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WO2019121818A1 - Transferelement, werkzeughalter und verfahren zum zuführen von kühlmittel zu einem werkzeug - Google Patents

Transferelement, werkzeughalter und verfahren zum zuführen von kühlmittel zu einem werkzeug Download PDF

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Publication number
WO2019121818A1
WO2019121818A1 PCT/EP2018/085700 EP2018085700W WO2019121818A1 WO 2019121818 A1 WO2019121818 A1 WO 2019121818A1 EP 2018085700 W EP2018085700 W EP 2018085700W WO 2019121818 A1 WO2019121818 A1 WO 2019121818A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tool
transfer element
aerosol
coolant
tool holder
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2018/085700
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Reiner Haas
Christoph Schäfer
Alireza Akbarinia
Michael Hager
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.)
Bielomatik Leuze GmbH and Co KG
Original Assignee
Bielomatik Leuze GmbH and Co 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 Bielomatik Leuze GmbH and Co KG filed Critical Bielomatik Leuze GmbH and Co KG
Priority to DE112018006516.2T priority Critical patent/DE112018006516A5/de
Publication of WO2019121818A1 publication Critical patent/WO2019121818A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B23Q11/10—Arrangements for cooling or lubricating tools or work
    • B23Q11/1015—Arrangements for cooling or lubricating tools or work by supplying a cutting liquid through the spindle
    • B23Q11/1023—Tool holders, or tools in general specially adapted for receiving the cutting liquid from the spindle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B1/262—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets with fixed deflectors
    • B05B1/265—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets with fixed deflectors the liquid or other fluent material being symmetrically deflected about the axis of the nozzle
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23Q11/1038—Arrangements for cooling or lubricating tools or work using cutting liquids with special characteristics, e.g. flow rate, quality
    • B23Q11/1046—Arrangements for cooling or lubricating tools or work using cutting liquids with special characteristics, e.g. flow rate, quality using a minimal quantity of lubricant
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    • B05B15/55—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter using cleaning fluids
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Definitions

  • the present invention relates to the field of machine tools, in particular the so-called minimum quantity lubrication technique for cooling and lubricating drilling and milling tools.
  • an aerosol is often used as a coolant and lubricant. This is fed in particular through channels in a processing tool to a processing location.
  • the transfer element according to the invention serves to transfer coolant to a tool and preferably comprises the following:
  • a coolant transfer for the transfer of coolant to the transfer element; a pipe member having a discharge end for discharging the coolant to the tool, the discharge end opening into a discharge region, and the pipe member fluid-effectively communicating with the coolant
  • a separation region for separating cooling liquid from a coolant serving as a coolant.
  • cooling is uniformly referred to as the main purpose of the supplied medium in order to avoid an unnecessarily complicated nomenclature.
  • the supplied medium is used in addition to the cooling of the lubrication of the tool.
  • the coolant is thus, for example, a coolant and lubricant.
  • the transfer element according to the invention according to claim 1 comprises in particular a separation region for separating cooling liquid from an aerosol. In this way, a larger amount of cooling liquid can be accumulated in a predetermined region, in particular close to the tool, in particular in order to supply it to the tool.
  • the separation region is arranged in the delivery region or adjoins the delivery region.
  • the separating region directly adjoins an end of the tool facing the transfer element.
  • separated cooling liquid can thus preferably immediately after the Depositing in one or more formed in the tool feed channels are initiated.
  • Abscheidegereich one or more separation elements for the separation of cooling liquid from the aerosol are arranged.
  • a separation element is for example a filter, in particular a
  • an efficient separation of the cooling liquid from the aerosol can preferably be achieved.
  • one or more separation elements are designed as one or more lances, one or more slots in a tubular element and / or as an additional component, in particular as an installation cartridge.
  • the transfer element is a component which can be arranged in and / or removed from a tool holder.
  • the transfer element then in particular comprises a fastening element for fastening the transfer element to a base body of a tool holder for receiving the tool.
  • the fastening element is in particular a screw element for screwing the transfer element into a base body of a tool holder.
  • the transfer element is formed by shaping and / or machining of the tool holder itself.
  • the transfer element comprises or forms a base body of the tool holder or is itself formed by a base body of the tool holder.
  • a central bore extending along the axis of rotation of the tool holder forms a tubular element of the transfer element in a base body of the tool holder.
  • Pipe member having the discharge end is an inner pipe member which is surrounded by an outer pipe member of the transfer member.
  • a discharge space is preferably formed, by means of which a gas stream contained in the separation region by separating cooling liquid from the aerosol can be discharged.
  • the discharge space preferably extends away from the separation area in the direction of the coolant transfer.
  • the separation region it is preferable to separate the cooling liquid and the gas of the aerosol in such a way that the cooling liquid can be guided further in the direction of the tool, while the gas is at least partially guided away from the tool.
  • cooling liquid which is separated from the aerosol, is introduced together with further aerosol into one or more feed channels in the tool.
  • gas obtained by separating cooling liquid from the aerosol is led away from the tool or guided along the tool outside thereof.
  • the transfer element and / or the tool holder in particular comprise one or more gas outlets.
  • the inner tube member and the outer tube member are preferably arranged coaxially with each other.
  • the inner tubular element, the outer tubular element and / or a tool have a common axis of rotation.
  • a cylinder jacket-shaped gap is preferably formed between the inner tube element and the outer tube element.
  • a further cylindrical jacket-shaped gap is preferably provided, which is surrounded in particular radially inwardly by the outer tubular element and radially outwardly by a wall of a base body of a tool holder to be described.
  • the delivery area and / or the separation area are preferably arranged inside the outer tubular element.
  • the outer tubular element protrudes beyond the discharge end of the inner tubular element. It can be provided that an end cap is arranged on an end of the outer tubular element facing the tool.
  • the end cap preferably forms or comprises a flow deflection for deflecting a flow direction of the coolant.
  • the flow deflection thus serves in particular for separating cooling liquid from the aerosol.
  • the end cap forms a funnel section for combining separated cooling liquid and / or for supplying separated cooling liquid to the tool. Furthermore, as an alternative or in addition thereto, it can be provided that the end cap forms a positioning device for positioning the outer tubular element relative to the tool and / or for positioning the tool relative to the transfer element.
  • the end cap is in particular substantially annular.
  • end cap is pushed onto the end of the outer tubular element facing the tool or pushed into it.
  • the end cap preferably includes a collar which forms a stop for positioning the end cap relative to the outer tube member.
  • the end cap preferably comprises a stop edge, by means of which the tool can be positioned relative to the end cap.
  • the abutment edge forms a stop for the axial fixing of the tool to the transfer element.
  • the stop edge is a radially inner and radially inwardly projecting projection, which connects, for example, to a flow deflection, in particular a funnel section, the end cap.
  • the funnel portion opens in the mounted state of the transfer element and the tool directly into one or more feed channels, which are formed in the tool and connect a tool holder facing the end of the tool with a processing end fluidly effective.
  • the machining end of the tool is preferably the end with which the tool for machining a workpiece engages the same. It may be advantageous if the outer tubular element comprises one or more passage openings through which a gas stream, in particular the gas stream obtained in the separation region by separating cooling liquid from the aerosol, in the radial direction from one of the outer tubular element.
  • Pipe element surrounded interior is guided to the outside.
  • Gas flow can thus be led away from the tool, in particular starting from the separation region via the discharge region formed between the inner tube element and the outer tube element and finally out through the one or more passage openings from the outer tube element to the outside.
  • the transfer element comprises a valve device, by means of which the gas stream obtained in the separation region by separating cooling liquid from the aerosol can be discharged from an inner space surrounded by the outer pipe element.
  • valve device comprises one or more valves, by means of which the gas stream obtained by the separation of cooling liquid from the aerosol can be discharged from the interior space surrounded by the outer tube element.
  • the interior surrounded by the outer tubular element can be connected to a discharge chamber surrounding the outer tubular element by means of the valve device, in particular by means of one or more valves of the valve device.
  • a valve of the valve device preferably comprises one each
  • Closing device which exerts a closing force on the valve element of the valve, in particular in the direction of a closed position of the valve, in which a flow cross-section of the valve is closed by means of the valve element.
  • a closing device of a valve comprises, for example, one or more magnetic elements.
  • a closing force of the closing device can be generated, for example, by magnetic repulsion of two magnetic elements of the closing device.
  • a closing device of a valve comprises one or more spring elements.
  • One or more spring elements of the closing device are, for example, compression spring elements or tension spring elements.
  • a volumetric flow of the gas flow which can be discharged from the interior space surrounded by the outer tubular element, depends on a rotational speed of the tool and / or as a function of the volumetric flow and / or pressure of the transfer element
  • Valve device each centrifugally assisted are openable.
  • a flow cross-section of the one or more valves is the
  • Valve device centrifugally assisted releasable and / or enlargeable, for example, when acting on a valve element of a valve
  • Centrifugal force exceeds a closing force of a closing device of the valve.
  • a valve of the valve device comprises a respective
  • Valve element which is supported by centrifugal force from a closed position of the valve element in which a flow cross-section of the valve is closed by means of the valve element in a release position of the valve element is movable, in which a flow cross-section of the valve element is partially or fully released.
  • centrifugal force displaceable valve elements are preferably displaceable in a radial direction between a closure position and a release position.
  • Valve device each pressure assisted are openable.
  • a flow cross-section of the one or more valves is the
  • Pressure-assisted valve device releasable and / or enlargeable, for example when acting on a valve element of a valve
  • Pressure force exceeds a closing force of a closing device of the valve.
  • the transfer element is particularly suitable for use in a tool holder.
  • the tool holder comprises a base body, which comprises a hollow shaft cone or is designed as a hollow shaft cone.
  • the main body is a hollow shaft taper according to DIN 69893.
  • the present invention further relates to a tool holder, which in particular comprises a transfer element according to the invention.
  • the tool holder comprises a base body, which comprises a receiving portion for receiving a tool, in particular a drill or a milling cutter.
  • the tool holder comprises a transfer element arranged in the base body, in particular a transfer element according to the invention.
  • the transfer element is preferably screwed into the base body.
  • the transfer element comprises a screw-in element, which in particular has an external thread and can be screwed into an internal thread arranged in the base body.
  • an axial position of the tool relative to the base body of the tool holder can be predetermined, in particular because the stopper edge of the end cap arranged on the outer tube element relative to a receiving section for Recording of the tool is moved.
  • the transfer element can be fixed in the base body in a depth-variable manner.
  • a) is fluidically separated or separable from the delivery region; and / or b) extends past the dispensing area to an end of the tool holder facing the tool; and or
  • c) is fluidly connected by means of one or more outlet openings at a tool-facing end of the tool holder with an environment of the tool holder.
  • the cylinder jacket-shaped discharge space is separated from the discharge area in a radial direction by means of the outer tubular element.
  • the outer tubular element comprises one or more passage openings, which are preferably not arranged in a radial direction directly next to the delivery area and connect a discharge space formed between the inner tubular element and the outer tubular element with the cylinder jacket-shaped discharge space.
  • a gas flow that has been freed at least partially from the cooling fluid can thus be led out of the transfer element and / or out of the entire tool holder via one or more discharge spaces.
  • the base body comprises a hollow shaft cone or is designed as a hollow shaft cone.
  • the tool holder according to the invention preferably has one or more of the features and / or advantages described in connection with the transfer element according to the invention.
  • the present invention further relates to a method for supplying coolant to a tool.
  • the invention is in this respect the task of providing a method by means of which an efficient transfer of coolant from a coolant line to a tool is possible and by means of which in particular large quantities of cooling fluid can be provided for tools with very small cooling channel diameters.
