wird die Werkzeugaufnahme erfindungsgemäß mit einem in die Werkzeugaufnahme integrierten, vorzugsweise auffüllbaren und unter Druck setzbaren Kühl- bzw. Schmiermittelspeicher ausgestattet, der im Betrieb des Werkzeugs von einer Kühl­ bzw. Schmiermittelquelle abkoppelbar ist und über eine Do­ siereinrichtung das Werkzeug regulierbar mit Kühl- und Schmiermittel versorgt.
Bezugszeichenliste
10, 110, 210, 310 Werkzeugaufnahme
12 Hohlschaftkegel
14 zylindrische Aufnahme
16 Greiferrille
18 Zulaufeinsatz
20 zentrale Bohrung
22 Kühl-/Schmiermittelleitung
24 KSM-Speicher
26 KSM-Volumen
28 Kolben
30 Speicherfeder
32 Rückschlagventil
34 Zulaufleitung
36 Drosselventil
38 Blende
40 Feder
SF Stellkraft
M Masse
142 Radialdurchbruch
244 kreiszylindrisches Gehäuse
246 Scheibe
248 Führungskragen
250 Führungsausnehmung
252 Wand
254, 256 Dichtungen
258 Dosierventileinrichtung
260 externe Druckquelle
262 Füllstandsanzeige
264 Rückschlagventil
366 Werkzeugaufnahmeschaft
368 Mischkammer
370 Fördereinrichtung
372 Werkzeug
374 Bohrung
376 interner Schmiermittelkanal
378 Verschluß
380 Umfangswand
382 Pumpengehäuse
382a Saugkanal
382b Druckkanal
384 Pumpenrad
386 Ringnut

Claims (26)

1. Werkzeugaufnahme für kühl- bzw. schmiermittelver­ sorgte rotierende Werkzeuge, wie z. B. Bohr- oder Fräswerk­ zeuge, mit einem innenliegenden Kanalsystem zur Führung von Kühl- bzw. Schmiermittel an das Werkzeug und einem vorzugs­ weise auffüllbaren und unter Druck setzbaren Kühl- bzw. Schmiermittelspeicher (24; 124; 224; 324), der im Betrieb des Werkzeugs von einer Kühl- bzw. Schmiermittelquelle (260) abkoppelbar und über eine durch die Rotation der Werkzeugaufnahme betätigte Dosiereinrichtung (36 bis 40, M; 136 bis 140, M; 240, 258, M; 358, 370) an das Kanalsystem (22; 122; 222, 322) angeschlossen ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kühl- bzw. Schmiermittelspeicher (24; 124; 224; 324) für eine direkte Kühl- bzw. Schmiermittelzuführung in die Werkzeugaufnahme integriert bzw. mit der Werkzeugaufnahme einstückig ausgebildet ist.
2. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dosiereinrichtung in die Werkzeugaufnahme (10; 110; 210; 310) integriert ist.
3. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung eine Förderein­ richtung (370) aufweist.
4. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (370) eine Einrichtung zur Erzeugung eines Luftstroms ist, mit dem Kühl- bzw. Schmiermittel in Form eines Luft-Kühl- bzw. Schmiermittel-Gemisches über das Kanalsystem der Werkzeugschneide zuführbar ist.
5. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fördereinrichtung (370) eine Pumpe, beispielsweise eine Flügelzellenpumpe, aufweist, wobei ein Pumpengehäuse (382) in seinem Inneren ein Pumpenrad (384) aufnimmt, das relativ zum Pumpengehäuse drehbar ist und mit der Werkzeugaufnahme (310) drehfest gekoppelt ist.
6. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrom über eine Mischkammer (368) führt, die an das Kanalsystem (322) angeschlossen ist.
7. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mischkammer (368) eine Doppelringdüse mit einem inneren Ring (368b) und einem äußeren Ring (368a) aufnimmt, wobei der Luftstrom zwischen dem äußeren und inneren Ring das Kühl- bzw. Schmiermittel über Öffnungen im inneren Ring mit reißt.
8. Werkzeugaufnahme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühl- bzw. Schmiermittelspeicher von einem zylindrischen Volumen (26; 126; 226; 326) gebildet ist, das von einem kraft-, vorzugsweise federkraftbeaufschlagten Kolben (228; 328) begrenzt ist.
9. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kolben (228) auf der dem Werkzeug abge­ wandten Seite einen Führungskragen (248) aufweist, in den die Speicherfeder (230) hineinragt.