  • the method for supplying coolant to a tool comprises in particular the following:
  • the method according to the invention preferably has one or more of the features and / or advantages described in connection with the transfer element according to the invention and / or the tool holder according to the invention.
  • the transfer element according to the invention and / or the tool holder according to the invention preferably have one or more of the features and / or advantages described in connection with the method according to the invention.
  • the transfer element is preferably fed exclusively aerosol as a coolant.
  • a cooling system of the inventive transfer element and / or the tool holder according to the invention comprising processing system is thus in particular a so-called 1-channel system.
  • a volume flow of a gas stream obtained in the separation region by separation of cooling liquid from the aerosol by means of a valve device of the transfer element depends on a Speed of the tool and / or depending on the volume flow and / or the pressure of the transfer element supplied and serving as a coolant aerosol is controllable.
  • the total aerosol volume flow supplied to the transfer element preferably corresponds to at least approximately twice, preferably at least approximately four times, a volume flow which can be passed through all the supply channels formed in the tool.
  • a pressure applied to the transfer element, in particular via a coolant tube can be achieved by a concentration of liquid droplets resulting from the separation of cooling liquid in the separation region to convey at least twice the volume of the cooling liquid, in particular at least four times the volume of the liquid volume.
  • a concentration of liquid droplets resulting from the separation of cooling liquid in the separation region to convey at least twice the volume of the cooling liquid, in particular at least four times the volume of the liquid volume.
  • separated liquid droplets can be pressed in particular by the pressure of the supplied aerosol through the one or more feed channels in the tool. In this way, a particularly large amount of liquid can be conveyed to the processing end of the tool, even if the feed channels have only very small diameter.
  • At most approximately 0.2 mm, for example at most approximately 0.15 mm, may be provided as the diameter of the one or more feed channels.
  • a diameter of the tool in particular a drill, for example, is at most about 6 mm, in particular at most about 4 mm.
  • Diameter of 2 mm or 1.5 mm for example, one, two or more than two feed channels having a diameter of less than about 0.5 mm, for example less than about
  • the coolant used is in particular an aerosol with an air quantity of approximately 1 Nl / min and a metered coolant quantity of approximately 5 ml / h.
  • coolant from the aerosol preferably at least about 50%, for example, at least about 80%, of a total coolant volume supplied to the transfer member may be introduced into the one or more supply channels in the tool.
  • Gas flow is guided in particular as an external cooling flow along the tool in the direction of the processing end.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a tool holder and a tool attached thereto;
  • FIG. 2 is a schematic plan view of a front side of the tool holder of FIG. 1;
  • Fig. 3 is a schematic side view of the tool holder and the
  • Tool of Fig. 1; 4 shows a schematic longitudinal section through the tool holder and the tool from FIG. 1;
  • Fig. 5 is a schematic perspective longitudinal section through the
  • Fig. 6 is an enlarged view of the area VI in Fig. 5;
  • Fig. 7 is a corresponding to FIG. 5 schematic representation of
  • Pipe element and an end cap of a transfer element of the tool holder and the tool itself are shown uncut;
  • Fig. 8 is a corresponding to FIG. 6 enlarged view of
  • FIG. 9 shows a schematic longitudinal section through a separation region of an alternative embodiment of a transfer element, wherein a flow distribution for separating cooling liquid from an aerosol is provided;
  • FIG. 10 shows a schematic illustration, corresponding to FIG. 9, of a further alternative embodiment of a transfer element, wherein a separation of cooling liquid by acceleration of the aerosol in a lance formed
  • Tube element is achieved
  • FIG. 11 is a schematic representation corresponding to FIG. 9 of a further alternative embodiment of a transfer element, in which a separating element designed as a filter for Depositing coolant is provided from the aerosol;
  • Fig. 12 is a schematic longitudinal section through a
  • Fig. 13 is a schematic longitudinal section through a
  • Fig. 14 is a schematic longitudinal section through a
  • Fig. 15 is a schematic longitudinal section through a
  • Fig. 16 is a schematic longitudinal section through a
  • FIGS. 1 to 8 An embodiment of a transfer element designated 100 as a whole as shown in FIGS. 1 to 8 is used in particular as part of a tool holder 102.
  • a tool holder 102 is in particular a so-called hollow shaft cone, which serves in machine tools for receiving a tool 104.
  • the tool 104 is a drill 106.
  • a cutting tool 104 in particular a milling tool, can be provided.
  • the tool holder 102 includes in particular a standardized
  • Mounting portion 108 by means of which the tool holder 102 can be fixed to a rotatable spindle of the machine tool.
  • the transfer element 100 is used, in particular, to guide a coolant, for example via a coolant tube 110, through the tool holder 102 to the tool 104.
  • the transfer element 100 comprises in particular a coolant transfer 112, onto which a coolant tube 110 can be plugged, for example, and / or to which a coolant tube 110 can be pressed.
  • the coolant tube 110 can in particular be plugged onto a connecting piece 113 of the coolant transfer 112 or pressed against the transfer element 100.
  • the transfer element 100 comprises a tubular element 114, which fluidly connects the coolant transfer 112 with a delivery region 116 of the transfer element 100.
  • the coolant transfer 112 on the one hand and the delivery region 116 on the other hand are preferably arranged at opposite ends of the tubular element 114.
  • a discharge end 118 of the tubular element 114 opens into the delivery region 116.
  • the transfer element 100 forms a coolant guide 120 for guiding the coolant within the tool holder 102.
  • the discharge end 118 of the tube member 114 is preferably directed to a tool holder 102 facing mounting end 122 of the tool 104.
  • the mounting end 122 of the tool 104 is in particular a one
  • Machining end 124 opposite end of the tool 104 Machining end 124 opposite end of the tool 104.
  • the mounting end 122 is further preferably a feed end 126 to which a coolant can be supplied to the tool 104.
  • the tool 104 includes one or more feed channels 128 which extend from the mounting end 122 to the machining end 124 and serve to supply coolant to the machining end 124 of the tool 104.
  • the tool 104 is preferably held on the tool holder 102.
  • a clamping fixing and / or a positive fixing of the tool 104 on the tool holder 102 can be provided.
  • the feed channels 128 can be made relatively large so that large quantities of coolant can be delivered to the working end 124 of the tool 104.
  • the transfer element 100 comprises a separation region 134 in which coolant formed as an aerosol is at least partially separated into its constituents.
  • cooling liquid is in the
  • the separation of cooling liquid from the aerosol results in an accumulation of cooling liquid which can be introduced into the one or more supply channels 128 without the entire quantity of aerosol having to be passed through the one or more supply channels 128.
  • the separation region 134 is preferably arranged in the delivery region 116 or directly adjoins the delivery region 116.
  • the separation region 134 can thus in particular downstream of the discharge end 118 of the
  • Tube member 114 may be arranged.
  • the separation of cooling liquid from the aerosol is preferably achieved by a flow deflection 136.
  • the delivery end 118 of the tubular element 114 is preferably spaced from the tool 104, in particular the mounting end 122 of the tool 104, so that aerosol flowing out of the tubular element 114 is directed onto the tool 104, but also at the flow deflection 136 deflected and back flow against the outflow direction at the discharge end 118 of the tubular element 114 outside of the tubular element 114.
  • the transfer element 100 preferably further comprises a further tube element 138 surrounding the tube element 114.
  • a further tube element 138 surrounding the tube element 114.
  • a discharge chamber 140 is formed between the inner tube member 114 and the outer tube member 138.
  • a flow cross section of the discharge chamber 140 is preferably larger than a flow cross section within the inner tubular element 114. In this way, preferably a slowing down of the flow in the separation region 134 can be achieved, whereby the separation effect can be optimized. In addition, this can preferably be avoided that entrained coolant is entrained with the gas flow and thus led away from the tool 104.
  • the inner tube member 114 preferably terminates within the outer tube member 138.
  • the outer tube member 138 thus projects beyond the discharge end 118 of the inner tube member 114 in particular.
  • the separation region 134 and the delivery region 116 are thus preferably arranged completely within the outer tube element 138.
  • a positioning device 142 for positioning the tool 104 is preferably arranged on the outer tube element 138.
  • the positioning device 142 may, for example, be an annular end cap 144 which is plugged onto or pushed into the end 146 of the outer tubular element 138 facing the tool 104.
  • the end cap 144 includes, for example, a positioning collar 148, with which the end cap 144 can be fixed in a predetermined end position on the outer tubular element 138.
  • the end cap 144 preferably includes a radially inwardly projecting stop edge 150 against which the mounting end 122 of the tool 104 may engage to ultimately position the tool 104 with respect to an axial direction 152. It may also be favorable if the end cap 144 forms at least part of the flow deflection 136.
  • the end cap 144 forms in particular a baffle region, against which coolant liquid droplets contained in the aerosol impinge, in order ultimately to be precipitated.
  • the end cap 144 may, for example, have a funnel section 154, as a result of which separated cooling fluid can be supplied in a targeted manner to the tool 104, in particular to the one or more supply channels 128 of the tool 104.
  • the funnel section 154 may also serve to optimize the separation effect.
  • Gas discharged via the discharge space 140 between the inner tube element 114 and the outer tube element 138 preferably passes through one or more passage openings 156 in the outer tube element 138 outwards into a further discharge space 140.
  • Tube member 138 and a housing 158 of a base 160 of the tool holder 102 is formed.
  • the gas discharged from the outer tube element 138 can be guided in particular in the axial direction 152 in the direction of the tool 104, in particular being guided past the separating region 134 outside the outer tube element 138 and acting as cooling gas flow outside the tool 104 in the direction of the tool Machining end 124 exits the tool holder 102.
  • the receiving section 130 and / or the clamping section 132 is in particular provided with outlet openings 162, for example slot-shaped outlet openings 162.
  • the transfer element 100 further preferably comprises a fastening element 164 for fastening the transfer element 100, in particular in the base body 160 of the tool holder 102.
  • the fastening element 164 is in particular a screw-in element 166, which has an external thread and can be screwed into a corresponding threaded bore 168 in the base body 160 of the tool holder 102.
  • the transfer element 100 can preferably be fixed to the main body 160 as a function of a depth of engagement in different axial positions. In this way, an insertion depth of the tool 104 in the tool holder 102 can be varied, since ultimately the engagement depth of the screw-in element 166 of the transfer element 100 also results in axial positioning of the end cap 144 for receiving and / or positioning the tool 104.
  • One or more seals 170 are preferably used to seal the transfer element 100 relative to the base body 160 and / or to an environment of the tool holder 102.
  • the seals 170 are arranged in particular between a coolant transfer 112 formed as a connecting piece 113 and the screw-in element 166 and / or between the transfer element 100 and the base body 160 and have a sealing effect.
  • FIG. 9 An alternative embodiment of a transfer element 100 shown in FIG. 9 differs from the first embodiment shown in FIGS. 1 to 8 essentially in that a flow divider 171 is arranged in the separation region 134, which divides the aerosol flow supplied via the tubular element 114 and partially feeds the tool 104 as well as partly passes by the same.
  • the part passed by is subjected in particular to a further flow influencing, whereby cooling liquid is separated from the aerosol.
  • This coolant is supplied in particular via one or more transverse channels 172 to the tool 104.
  • the gas obtained by separating cooling liquid from the aerosol is discharged from the separation region 134, in particular via one or more passage openings 156.
  • the separation area 134 in particular the flow divider 171 is arranged on or within the delivery end 118 of the tubular element 114.
  • an arrangement thereof may also be provided downstream of the discharge end 118.
  • the embodiment of the transfer element 100 shown in FIG. 9 corresponds in terms of structure and function to the embodiment illustrated in FIGS. 1 to 8, so that reference is made to the above description thereof.
  • An alternative embodiment of a transfer element 100 shown in FIG. 10 essentially differs from the embodiment shown in FIGS. 1 to 8 in that the tubular element 114 for delivering the aerosol to the delivery region 116 is designed in terms of flow, in particular such has a small cross-section, that cooling fluid is already separated from the aerosol within the tubular element 114.
  • This cooling fluid then exits the tube element 114 at the delivery end 118 and is thus already directed in a liquid form onto the tool 104.
  • Gas obtained by separating cooling liquid from the aerosol is preferably deflected in the discharge area 116 and discharged via a discharge space 114 and one or more passage openings 156.
  • Cooling fluid may also be supplied to the supply channels 128 in the tool 104, which accumulates in an environment of the tool 104, by means of one or more transverse channels 172.
  • FIG. 11 An alternative embodiment of a transfer element 100 shown in FIG. 11 essentially differs from the embodiment shown in FIG. 9 in that a separation element 174 is arranged in the tube element 114.
  • the separation element 174 is in particular a filter, for example a wire mesh.
  • the separation element 174 is arranged at or in the discharge end 118 of the tubular element 114, so that the separation element 174 is flowed through by the aerosol.
  • cooling liquid is separated from the aerosol, which can then be brought together in particular via a funnel section 154 and finally the feed channels 128 of the tool 104 can be supplied.
  • separation elements 174 for example flow deflection elements, flow baffles, slit-shaped passages and / or installation cartridges for separating cooling liquid from the aerosol.
  • FIG. 12 An alternative embodiment of a transfer element 100 shown in FIG. 12 essentially differs from the first embodiment shown in FIGS. 1 to 8 in that the transfer element 100 comprises a valve device 176.
  • a gas stream obtained in the separation region 134 by separating cooling liquid from the aerosol can preferably be discharged from the interior space surrounded by the outer pipe element 138.
  • the valve device 176 preferably includes a plurality of valves 178.
  • the gas stream obtained by the separation of cooling liquid from the aerosol is preferably from the space surrounded by the outer pipe element 138 in the interior between the outer Tube member 138 and the housing 158 of the body 160 formed further discharge chamber 140 discharged.
  • valves 178 of the valve device 176 Interior by means of the valves 178 of the valve device 176 with the outer tube member 138 surrounding discharge chamber 140 connectable.
  • valves 178 of the valve device 176 preferably each comprise a closing device 180 and / or a valve element 182, which are designed, for example, as a valve piston.
  • the closure device 180 preferably applies a closing force
  • Valve element 182 of the valves 178 Valve element 182 of the valves 178.
  • a valve element 182 of the valves 178 is preferably between a
  • valve 178 is closed, and a release position in which a flow cross-section of the valve 178 is partially or fully released, displaced.
  • valve elements 182 can be brought in intermediate positions between the closure position and the release position.
  • valve elements 182 are in a radial direction, i. H. in particular perpendicular to the axial direction 152, displaceable.
  • valve elements 182 are preferably brought into the closed position of the valve 178.
  • the closing device 180 of a valve 178 preferably comprises in each case a spring element 184, in particular a compression spring element 186. Because of the valve elements 182 of the valves 178 which can be moved in a radial direction, the valves 178 of the valve device 176 can preferably be opened with centrifugal force.
  • a flow cross-section of the valves 178 can be released in particular centrifugally-assisted, in particular if a centrifugal force acting on a valve element 182 of a valve 178 exceeds a closing force of the closing device 180 of the respective valve 178.
  • valves 178 of the valve device 176 can be opened with pressure support.
  • valves 178 of the valve device 176 can be released with pressure assistance, in particular if a pressure force acting on a valve element 182 of a respective valve 178, which is caused by a fluid pressure prevailing in the interior space surrounded by the outer tube element 138, constitutes a closing force of the closing device 180 of FIG Valve 178 exceeds.
  • a volumetric flow of the gas stream which can be discharged from the interior surrounded by the outer pipe element 138 depends on a rotational speed of the tool 104 and / or on the volume flow and / or pressure of a transfer element 100 and as coolant serving aerosols controllable.
  • valve elements 182 of the valves 178 are preferably guided in a valve main body 188 of the valve device 176.
  • the valve main body 188 preferably comprises a fluid guide 190, by means of which the interior space surrounded by the outer tube element 138 can be connected to the cylinder jacket-shaped discharge chamber 140 in an open position of the valve elements 182. It may be favorable if the tool holder 102 comprises a filter element arranged in the cylinder jacket-shaped discharge chamber 140 or downstream of the cylinder jacket-shaped discharge chamber 140 and upstream of the outlet openings 162, which is not illustrated in the figures and by means of which the coolant is deposited gas stream obtained from the aerosol can be cleaned.
  • valve device 176 By providing the valve device 176, a large amount of coolant can preferably be provided even with particularly small tools 104.
  • the embodiment of the transfer element 100 shown in FIG. 12 is identical in construction and function to the embodiment shown in FIGS. 1 to 8, so that the above-mentioned
  • FIG. 13 An alternative embodiment of a transfer element 100 shown in FIG. 13 essentially differs from the embodiment shown in FIG. 12 in that the valve device 176 comprises two valves 178 which each comprise two valve elements 182 designed as flaps 192.
  • the flaps 192 are preferably hingedly movable by means of hinges 194 between a closed position and a release position.
  • the closing device 180 of the valves 178 preferably comprises spring elements 184 designed as tension spring elements 196.
  • valve elements 182 of the valves 178 are preferably movable into the closed position.
  • the embodiment of the transfer element 100 shown in FIG. 13 is identical in terms of construction and function to the embodiment shown in FIG. 12, so that reference is made to the above description thereof.
  • An embodiment of a transfer element 100 shown in FIG. 14 differs from the embodiment shown in FIG. 12 in FIG.
  • valve device 176 comprises only one valve 178, wherein the piston-formed valve element 182 of the valve 178 is movable in the axial direction 152 between the closed position and the released position.
  • the outer tube element 138 comprises a plurality of passage openings 156, which form part of the fluid guide 190 of the valve device 176.
  • a stop sleeve 198 is preferably provided, which has an axial
  • a volumetric flow of the gas stream which can be discharged from the inner space surrounded by the outer pipe element 138 is dependent on the volume flow and / or pressure of the transfer element 100 and supplied as Coolant serving aerosol controllable.
  • the embodiment of the transfer element 100 shown in FIG. 14 is identical in construction and function to the embodiment shown in FIG. 12, so that reference is made to the above description thereof.
  • FIG. 15 An alternative embodiment of a transfer element 100 shown in FIG. 15 essentially differs from the embodiment shown in FIG. 14 in that the outer tube element 138 is shortened is formed and thus serves as a stop for the valve element 182 of the valve 178 of the valve device 176.
  • the valve element 182 is guided in particular directly in the base body 160 of the tool holder 102.
  • the embodiment of the transfer element 100 shown in FIG. 15 is identical in construction and function to the embodiment shown in FIG. 14, so that reference is made to the above description thereof.
  • FIG. 16 An alternative embodiment of a transfer element illustrated in FIG. 16 essentially differs from the embodiment illustrated in FIG. 15 in that the valve device comprises a valve main body 188 which forms a valve cartridge.
  • the spring element 184 of the closing device 180 and the valve element 182 are completely received in the valve main body 188.
  • the embodiment of the transfer element 100 shown in FIG. 16 is identical in construction and function to the embodiment shown in FIG. 15, so that reference is made to the above description thereof.
  • FIG. 17 An alternative embodiment of a transfer element 100 shown in FIG. 17 essentially differs from the embodiment shown in FIG. 16 in that the closing device 180 comprises a plurality of magnetic elements 200, a closing force of the closing device 180 being generated by magnetic repulsion of the magnetic elements 200 can be generated.
  • the upper magnet element 200 in FIG. 17 forms, in particular, the valve element 182.
  • the embodiment of the transfer element 100 shown in FIG. 17 is identical in construction and function to the embodiment shown in FIG. 16, so that reference is made to the above description thereof.
  • a separating region 134 for separating cooling liquid from an aerosol is provided in all of the variants of the transfer element 100 described, a large amount of coolant can preferably be provided at exactly the point at which the coolant is introduced into the tool 104 to ultimately ensure reliable cooling of the tool 104.
  • the variants of the transfer element 100 and of the tool holder 102 described thus make it possible, in particular, to use a so-called 1-channel lubrication system even if tools 104 with very small tool diameters are to be used for machining workpieces.

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Abstract

Um bestehende Schmiersysteme/Kühlsysteme auch für die Verwendung von Werkzeugen mit geringen Durchmessern weiterzuentwickeln, wird vorgeschlagen, dass ein in einem Werkzeughalter anordenbares und/oder ausgebildetes Transferelement Folgendes umfasst: eine Kühlmittelübergabe zur Übergabe von Kühlmittel an das Transferelement; ein Rohrelement, welches ein Abgabeende zum Abgeben des Kühlmittels an das Werkzeug aufweist, wobei das Abgabeende in einen Abgabebereich mündet und das Rohrelement die Kühlmittelübergabe fluidwirksam mit dem Abgabebereich verbindet; einen Abscheidebereich zum Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus einem als Kühlmittel dienenden Aerosol.

Description

Transferelement, Werkzeughalter und Verfahren zum Zuführen von
Kühlmittel zu einem Werkzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Werkzeugmaschinen, ins- besondere die sogenannte Minimalmengenschmiertechnik zum Kühlen und Schmieren von Bohr- und Fräswerkzeugen. Hierbei kommt häufig ein Aerosol als Kühl- und Schmiermittel zum Einsatz. Dieses wird insbesondere durch Kanäle in einem Bearbeitungswerkzeug zu einem Bearbeitungsort zugeführt.
Bei sehr kleinen Werkzeugen, insbesondere sehr kleinen Bohrern mit geringem Durchmesser, ergeben sich technische Einschränkungen bei der Zuführung von Aerosol zu dem Bearbeitungsort. Insbesondere kann die Aerosoldichte zum Ausgleich der niedrigen Strömungsquerschnitte nicht beliebig erhöht werden. Zudem kann bei einer Druckerhöhung zwar eine größere Luftmenge durch die Kanäle hindurchgeführt werden, aber eine wesentlich größere Menge von flüssigem Kühlmittel, insbesondere Öl, wird hierdurch nicht zu dem
Bearbeitungsort gefördert.
Verschiedene Bearbeitungsanlagen mit integrierter Kühlung/Schmierung sind beispielsweise aus folgenden Dokumenten bekannt:
DE 40 02 846 C2; DE 92 03 760 Ul; DE 103 45 130 Al;
DE 10 2004 055 377 Al; DE 10 2012 201 533 Al; DE 10 2010 020 951 Al;
DE 10 2007 012 483 Al; DE 10 2014 104 623 B4.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bestehende Schmier- systeme/Kühlsysteme auch für die Verwendung von Werkzeugen mit geringen Durchmessern weiterzuentwickeln.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Transferelement gemäß Anspruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Transferelement dient zum Transferieren von Kühl- mittel zu einem Werkzeug und umfasst vorzugsweise Folgendes:
eine Kühlmittelübergabe zur Übergabe von Kühlmittel an das Transferelement; ein Rohrelement, welches ein Abgabeende zum Abgeben des Kühlmittels an das Werkzeug aufweist, wobei das Abgabeende in einen Abgabebereich mün- det und das Rohrelement die Kühlmittelübergabe fluidwirksam mit dem
Abgabebereich verbindet;
einen Abscheidebereich zum Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus einem als Kühlmittel dienenden Aerosol.