10. Werkzeugaufnahme nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung eine Absperr- bzw. Dosierventileinrichtung (36, 38, 40; 136, 138, 140; 240, 258; 358) aufweist.
11. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Absperr- bzw. Dosierventileinrichtung so aufgebaut ist, daß ihr freier Durchtrittsquerschnitt und/oder ihre Drosselcharakteristik in Abhängigkeit vom Be­ triebszustand des Werkzeugs veränderbar ist.
12. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Absperr- bzw. Dosierventileinrichtung eine einstellbare Drossel (36; 136; 236) aufweist.
13. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 10 oder 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die Absperr- bzw. Dosierventi­ leinrichtung einen Ventilkörper (38; 138; 258) hat, dessen Stellung bezüglich einer Durchfluß-Steuerkante von der Kraft einer Rückstelleinrichtung, insbesondere einer Rück­ stellfeder (40; 140; 240) und einer entgegengerichteten Stellkraft (SF) abhängig ist, deren Größe mit dem Bearbei­ tungszustand des Werkzeugs variiert.
14. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 13 für drehende Werkzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellkraft (SF) fliehkraftabhängig ist.
15. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 13 oder 14, da­ durch gekennzeichnet, daß die Stellkraft temperaturabhängig ist.
16. Werkzeugaufnahme nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperr- bzw. Dosier­ ventileinrichtung in einer Begrenzungswand (246) des zylin­ drischen Volumens aufgenommen ist.
17. Werkzeugaufnahme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie rotationssymmen­ trisch aufgebaut ist.
18. Werkzeugaufnahme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Modul eines Werkzeugsystems ausgebildet ist und auf der der Spannstelle (14; 114; 214; 314) abgewandten Seite des Kühl- bzw. Schmiermittelspeichers (24; 124; 224; 324) einen Abschnitt (12; 112; 212; 312) zur Ankopplung an eine weitere Aufnahme aufweist.
19. Werkzeugaufnahme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Kühl- bzw. Schmiermittelspeichers (24; 124; 224; 324) einstellbar ist.
20. Werkzeugaufnahme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühl- bzw. Schmiermittelspeicher (24; 124; 224) über ein Rückschlag­ ventil (32; 132; 232) an eine externe Kühl- bzw. Schmier­ mittel-Druckquelle (260) anschließbar ist.
21. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Absperr- bzw. Dosierventileinrichtung zwischen der Spannstelle des Werkzeugs und der Mischkammer (368) angeordnet ist.
22. Verfahren zur Kühlung bzw. Schmierung von einem in einer Werkzeugaufnahme eingespannten Werkzeug, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein in einem in die Werkzeugaufnahme in­ tegrierten Kühl- bzw. Schmiermittelspeicher (24; 124; 224; 324) gespeichertes Kühl- bzw. Schmiermittel im Betrieb der Werkzeugaufnahme über ein innenliegendes Kanalsystem dem Werkzeug an seiner Einspannstelle direkt zugeführt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühl- bzw. Schmiermittel dem Werkzeug in Abhängigkeit von der Rotation der Werkzeugaufnahme über eine Dosiereinrichtung (36 bis 40, M; 136 bis 140, M; 240, 258, M; 358, 370) dosiert zugeführt wird.
24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Ansaugen von Luft aus der Umgebung der Werkzeugaufnahme mittels einer Fördereinrichtung (370),
Bilden eines aus der angesaugten Luft und dem Kühl­ bzw. Schmiermittel bestehenden Gemisches in einer Mischkammer (368),
Zuführen des Gemisches zum Werkzeug über das innenliegende Kanalsystem, und gegebenenfalls zusätzliche Dosierung des Gemisches über die im Kanalsystem (322) eingebaute Dosierventileinrichtung (358).
25. Verfahren nach Anspruch 24, bei dem die Gemischbildung in einer in die Werkzeugaufnahme in­ tegrierten Mischkammer (368) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Fördereinrichtung (370) angesaugte Luftstrom radial in die Mischkammer (368) geleitet wird und dieser das Kühl- bzw. Schmiermittel anschließend in Richtung zum Werkzeug axial mit sich führt.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühl- bzw. Schmiermittel lediglich einen kleinen Bruchteil der angesaugten Luftmenge ausmacht, wobei das Mengenverhältnis Kühl- bzw. Schmiermittel zu Luft bis auf einen Bereich von etwa 10ml/h Öl auf 3m³/h Luft absenkbar ist.
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