In der vorliegenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen wird ein- heitlich "Kühlen" als Hauptzweck des zugeführten Mediums genannt, um eine unnötig komplizierte Nomenklatur zu vermeiden. Selbstverständlich dient das zugeführte Medium neben dem Kühlen auch der Schmierung des Werkzeugs.
Das Kühlmittel ist somit beispielsweise ein Kühl- und Schmiermittel. Ent- sprechendes gilt für die weiteren Begriffe, welche den Bestandteil "Kühlen " oder "Kühl" aufweisen.
Das erfindungsgemäße Transferelement gemäß Anspruch 1 umfasst insbe- sondere einen Abscheidebereich zum Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus einem Aerosol. Hierdurch kann in einem vorgegebenen Bereich, insbesondere werkzeugnah, eine größere Menge von Kühlflüssigkeit angesammelt werden, insbesondere um diese dem Werkzeug zuzuführen.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Abscheide- bereich im Abgabebereich angeordnet ist oder sich an den Abgabebereich anschließt.
Insbesondere grenzt der Abscheidebereich unmittelbar an ein dem Trans- ferelement zugewandtes Ende des Werkzeugs an. Im Abscheidebereich abge- schiedene Kühlflüssigkeit kann somit vorzugsweise unmittelbar nach dem Abscheiden in einen oder mehrere in dem Werkzeug ausgebildete Zuführ- kanäle eingeleitet werden.
Vorteilhaft kann es sein, wenn der Abscheidebereich eine oder mehrere
Strömungsumlenkungen umfasst.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass in dem
Abscheidebereich ein oder mehrere Abscheideelemente zum Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol angeordnet sind.
Ein Abscheideelement ist beispielsweise ein Filter, insbesondere ein
Drahtgeflecht, und/oder ein Strömungsumlenkelement.
Durch eine oder mehrere Strömungsumlenkungen sowie durch ein oder mehrere Abscheideelemente kann vorzugsweise eine effiziente Abtrennung der Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erzielt werden.
Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass ein oder mehrere Abscheideelemente als eine oder mehrere Lanzen, einen oder mehrere Schlitze in einem Rohrelement und/oder als ein Zusatzbauteil, insbesondere als eine Einbaukartusche, ausgebildet sind.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Transferelement ein in einem Werkzeug- halter anordenbares und/oder aus demselben herausnehmbares Bauteil ist.
Das Transferelement umfasst dann insbesondere ein Befestigungselement zum Befestigen des Transferelements an einem Grundkörper eines Werkzeughalters zur Aufnahme des Werkzeugs.
Das Befestigungselement ist insbesondere ein Schraubelement zum Ein- schrauben des Transferelements in einen Grundkörper eines Werkzeughalters. Alternativ hierzu kann ferner vorgesehen sein, dass das Transferelement durch Formgebung und/oder Bearbeitung des Werkzeughalters selbst gebildet ist.
Beispielsweise kann es günstig sein, wenn das Transferelement einen Grund- körper des Werkzeughalters umfasst oder bildet oder selbst durch einen Grundkörper des Werkzeughalters gebildet ist.
Insbesondere kann vorgesehen, dass eine sich längs der Rotationsachse des Werkzeughalters erstreckende mittige Bohrung in einem Grundkörper des Werkzeughalters ein Rohrelement des Transferelements bildet.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das
Rohrelement, welches das Abgabeende aufweist, ein inneres Rohrelement ist, welches von einem äußeren Rohrelement des Transferelements umgeben ist. Zwischen dem inneren Rohrelement und dem äußeren Rohrelement ist vor- zugsweise ein Abführraum gebildet, durch welchen ein im Abscheidebereich durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol enthaltener Gasstrom abführbar ist. Der Abführraum erstreckt sich vorzugsweise ausgehend von dem Abscheidebereich weg in Richtung der Kühlmittelübergabe.
Im Abscheidebereich erfolgt vorzugsweise eine Trennung von Kühlflüssigkeit und Gas des Aerosols derart, dass die Kühlflüssigkeit weiter in Richtung des Werkzeugs führbar ist, während das Gas zumindest teilweise von dem Werk- zeug weg geführt wird.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Kühlflüssigkeit, welche aus dem Aerosol abgeschieden wird, zusammen mit weiterem Aerosol in einen oder mehrere Zuführkanäle in dem Werkzeug eingeleitet wird.
Durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltenes Gas wird insbesondere von dem Werkzeug weg geführt oder außerhalb desselben an dem Werkzeug entlang geführt. Das Transferelement und/oder der Werkzeug- halter umfassen hierzu insbesondere einen oder mehrere Gasauslässe. Das innere Rohrelement und das äußere Rohrelement sind vorzugsweise koaxial zueinander angeordnet.
Insbesondere weisen das innere Rohrelement, das äußere Rohrelement und/oder ein Werkzeug eine gemeinsame Rotationsachse auf.
Zwischen dem inneren Rohrelement und dem äußeren Rohrelement ist vor- zugsweise ein zylindermantelförmiger Spalt gebildet.
Außerhalb des äußeren Rohrelements ist vorzugsweise ein weiterer zylinder- mantelförmiger Spalt vorgesehen, welcher insbesondere radial nach innen von dem äußeren Rohrelement und radial nach außen von einer Wandung eines noch zu beschreibenden Grundkörpers eines Werkzeughalters umgeben ist.
Der Abgabebereich und/oder der Abscheidebereich sind vorzugsweise inner- halb des äußeren Rohrelements angeordnet.
Günstig kann es sein, wenn das äußere Rohrelement über das Abgabeende des inneren Rohrelements hinausragt. Es kann vorgesehen sein, dass an einem dem Werkzeug zugewandten Ende des äußeren Rohrelements eine End- kappe angeordnet ist.
Die Endkappe bildet oder umfasst vorzugsweise eine Strömungsumlenkung zum Umlenken einer Strömungsrichtung des Kühlmittels. Die Strömungs- umlenkung dient somit insbesondere zum Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die Endkappe einen Trichterabschnitt zur Zusammenführung von abgeschiedener Kühl- flüssigkeit und/oder zur Zuführung von abgeschiedener Kühlflüssigkeit zu dem Werkzeug bildet. Ferner kann alternativ oder ergänzend hierzu vorgesehen sein, dass die End- kappe eine Positioniervorrichtung zum Positionieren des äußeren Rohrelements relativ zu dem Werkzeug und/oder zum Positionieren des Werkzeugs relativ zu dem Transferelement bildet.
Die Endkappe ist insbesondere im Wesentlichen ringförmig ausgebildet.
Günstig kann es sein, wenn die Endkappe auf das dem Werkzeug zugewandte Ende des äußeren Rohrelements aufgeschoben oder in dasselbe hineinge- schoben ist.
Die Endkappe umfasst vorzugsweise einen Kragen, welcher einen Anschlag zur Positionierung der Endkappe relativ zu dem äußeren Rohrelement bildet.
Ferner umfasst die Endkappe vorzugsweise eine Anschlagkante, mittels welcher das Werkzeug relativ zur Endkappe positionierbar ist. Die Anschlag- kante bildet insbesondere einen Anschlag zur axialen Festlegung des Werk- zeugs an dem Transferelement.
Insbesondere ist die Anschlagkante ein radial innenliegender und radial nach innen ragender Vorsprung, welcher sich beispielsweise an eine Strömungs- umlenkung, insbesondere einen Trichterabschnitt, der Endkappe anschließt.
Der Trichterabschnitt mündet im montierten Zustand des Transferelements und des Werkzeugs unmittelbar in ein oder mehrere Zuführkanäle, welche in dem Werkzeug ausgebildet sind und ein dem Werkzeughalter zugewandtes Ende des Werkzeugs mit einem Bearbeitungsende fluidwirksam verbinden.
Das Bearbeitungsende des Werkzeugs ist vorzugsweise dasjenige Ende, mit welchem das Werkzeug zur Bearbeitung eines Werkstücks an demselben angreift. Vorteilhaft kann es sein, wenn das äußere Rohrelement eine oder mehrere Durchtrittsöffnungen umfasst, durch welche ein Gasstrom, insbesondere der im Abscheidebereich durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltene Gasstrom, in radialer Richtung aus einem von dem äußeren
Rohrelement umgebenen Innenraum nach außen führbar ist.
Ein durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltener
Gasstrom kann somit insbesondere ausgehend von dem Abscheidebereich über den zwischen dem inneren Rohrelement und dem äußeren Rohrelement gebildeten Abführbereich von dem Werkzeug weggeführt und schließlich über die eine oder die mehreren Durchtrittsöffnungen aus dem äußeren Rohr- element nach außen geführt werden.
Bei einer Ausgestaltung des Transferelements ist vorgesehen, dass das Transferelement eine Ventilvorrichtung umfasst, mittels welcher der im Abscheidebereich durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltene Gasstrom aus einem von dem äußeren Rohrelement umgebenen Innenraum abführbar ist.
Die Ventilvorrichtung umfasst insbesondere ein oder mehrere Ventile, mittels welcher der durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltene Gasstrom aus dem von dem äußeren Rohrelement umgebenen Innenraum abführbar ist.
Günstig kann es sein, wenn der von dem äußeren Rohrelement umgebene Innenraum mittels der Ventilvorrichtung, insbesondere mittels eines oder mehrerer Ventile der Ventilvorrichtung, mit einem das äußere Rohrelement umgebenden Abführraum verbindbar ist.
Ein Ventil der Ventilvorrichtung umfasst vorzugsweise jeweils eine
Schließeinrichtung, welche eine Schließkraft auf das Ventilelement des Ventils ausübt, insbesondere in Richtung einer Verschlusslage des Ventils, in welcher ein Durchflussquerschnitt des Ventils mittels des Ventilelements verschlossen ist.
Eine Schließeinrichtung eines Ventils umfasst beispielsweise ein oder mehrere Magnetelemente. Eine Schließkraft der Schließeinrichtung ist beispielsweise durch magnetische Abstoßung zweier Magnetelemente der Schließeinrichtung erzeugbar.
Günstig kann es ferner sein, wenn eine Schließeinrichtung eines Ventils ein oder mehrere Federelemente umfasst.
Ein oder mehrere Federelemente der Schließeinrichtung sind beispielsweise Druckfederelemente oder Zugfederelemente.
Vorzugsweise ist ein Volumenstrom des Gasstroms, welcher aus dem von dem äußeren Rohrelement umgebenen Innenraum abführbar ist, abhängig von einer Drehzahl des Werkzeugs und/oder abhängig von dem Volumenstrom und/oder dem Druck eines dem Transferelement zugeführten und als
Kühlmittel dienenden Aerosols steuerbar.
Beispielsweise ist es denkbar, dass ein oder mehrere Ventile der
Ventilvorrichtung jeweils fliehkraftunterstützt öffenbar sind. Insbesondere ist ein Durchflussquerschnitt des einen oder der mehreren Ventile der
Ventilvorrichtung fliehkraftunterstützt freigebbar und/oder vergrößerbar, beispielsweise wenn eine auf ein Ventilelement eines Ventils wirkende
Fliehkraft eine Schließkraft einer Schließeinrichtung des Ventils übersteigt.
Vorzugsweise umfasst ein Ventil der Ventilvorrichtung jeweils ein
Ventilelement, welches fliehkraftunterstützt aus einer Verschlusslage des Ventilelements, in welcher ein Durchflussquerschnitt des Ventils mittels des Ventilelements verschlossen ist, in eine Freigabelage des Ventilelements bewegbar ist, in welcher ein Durchflussquerschnitt des Ventilelements teilweise oder ganz freigegeben ist. Mittels Fliehkraft verlagerbare Ventilelemente sind vorzugsweise in einer radialen Richtung zwischen einer Verschlusslage und einer Freigabelage verlagerbar.
Günstig kann es ferner sein, wenn ein oder mehrere Ventile der
Ventilvorrichtung jeweils druckunterstützt öffenbar sind. Insbesondere ist ein Durchflussquerschnitt des einen oder der mehreren Ventile der
Ventilvorrichtung druckunterstützt freigebbar und/oder vergrößerbar, beispielsweise wenn eine auf ein Ventilelement eines Ventils wirkende
Druckkraft eine Schließkraft einer Schließeinrichtung des Ventils übersteigt.
Das Transferelement eignet sich insbesondere zur Verwendung in einem Werkzeughalter.
Der Werkzeughalter umfasst insbesondere einen Grundkörper, welcher einen Hohlschaftkegel umfasst oder als Hohlschaftkegel ausgebildet ist.
Insbesondere ist der Grundkörper ein Hohlschaftkegel nach DIN 69893.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Werkzeughalter, welcher insbe- sondere ein erfindungsgemäßes Transferelement umfasst.
Insbesondere umfasst der Werkzeughalter einen Grundkörper, welcher einen Aufnahmeabschnitt zum Aufnehmen eines Werkzeugs, insbesondere eines Bohrers oder eines Fräsers, umfasst. Zudem umfasst der Werkzeughalter ein in dem Grundkörper angeordnetes Transferelement, insbesondere ein erfindungsgemäßes Transferelement.
Das Transferelement ist vorzugsweise in den Grundkörper einschraubbar. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Transferelement ein Ein- schraubelement umfasst, welches insbesondere ein Außengewinde aufweist und in ein in dem Grundkörper angeordnetes Innengewinde einschraubbar ist.
Abhängig von einer Einschraubtiefe des Transferelements in dem Grundkörper kann vorzugsweise eine axiale Position des Werkzeugs relativ zum Grund- körper des Werkzeughalters vorgegeben werden, insbesondere da durch die unterschiedliche Positionierung des Transferelements eine Anschlagkante der an dem äußeren Rohrelement angeordneten Endkappe relativ zu einem Auf- nahmeabschnitt zur Aufnahme des Werkzeugs verschoben wird.
Das Transferelement ist insbesondere tiefenvariabel in dem Grundkörper fest- legbar.
Vorteilhaft kann es sein, wenn zwischen einem äußeren Rohrelement des Transferelements und dem Grundkörper des Werkzeughalters ein zylinder- mantelförmiger Abführraum gebildet ist, welcher
a) fluidwirksam von dem Abgabebereich getrennt oder trennbar ist; und/oder b) sich an dem Abgabebereich vorbei bis zu einem dem Werkzeug zuge- wandten Ende des Werkzeughalters erstreckt; und/oder
c) mittels einer oder mehrerer Austrittsöffnungen an einem dem Werkzeug zugewandten Ende des Werkzeughalters mit einer Umgebung des Werkzeug- halters fluidwirksam verbunden ist.
Vorzugsweise ist der zylindermantelförmige Abführraum in einer radialen Richtung mittels des äußeren Rohrelements von dem Abgabebereich getrennt.
Günstig kann es jedoch sein, wenn das äußere Rohrelement eine oder mehrere Durchtrittsöffnungen umfasst, welche in einer radialen Richtung vorzugsweise nicht unmittelbar neben dem Abgabebereich angeordnet sind und einen zwischen dem inneren Rohrelement und dem äußeren Rohrelement gebildeten Abführraum mit dem zylindermantelförmigen Abführraum verbinden. Ausgehend von dem Abgabebereich und somit vorzugsweise auch ausgehend von dem Abscheidebereich kann somit ein zumindest teilweise von der Kühl- flüssigkeit befreiter Gasstrom über einen oder mehrere Abführräume aus dem Transferelement und/oder aus dem gesamten Werkzeughalter herausgeführt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Werkzeughalter ist insbesondere vorgesehen, dass der Grundkörper einen Hohlschaftkegel umfasst oder als Hohlschaftkegel ausgebildet ist.
Ferner weist der erfindungsgemäße Werkzeughalter vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Trans- ferelement beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Zuführen von Kühlmittel zu einem Werkzeug.
Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereit- zustellen, mittels welchem ein effizienter Transfer von Kühlmittel von einer Kühlmittelleitung zu einem Werkzeug möglich ist und mittels welchem insbesondere große Mengen von Kühlflüssigkeit für Werkzeuge mit sehr kleinen Kühlkanaldurchmessern bereitgestellt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren gemäß dem unab- hängigen Verfahrensanspruch gelöst.
Das Verfahren zum Zuführen von Kühlmittel zu einem Werkzeug umfasst ins- besondere Folgendes:
Zuführen von als Kühlmittel dienendem Aerosol zu einem Transferelement, welches an einem Grundkörper eines Werkzeughalters angeordnet und/oder ausgebildet ist;
Hindurchführen des Aerosols durch einen Abscheidebereich, wodurch Kühl- flüssigkeit aus dem Aerosol abgeschieden wird; Zuführen der Kühlflüssigkeit und zumindest eines Teils des Aerosols zu dem Werkzeug und Hindurchführen der Kühlflüssigkeit und zumindest eines Teils des Aerosols durch einen oder mehrere Zuführkanäle des Werkzeugs;
Abführen eines in dem Abscheidebereich zumindest teilweise von Kühlflüssig- keit befreiten Gasstroms aus einem Innenraum des Werkzeughalters, insbe- sondere unter Umgehung des Werkzeugs.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Transferelement und/oder dem erfindungsgemäßen Werkzeughalter beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
Ferner weisen das erfindungsgemäße Transferelement und/oder der erfin- dungsgemäße Werkzeughalter vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Merk- male und/oder Vorteile auf.
Dem Transferelement wird vorzugsweise ausschließlich Aerosol als Kühlmittel zugeführt.
Ein Kühlsystem der das erfindungsgemäße Transferelement und/oder den erfindungsgemäßen Werkzeughalter umfassenden Bearbeitungsanlage ist somit insbesondere ein sogenanntes 1-Kanal System.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Teil, insbesondere mindestens ungefähr 40 %, vorzugsweise mindestens ungefähr 70 %, eines Gesamtgasvolumenstroms, welcher als Bestandteil des Aerosolstroms dem Transferelement zugeführt wird, unter Umgehung des Werkzeugs an eine Umgebung des Werkzeughalters abgegeben wird.
Günstig kann es sein, wenn ein Volumenstrom eines im Abscheidebereich durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltenen Gasstroms mittels einer Ventilvorrichtung des Transferelements abhängig von einer Drehzahl des Werkzeugs und/oder abhängig von dem Volumenstrom und/oder dem Druck des dem Transferelement zugeführten und als Kühlmittel dienenden Aerosols steuerbar ist.
Der dem Transferelement insgesamt zugeführte Aerosolvolumenstrom ent- spricht vorzugsweise mindestens ungefähr dem Doppelten, vorzugsweise min- destens ungefähr dem Vierfachen, eines Volumenstroms, welcher durch sämt- liche in dem Werkzeug ausgebildete Zuführkanäle hindurchführbar ist.
Vorzugsweise kann ein insbesondere über ein Kühlmittelrohr an dem Transfer- element anliegender Druck durch eine sich aus dem Abscheiden von Kühl- flüssigkeit im Abscheidebereich ergebende Aufkonzentration von Flüssigkeit- ströpfchen zur Förderung von mindestens dem doppelten Kühlflüssigkeits- volumenstrom, insbesondere mindestens dem vierfachen Kühlflüssigkeits- volumenstrom, durch sämtliche in dem Werkzeug ausgebildete Zuführkanäle genutzt werden, als wenn lediglich das dem Transferelement zugeführte Aero- sol ohne eine Abscheidung zu dem Werkzeug zugeführt werden würde.
Im Abscheidebereich abgeschiedene Flüssigkeitströpfchen können insbe- sondere über den Druck des zugeführten Aerosols durch den einen oder die mehreren Zuführkanäle in dem Werkzeug hindurchgepresst werden. Hierdurch kann eine besonders große Flüssigkeitsmenge zu dem Bearbeitungsende des Werkzeugs gefördert werden, selbst wenn die Zuführkanäle lediglich sehr geringe Durchmesser aufweisen.
Insbesondere können als Durchmesser des einen oder der mehreren Zuführ- kanäle höchstens ungefähr 0,2 mm, beispielsweise höchstens ungefähr 0,15 mm vorgesehen sein.
Ein Durchmesser des Werkzeugs, insbesondere eines Bohrers, beträgt beispielsweise höchstens ungefähr 6 mm, insbesondere höchstens ungefähr 4 mm. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein Tieflochbohrer mit einem
Durchmesser von 2 mm oder 1,5 mm als Werkzeug vorgesehen ist, wobei bei- spielsweise ein, zwei oder mehr als zwei Zuführkanäle mit einem Durchmesser von weniger als ungefähr 0,5 mm, beispielsweise weniger als ungefähr
0,2 mm, vorgesehen sind.
Als Kühlmittel wird insbesondere ein Aerosol mit einer Luftmenge von unge- fähr 1 Nl/min und einer zudosierten Kühlflüssigkeitsmenge von ungefähr 5 ml/h verwendet.
Durch das Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol kann vorzugsweise mindestens ungefähr 50 %, beispielsweise mindestens ungefähr 80 %, einer insgesamt dem Transferelement zugeführten Kühlflüssigkeitsmenge in den einen oder die mehreren Zuführkanäle in dem Werkzeug eingeleitet werden.
Ein durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltener
Gasstrom wird insbesondere als äußerer Kühlstrom an dem Werkzeug entlang in Richtung des Bearbeitungsendes geführt.
Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegen- stand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
In den Zeichnungen zeigen :
Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Werk- zeughalters sowie eines daran festgelegten Werkzeugs;
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf eine Vorderseite des Werk- zeughalters aus Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht des Werkzeughalters und des
Werkzeugs aus Fig. 1; Fig. 4 einen schematischen Längsschnitt durch den Werkzeughalter und das Werkzeug aus Fig. 1;
Fig. 5 einen schematischen perspektivischen Längsschnitt durch den
Werkzeughalter und das Werkzeug aus Fig. 1;
Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs VI in Fig. 5;
Fig. 7 eine der Fig. 5 entsprechende schematische Darstellung des
Werkzeughalters und des Werkzeugs, wobei ein inneres
Rohrelement und eine Endkappe eines Transferelements des Werkzeughalters sowie das Werkzeug selbst ungeschnitten dargestellt sind;
Fig. 8 eine der Fig. 6 entsprechende vergrößerte Darstellung des
Bereichs VIII in Fig. 7;
Fig. 9 einen schematischen Längsschnitt durch einen Abscheide- bereich einer alternativen Ausführungsform eines Transfer- elements, wobei eine Strömungsaufteilung zum Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus einem Aerosol vorgesehen ist;
Fig. 10 eine der Fig. 9 entsprechende schematische Darstellung einer weiteren alternativen Ausführungsform eines Transferelements, wobei eine Abscheidung von Kühlflüssigkeit durch Beschleu- nigung des Aerosols in einem als Lanze ausgebildeten
Rohrelement erzielt wird;
Fig. 11 eine der Fig. 9 entsprechende schematische Darstellung einer weiteren alternativen Ausführungsform eines Transferelements, bei welchem ein als Filter ausgebildetes Abscheideelement zum Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol vorgesehen ist;
Fig. 12 einen schematischen Längsschnitt durch einen
Abscheidebereich einer weiteren alternativen Ausführungsform eines Transferelements, welches eine Ventilvorrichtung umfasst;
Fig. 13 einen schematischen Längsschnitt durch einen
Abscheidebereich einer weiteren alternativen Ausführungsform eines Transferelements, welches eine Ventilvorrichtung umfasst;
Fig. 14 einen schematischen Längsschnitt durch einen
Abscheidebereich einer weiteren alternativen Ausführungsform eines Transferelements, welches eine Ventilvorrichtung umfasst;
Fig. 15 einen schematischen Längsschnitt durch einen
Abscheidebereich einer weiteren alternativen Ausführungsform eines Transferelements, welches eine Ventilvorrichtung umfasst;
Fig. 16 einen schematischen Längsschnitt durch einen
Abscheidebereich einer weiteren alternativen Ausführungsform eines Transferelements, welches eine Ventilvorrichtung umfasst; und
Fig. 17 einen schematischen Längsschnitt durch einen
Abscheidebereich einer weiteren alternativen Ausführungsform eines Transferelements, welches eine Ventilvorrichtung umfasst. Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Eine in den Fig. 1 bis 8 dargestellte Ausführungsform eines als Ganzes mit 100 bezeichneten Transferelements kommt insbesondere als Bestandteil eines Werkzeughalters 102 zum Einsatz.
Ein Werkzeughalter 102 ist insbesondere ein sogenannter Hohlschaftkegel, welcher in Werkzeugmaschinen zur Aufnahme eines Werkzeugs 104 dient.
Insbesondere ist das Werkzeug 104 ein Bohrer 106.
Ferner kann beispielsweise ein spanabhebendes Werkzeug 104, insbesondere ein Fräswerkzeug, vorgesehen sein.
Der Werkzeughalter 102 umfasst insbesondere einen standardisierten
Montageabschnitt 108, mittels welchem der Werkzeughalter 102 an einer rotierbaren Spindel der Werkzeugmaschine festlegbar ist.
Das Transferelement 100 dient insbesondere dazu, ein beispielsweise über ein Kühlmittelrohr 110 zugeführtes Kühlmittel durch den Werkzeughalter 102 hindurch bis zu dem Werkzeug 104 zu führen.
Das Transferelement 100 umfasst hierzu insbesondere eine Kühlmittelüber- gabe 112, auf welche ein Kühlmittelrohr 110 beispielsweise aufsteckbar ist und/oder an welche ein Kühlmittelrohr 110 anpressbar ist.
Das Kühlmittelrohr 110 ist insbesondere auf einen Anschlussstutzen 113 der Kühlmittelübergabe 112 aufsteckbar oder an das Transferelement 100 anpressbar. Ferner umfasst das Transferelement 100 ein Rohrelement 114, welches die Kühlmittelübergabe 112 fluidwirksam mit einem Abgabebereich 116 des Transferelements 100 verbindet.
Die Kühlmittelübergabe 112 einerseits und der Abgabebereich 116 anderer- seits sind dabei vorzugsweise an einander gegenüberliegenden Enden des Rohrelements 114 angeordnet.
Insbesondere mündet ein Abgabeende 118 des Rohrelements 114 in den Abgabebereich 116.
Das Transferelement 100 bildet insbesondere eine Kühlmittelführung 120 zur Führung des Kühlmittels innerhalb des Werkzeughalters 102.
Das Abgabeende 118 des Rohrelements 114 ist vorzugsweise auf ein dem Werkzeughalter 102 zugewandtes Montageende 122 des Werkzeugs 104 gerichtet.
Das Montageende 122 des Werkzeugs 104 ist insbesondere ein einem
Bearbeitungsende 124 gegenüberliegendes Ende des Werkzeugs 104.
Das Montageende 122 ist ferner vorzugsweise ein Zuführende 126, an welchem dem Werkzeug 104 ein Kühlmittel zuführbar ist.
Vorzugsweise umfasst das Werkzeug 104 einen oder mehrere Zuführkanäle 128, welche sich von dem Montageende 122 bis hin zum Bearbeitungsende 124 erstrecken und der Zuführung von Kühlmittel zu dem Bearbeitungsende 124 des Werkzeugs 104 dienen.
Mittels eines Aufnahmeabschnitts 130 und/oder eines Einspannabschnitts 132 des Werkzeughalters 102 ist das Werkzeug 104 vorzugsweise an dem Werk- zeughalter 102 gehalten. Insbesondere kann hierbei eine klemmende Festlegung und/oder eine form- schlüssige Festlegung des Werkzeugs 104 an dem Werkzeughalter 102 vorge- sehen sein.
Bei Werkzeugen 104 mit großem Durchmesser, beispielsweise bei Bohrern 106 mit 8 mm oder 10 mm oder mehr Bohrdurchmesser, können die Zuführkanäle 128 relativ groß dimensioniert werden, so dass große Mengen von Kühlmittel bis zum Bearbeitungsende 124 des Werkzeugs 104 gefördert werden können.
Bei vergleichsweise kleinen Werkzeugen 104, beispielsweise bei Bohrern 106 mit geringem Bohrdurchmesser, insbesondere 4 mm oder weniger, kann die Versorgung des Bearbeitungsendes 124 mit Kühlmittel problematisch werden.
Bei der in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Ausführungsform des Transfer- elements 100 und/oder des Werkzeughalters 102 ist daher eine optimierte Kühlmittelführung vorgesehen.
Insbesondere umfasst das Transferelement 100 einen Abscheidebereich 134, in welchem als Aerosol ausgebildetes Kühlmittel zumindest teilweise in seine Bestandteile aufgetrennt wird. Insbesondere wird Kühlflüssigkeit in dem
Abscheidebereich 134 abgeschieden, so dass ein zumindest teilweise von Kühlflüssigkeit befreiter Gasstrom erhalten wird. Dieser Gasstrom wird vor- zugsweise aus dem Abscheidebereich 134 abgeführt, insbesondere an dem Werkzeug 104 vorbeigeführt.
Im Abscheidebereich 134 ergibt sich durch die Abscheidung von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol eine Ansammlung von Kühlflüssigkeit, welche in den einen oder die mehreren Zuführkanäle 128 einleitbar ist, ohne dass die gesamte Aerosolmenge durch den einen oder die mehreren Zuführkanäle 128 hindurch- geführt werden muss.
Aufgrund des Abscheidebereichs 134 kann somit ein großer Aerosolvolumen- strom insbesondere über das Kühlmittelrohr 110 zu dem Transferelement 100 zugeführt werden, ohne dass dieser gesamte Aerosolvolumenstrom vollständig durch den einen oder die mehreren Zuführkanäle 128 hindurchgeleitet werden müsste.
Der Abscheidebereich 134 ist vorzugsweise im Abgabebereich 116 angeordnet oder grenzt unmittelbar an den Abgabebereich 116 an. Der Abscheidebereich 134 kann somit insbesondere stromabwärts des Abgabeendes 118 des
Rohrelements 114 angeordnet sein.
Bei der in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Ausführungsform des Transfer- elements 100 wird die Abscheidung von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol vorzugsweise durch eine Strömungsumlenkung 136 erzielt.
Das Abgabeende 118 des Rohrelements 114 ist hierzu vorzugsweise beab- standet von dem Werkzeug 104, insbesondere dem Montageende 122 des Werkzeugs 104, angeordnet, so dass aus dem Rohrelement 114 heraus- strömendes Aerosol auf das Werkzeug 104 gerichtet wird, jedoch auch an der Strömungsumlenkung 136 umgelenkt und entgegen einer Ausströmrichtung am Abgabeende 118 des Rohrelements 114 außerhalb des Rohrelements 114 zurückströmen kann.
Durch die Abscheidung von Kühlflüssigkeit an der Strömungsumlenkung 136 wird insbesondere ein zumindest teilweise von Kühlflüssigkeit befreiter Gasstrom außerhalb des Rohrelements 114 abgeführt.
Das Transferelement 100 umfasst vorzugsweise ferner ein das Rohrelement 114 umgebendes weiteres Rohrelement 138. Nachfolgend wird daher auf das Rohrelement 114 als inneres Rohrelement 114 und auf das weitere Rohrele- ment 138 als äußeres Rohrelement 138 Bezug genommen.
Zwischen dem inneren Rohrelement 114 und dem äußeren Rohrelement 138 ist insbesondere ein Abführraum 140 gebildet. Ein Strömungsquerschnitt des Abführraums 140 ist vorzugsweise größer als ein Strömungsquerschnitt innerhalb des inneren Rohrelements 114. Hierdurch kann vorzugsweise eine Verlangsamung der Strömung im Abscheidebereich 134 erzielt werden, wodurch die Abscheidewirkung optimiert werden kann. Zudem kann hierdurch vorzugsweise vermieden werden, dass abgeschiedene Kühlflüssigkeit mit dem Gasstrom mitgerissen und somit von dem Werkzeug 104 weggeführt wird.
Das innere Rohrelement 114 endet vorzugsweise innerhalb des äußeren Rohrelements 138.
Das äußere Rohrelement 138 ragt somit insbesondere über das Abgabeende 118 des inneren Rohrelements 114 hinaus.
Der Abscheidebereich 134 und der Abgabebereich 116 sind somit vorzugs- weise vollständig innerhalb des äußeren Rohrelements 138 angeordnet.
An dem äußeren Rohrelement 138 ist vorzugsweise eine Positioniervorrichtung 142 zu Positionierung des Werkzeugs 104 angeordnet.
Die Positioniervorrichtung 142 kann beispielsweise eine ringförmige Endkappe 144 sein, welche auf das dem Werkzeug 104 zugewandte Ende 146 des äußeren Rohrelements 138 aufgesteckt oder in dasselbe eingeschoben ist.
Die Endkappe 144 umfasst beispielsweise einen Positionierkragen 148, mit welchem die Endkappe 144 in einer vorgegebenen Endposition an dem äußeren Rohrelement 138 festlegbar ist.
Ferner umfasst die Endkappe 144 vorzugsweise eine radial nach innen ragende Anschlagkante 150, an welcher das Montageende 122 des Werkzeugs 104 zur Anlage kommen kann, um letztlich das Werkzeug 104 bezüglich einer axialen Richtung 152 zu positionieren. Günstig kann es ferner sein, wenn die Endkappe 144 zumindest einen Teil der Strömungsumlenkung 136 bildet.
Die Endkappe 144 bildet insbesondere einen Prallbereich, gegen welchen im Aerosol enthaltene Kühlflüssigkeitströpfchen prallen, um letztlich abgeschieden zu werden.
Die Endkappe 144 kann beispielsweise einen Trichterabschnitt 154 aufweisen, wodurch abgeschiedene Kühlflüssigkeit gezielt zu dem Werkzeug 104, insbe- sondere zu dem einen oder den mehreren Zuführkanälen 128 des Werkzeugs 104, zuführbar ist.
Der Trichterabschnitt 154 kann ferner der Optimierung der Abscheidewirkung dienen.
Über den Abführraum 140 zwischen dem inneren Rohrelement 114 und dem äußeren Rohrelement 138 abgeführtes Gas gelangt vorzugsweise durch eine oder mehrere Durchtrittsöffnungen 156 in dem äußeren Rohrelement 138 nach außen in einen weiteren Abführraum 140.
Der weitere Abführraum 140 ist insbesondere zwischen dem äußeren
Rohrelement 138 und einer Gehäusewandung 158 eines Grundkörpers 160 des Werkzeughalters 102 gebildet.
Das aus dem äußeren Rohrelement 138 abgeführte Gas kann insbesondere in axialer Richtung 152 in Richtung des Werkzeugs 104 geführt werden, wobei es insbesondere außerhalb des äußeren Rohrelements 138 an dem Abscheide- bereich 134 vorbeigeführt wird und als Kühlgasstrom außerhalb des Werk- zeugs 104 in Richtung des Bearbeitungsendes 124 aus dem Werkzeughalter 102 austritt. Der Aufnahmeabschnitt 130 und/oder der Einspannabschnitt 132 ist hierzu insbesondere mit Austrittsöffnungen 162, beispielsweise schlitzförmigen Aus- trittsöffnungen 162, versehen.
Das Transferelement 100 umfasst ferner vorzugsweise ein Befestigungs- element 164 zum Befestigen des Transferelements 100 an, insbesondere in, dem Grundkörper 160 des Werkzeughalters 102.
Das Befestigungselement 164 ist insbesondere ein Einschraubelement 166, welches ein Außengewinde aufweist und in eine hierzu korrespondierende Gewindebohrung 168 in dem Grundkörper 160 des Werkzeughalters 102 ein- schraubbar ist.
Das Transferelement 100 ist vorzugsweise abhängig von einer Einschraubtiefe in unterschiedlichen axialen Positionen an dem Grundkörper 160 festlegbar. Hierdurch kann eine Einstecktiefe des Werkzeugs 104 in dem Werkzeughalter 102 variiert werden, da sich letztlich aus der Einschraubtiefe des Einschraub- elements 166 des Transferelements 100 auch eine axiale Positionierung der Endkappe 144 zur Aufnahme und/oder Positionierung des Werkzeugs 104 ergibt.
Eine oder mehrere Dichtungen 170 dienen vorzugsweise der Abdichtung des Transferelements 100 gegenüber dem Grundkörper 160 und/oder zu einer Umgebung des Werkzeughalters 102 hin.
Die Dichtungen 170 sind dabei insbesondere zwischen einer als Anschluss- stutzen 113 ausgebildeten Kühlmittelübergabe 112 und dem Einschraub- element 166 und/oder zwischen dem Transferelement 100 und dem Grund- körper 160 angeordnet und abdichtend wirksam.
Dadurch, dass bei der in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Ausführungsform des Transferelements 100 eine große Aerosolmenge und somit eine große Kühl- flüssigkeitsmenge bis zu dem Abscheidebereich 134 zuführbar ist, und dadurch, dass die Kühlflüssigkeit aufgrund der Abscheidung im Abscheide- bereich 134 in konzentrierterer Form durch das Werkzeug 104 hindurch zu dem Bearbeitungsende 124 führbar ist, kann eine effiziente Werkzeugkühlung auch bei Werkzeugen 104 mit kleinen Werkzeugdurchmessern realisiert werden.
Eine in Fig. 9 dargestellte alternative Ausführungsform eines Transferelements 100 unterscheidet sich von der in den Fig. 1 bis 8 dargestellten ersten Aus- führungsform im Wesentlichen dadurch, dass im Abscheidebereich 134 ein Strömungsaufteiler 171 angeordnet ist, welcher die über das Rohrelement 114 zugeführte Aerosolströmung aufteilt und dabei teilweise dem Werkzeug 104 zuführt sowie teilweise an demselben vorbeiführt.
Der vorbei geführte Teil wird insbesondere einer weitergehenden Strömungs- beeinflussung unterworfen, wodurch Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol abge- schieden wird.
Diese Kühlflüssigkeit wird insbesondere über einen oder mehrere Querkanäle 172 zu dem Werkzeug 104 zugeführt. Das durch Abscheiden von Kühlflüssig- keit aus dem Aerosol erhaltene Gas wird insbesondere über eine oder mehrere Durchtrittsöffnungen 156 aus dem Abscheidebereich 134 abgeführt.
Bei der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform des Transferelements 100 ist der Abscheidebereich 134, insbesondere der Strömungsaufteiler 171 an oder innerhalb des Abgabeendes 118 des Rohrelements 114 angeordnet. Es kann jedoch auch eine Anordnung desselben stromabwärts des Abgabeendes 118 vorgesehen sein.
Im Übrigen stimmt die in Fig. 9 dargestellte Ausführungsform des Transfer- elements 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den Fig. 1 bis 8 dar- gestellten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschrei- bung insoweit Bezug genommen wird. Eine in Fig. 10 dargestellte alternative Ausführungsform eines Transfer- elements 100 unterscheidet sich von der in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass das Rohrelement 114 zur Zuführung des Aerosols zu dem Abgabebereich 116 strömungstechnisch so ausgelegt ist, insbesondere einen derart geringen Querschnitt aufweist, dass bereits innerhalb des Rohrelements 114 Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol abge- schieden wird.
Diese Kühlflüssigkeit tritt dann am Abgabeende 118 aus dem Rohrelement 114 aus und wird somit bereits in flüssiger Form auf das Werkzeug 104 gerichtet.
Durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltenes Gas wird vorzugsweise im Abgabebereich 116 umgelenkt und über einen Abführraum 114 und eine oder mehrere Durchtrittsöffnungen 156 abgeführt.
Mittels einer oder mehrerer Querkanäle 172 kann ferner Kühlflüssigkeit zu den Zuführkanälen 128 in dem Werkzeug 104 zugeführt werden, welche sich in einer Umgebung des Werkzeugs 104 ansammelt.
Im Übrigen stimmt die in Fig. 10 dargestellte alternative Ausführungsform des Transferelements 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in Fig. 11 dargestellte alternative Ausführungsform eines Transfer- elements 100 unterscheidet sich von der in Fig. 9 dargestellten Ausführungs- form im Wesentlichen dadurch, dass in dem Rohrelement 114 ein Abscheide- element 174 angeordnet ist.
Das Abscheideelement 174 ist insbesondere ein Filter, beispielsweise ein Drahtgeflecht. Vorzugsweise ist das Abscheideelement 174 an oder in dem Abgabeende 118 des Rohrelements 114 angeordnet, so dass das Abscheideelement 174 mit dem Aerosol durchströmt wird. Hierbei wird Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol abgeschieden, welches dann insbesondere über einen Trichterabschnitt 154 zusammengeführt und schließlich den Zuführkanälen 128 des Werkzeugs 104 zugeführt werden kann.
Alternativ zu einem Filter können auch anderweitige Abscheideelemente 174, beispielsweise Strömungsumlenkelemente, Strömungsschikanen, schlitz- förmige Durchführungen und/oder Einbaukartuschen zur Abscheidung von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol vorgesehen sein.
Im Übrigen stimmt die in Fig. 11 dargestellte alternative Ausführungsform des Transferelements 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig. 9 darge- stellten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschrei- bung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in Fig. 12 dargestellte alternative Ausführungsform eines Transfer- elements 100 unterscheidet sich von der in den Fig. 1 bis 8 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass das Transferelement 100 eine Ventilvorrichtung 176 umfasst.
Mittels der Ventilvorrichtung 176 ist vorzugsweise ein im Abscheide- bereich 134 durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltener Gasstrom aus dem von dem äußeren Rohrelement 138 umgebenen Innenraum abführbar.
Die Ventilvorrichtung 176 umfasst vorzugsweise mehrere Ventile 178.
Mittels der Ventile 178 ist der durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltene Gasstrom vorzugsweise aus dem von dem äußeren Rohr- element 138 umgebenen Innenraum in den zwischen dem äußeren Rohrelement 138 und der Gehäusewandung 158 des Grundkörpers 160 gebildeten weiteren Abführraum 140 abführbar.
Insbesondere ist der von dem äußeren Rohrelement 138 umgebene
Innenraum mittels der Ventile 178 der Ventilvorrichtung 176 mit dem das äußere Rohrelement 138 umgebenden Abführraum 140 verbindbar.
Die Ventile 178 der Ventilvorrichtung 176 umfassen vorzugsweise jeweils eine Schließeinrichtung 180 und/oder ein Ventilelement 182, welche beispielsweise als Ventilkolben ausgebildet sind.
Die Schließeinrichtung 180 übt vorzugsweise eine Schließkraft auf ein
Ventilelement 182 der Ventile 178 aus.
Ein Ventilelement 182 der Ventile 178 ist vorzugsweise zwischen einer
Verschlusslage, in welcher ein Durchflussquerschnitt des Ventils 178
verschlossen ist, und einer Freigabelage, in weicher ein Durchflussquerschnitt des Ventils 178 teilweise oder ganz freigegeben ist, verlagerbar.
Insbesondere ist es denkbar, dass die Ventilelemente 182 in Zwischen- positionen zwischen der Verschlusslage und der Freigabelage bringbar sind.
Bei der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform des Transferelements 100 sind die Ventilelemente 182 in einer radialen Richtung, d. h. insbesondere senkrecht zur der axialen Richtung 152, verlagerbar.
Mittels der Schließeinrichtung 180 sind die Ventilelemente 182 vorzugsweise in die Verschlusslage des Ventils 178 bringbar.
Bei der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform des Transferelements 100 umfasst die Schließeinrichtung 180 eines Ventils 178 vorzugsweise jeweils ein Federelement 184, insbesondere ein Druckfederelement 186. Aufgrund der in einer radialen Richtung bewegbaren Ventilelemente 182 der Ventile 178 sind die Ventile 178 der Ventilvorrichtung 176 vorzugsweise fliehkraftunterstützt öffenbar.
Ein Durchflussquerschnitt der Ventile 178 ist dabei insbesondere fliehkraft- unterstützt freigebbar, insbesondere wenn ein auf ein Ventilelement 182 eines Ventils 178 wirkende Fliehkraft eine Schließkraft der Schließeinrichtung 180 des jeweiligen Ventils 178 übersteigt.
Günstig kann es ferner sein, wenn die Ventile 178 der Ventilvorrichtung 176 druckunterstützt öffenbar sind.
Vorzugsweise sind die Ventile 178 der Ventilvorrichtung 176 druckunterstützt freigebbar, insbesondere wenn eine auf ein Ventilelement 182 eines jeweiligen Ventils 178 wirkende Druckkraft, welche durch einen in dem von dem äußeren Rohrelement 138 umgebenen Innenraum herrschenden Fluiddruck hervor- gerufen wird, eine Schließkraft der Schließeinrichtung 180 des Ventils 178 übersteigt.
Vorzugsweise ist somit ein Volumenstrom des Gasstroms, welcher aus dem von dem äußeren Rohrelement 138 umgebenen Innenraum abführbar ist, abhängig von einer Drehzahl des Werkzeugs 104 und/oder abhängig von dem Volumenstrom und/oder dem Druck eines dem Transferelement 100 zuge- führten und als Kühlmittel dienenden Aerosols steuerbar.
Bei der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform des Transferelements 100 sind die Ventilelemente 182 der Ventile 178 vorzugsweise in einem Ventil- grundkörper 188 der Ventilvorrichtung 176 geführt.
Der Ventilgrundkörper 188 umfasst vorzugsweise eine Fluidführung 190, mittels welcher der von dem äußeren Rohrelement 138 umgebene Innenraum in einer geöffneten Stellung der Ventilelemente 182 mit dem zylindermantel- förmigen Abführraum 140 verbindbar ist. Günstig kann es sein, wenn der Werkzeughalter 102 ein in dem zylinder- mantelförmigen Abführraum 140 oder stromabwärts des zylindermantel- förmigen Abführraums 140 und stromaufwärts der Austrittsöffnungen 162 angeordnetes Filterelement umfasst, welches in den Figuren zeichnerisch nicht dargestellt ist und mittels welchem der durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltene Gasstrom reinigbar ist.
Durch Vorsehen der Ventilvorrichtung 176 kann vorzugsweise eine große Menge an Kühlmittel auch bei besonders kleinen Werkzeugen 104 bereit- gestellt werden.
Im Übrigen stimmt die in Fig. 12 dargestellte Ausführungsform des Transfer- elements 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende
Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in Fig. 13 dargestellte alternative Ausführungsform eines Transfer- elements 100 unterscheidet sich von der in Fig. 12 dargestellten Ausführungs- form im Wesentlichen dadurch, dass die Ventilvorrichtung 176 zwei Ventile 178 umfasst, welche jeweils zwei als Klappen 192 ausgebildete Ventilelemente 182 umfassen.
Die Klappen 192 sind vorzugsweise mittels Scharnieren 194 klappbar zwischen einer Verschlusslage und einer Freigabelage bewegbar.
Die Schließeinrichtung 180 der Ventile 178 umfasst vorzugsweise jeweils als Zugfederelemente 196 ausgebildete Federelemente 184.
Mittels der Zugfederelemente 196 sind die als Klappen 192 ausgebildeten Ventilelemente 182 der Ventile 178 vorzugsweise in die Verschlusslage bewegbar. Im Übrigen stimmt die in Fig. 13 dargestellte Ausführungsform des Transfer- elements 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in Fig. 14 dargestellte Ausführungsform eines Transferelements 100 unterscheidet sich von der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform im
Wesentlichen dadurch, dass die Ventilvorrichtung 176 lediglich ein Ventil 178 umfasst, wobei das als Kolben ausgebildete Ventilelement 182 des Ventils 178 in der axialen Richtung 152 zwischen der Verschlusslage und der Freigabelage bewegbar ist.
Das äußere Rohrelement 138 umfasst dabei mehrere Durchtrittsöffnungen 156, welche einen Teil der Fluidführung 190 der Ventilvorrichtung 176 bilden.
Bei der in Fig. 14 dargestellten Ausführungsform des Transferelements 100 ist vorzugsweise eine Anschlaghülse 198 vorgesehen, welche eine axiale
Verlagerung des Ventilelements 182 über die Verschlusslage hinaus begrenzt.
Vorzugsweise ist mit der Ventilvorrichtung 176 des in Fig. 14 dargestellten Transferelements 100 ein Volumenstrom des Gasstroms, welcher aus dem von dem äußeren Rohrelement 138 umgebenen Innenraum abführbar ist, abhängig von dem Volumenstrom und/oder dem Druck eines dem Transfer- element 100 zugeführten und als Kühlmittel dienenden Aerosols steuerbar.
Im Übrigen stimmt die in Fig. 14 dargestellte Ausführungsform des Transfer- elements 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in Fig. 15 dargestellte alternative Ausführungsform eines Transfer- elements 100 unterscheidet sich von der in Fig. 14 dargestellten Ausführungs- form im Wesentlichen dadurch, dass das äußere Rohrelement 138 verkürzt ausgebildet ist und somit als Anschlag für das Ventilelement 182 des Ventils 178 der Ventilvorrichtung 176 dient.
Das Ventilelement 182 ist dabei insbesondere direkt in dem Grundkörper 160 des Werkzeughalters 102 geführt.
Im Übrigen stimmt die in Fig. 15 dargestellte Ausführungsform des Transfer- elements 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig. 14 dargestellten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in Fig. 16 dargestellte alternative Ausführungsform eines Transfer- elements unterscheidet sich von der in Fig. 15 dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Ventilvorrichtung einen Ventilgrundkörper 188 umfasst, welcher eine Ventilpatrone bildet.
Vorzugsweise sind das Federelement 184 der Schließeinrichtung 180 und das Ventilelement 182 in dem Ventilgrundkörper 188 vollständig aufgenommen.
Im Übrigen stimmt die in Fig. 16 dargestellte Ausführungsform des Transfer- elements 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig. 15 dargestellten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in Fig. 17 dargestellte alternative Ausführungsform eines Transfer- elements 100 unterscheidet sich von der in Fig. 16 dargestellten Ausführungs- form im Wesentlichen dadurch, dass die Schließeinrichtung 180 mehrere Magnetelemente 200 umfasst, wobei eine Schließkraft der Schließeinrichtung 180 durch magnetische Abstoßung der Magnetelemente 200 erzeugbar ist.
Bei der in Fig. 17 dargestellten Ausführungsform des Transferelements 100 bildet das in Fig. 17 obere Magnetelement 200 insbesondere das Ventilelement 182. Im Übrigen stimmt die in Fig. 17 dargestellte Ausführungsform des Transfer- elements 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig. 16 dargestellten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Dadurch, dass bei sämtlichen der beschriebenen Varianten des Transfer- elements 100 ein Abscheidebereich 134 zum Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus einem Aerosol vorgesehen ist, kann vorzugsweise an genau derjenigen Stelle, an welcher das Kühlmittel in das Werkzeug 104 eingeleitet wird, eine große Kühlmittelmenge bereit gestellt werden, um letztlich eine zuverlässige Kühlung des Werkzeugs 104 zu gewährleisten.
Die beschriebenen Varianten des Transferelements 100 sowie des Werkzeug- halters 102 ermöglichen somit insbesondere die Verwendung eines soge- nannten 1-Kanal Schmiersystems auch dann, wenn Werkzeuge 104 mit sehr geringen Werkzeugdurchmessern zur Bearbeitung von Werkstücken verwendet werden sollen.
Bezugszeichenliste Transferelement
Werkzeughalter
Werkzeug
Bohrer
Montageabschnitt
Kühlmittelrohr
Kühlmittelübergabe
Anschlussstutzen
inneres Rohrelement
Abgabebereich
Abgabeende
Kühlmittelführung
Montageende
Bearbeitungsende
Zuführende
Zuführkanal
Aufnahmeabschnitt
Einspannabschnitt
Abscheidebereich
Strömungsumlenkung
äußeres Rohrelement
Abführraum
Positioniervorrichtung
Endkappe
Ende
Positionierkragen
Anschlagkante
axiale Richtung
Trichterabschnitt
Durchtrittsöffnung
Gehäusewandung Grundkörper
Austrittsöffnung Befestigungselement Einschraubelement Gewindebohrung Dichtung
Strömungsaufteiler Querkanal
Abscheideelement Ventilvorrichtung Ventil
Schließeinrichtung Ventilelement Federelement Druckfederelement Fluidführung
Klappe
Scharnier
Zugfederelement Anschlaghülse Magnetelement

Claims

Patentansprüche
1. Transferelement (100) zum Transferieren von Kühlmittel zu einem
Werkzeug (104), wobei das Transferelement (100) Folgendes umfasst: eine Kühlmittelübergabe (112) zur Übergabe von Kühlmittel an das Transferelement (100);
ein Rohrelement (114), welches ein Abgabeende (118) zum Abgeben des Kühlmittels an das Werkzeug (104) aufweist, wobei das Abgabeende (118) in einen Abgabebereich (116) mündet und das Rohrelement (114) die Kühlmittelübergabe (112) fluid- wirksam mit dem Abgabebereich (116) verbindet;
einen Abscheidebereich (134) zum Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus einem als Kühlmittel dienenden Aerosol.
2. Transferelement (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abscheidebereich (134) im Abgabebereich (116) angeordnet ist oder sich an den Abgabebereich (116) anschließt.
3. Transferelement (100) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abscheidebereich (134) eine oder mehrere Strömungsumlenkungen (136) umfasst.
4. Transferelement (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass in dem Abscheidebereich (134) ein oder mehrere Abscheideelemente (174) zum Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol angeordnet sind.
5. Transferelement (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass das Rohrelement (114), welches das Abgabeende (118) aufweist, ein inneres Rohrelement (114) ist, welches von einem äußeren Rohrelement (138) des Transferelements (100) umgeben ist, wobei zwischen dem inneren Rohrelement (114) und dem äußeren Rohrelement (138) ein Abführraum (140) gebildet ist, durch welchen ein im Abscheidebereich (134) durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltener Gasstrom abführbar ist.
6. Transferelement (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Rohrelement (138) über das Abgabeende (118) des inneren Rohrelements (114) hinausragt.
7. Transferelement (100) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass an einem dem Werkzeug (104) zugewandten Ende (146) des äußeren Rohrelements (138) eine Endkappe (144) ange- ordnet ist, welche insbesondere Folgendes bildet oder umfasst:
a) eine Strömungsumlenkung (136) zum Umlenken einer
Strömungsrichtung des Kühlmittels und dadurch zum Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol; und/oder
b) einen Trichterabschnitt (154) zur Zusammenführung und zur
Zuführung von abgeschiedener Kühlflüssigkeit zu dem Werkzeug (104); und/oder
c) eine Positioniervorrichtung (142) zum Positionieren des äußeren Rohrelements (138) relativ zu dem Werkzeug (104) und/oder zum Positionieren des Werkzeugs (104) relativ zu dem Transferelement (100).
8. Transferelement (100) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass das äußere Rohrelement (138) eine oder mehrere Durchtrittsöffnungen (156) umfasst, durch welche der im
Abscheidebereich (134) durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltene Gasstrom in radialer Richtung aus einem von dem äußeren Rohrelement (138) umgebenen Innenraum nach außen führbar ist.
9. Transferelement (100) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Transferelement (100) eine Ventilvorrichtung (176) umfasst, mittels welcher der im Abscheidebereich (134) durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltene Gasstrom aus einem von dem äußeren Rohrelement (138) umgebenen Innenraum abführbar ist.
10. Transferelement (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Ventilvorrichtung (176) ein Volumenstrom des Gasstroms, welcher aus dem von dem äußeren Rohrelement (138) umgegebenen Innenraum abführbar ist, abhängig von einer Drehzahl des Werkzeugs (104) und/oder abhängig von dem Volumenstrom und/oder dem Druck eines dem Transferelement (100) zugeführten und als Kühlmittel dienenden Aerosols steuerbar ist.
11. Werkzeughalter (102), umfassend :
einen Grundkörper (160), welcher einen Aufnahmeabschnitt (130) zum Aufnehmen eines Werkzeugs (104), insbesondere eines Bohrers (106), umfasst;
ein in dem Grundkörper (160) angeordnetes Transferelement (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
12. Werkzeughalter (102) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem äußeren Rohrelement (138) des Transferelements (100) und dem Grundkörper (160) des Werkzeughalters (102) ein zylinder- mantelförmiger Abführraum (140) gebildet ist, welcher
a) fluidwirksam von dem Abgabebereich (116) getrennt oder trennbar ist; und/oder
b) sich an dem Abgabebereich (116) vorbei bis zu einem dem Werkzeug (104) zugewandten Ende des Werkzeughalters (102) erstreckt;
und/oder c) mittels einer oder mehrerer Austrittsöffnungen (162) an einem dem Werkzeug (104) zugewandten Ende des Werkzeughalters (102) mit einer Umgebung des Werkzeughalters (102) fluidwirksam verbunden ist.
13. Werkzeughalter (102) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (160) einen Hohlschaftkegel umfasst oder als Hohlschaftkegel ausgebildet ist.
14. Verfahren zum Zuführen von Kühlmittel zu einem Werkzeug (104),
wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
Zuführen von als Kühlmittel dienendem Aerosol zu einem
Transferelement (100), welches an einem Grundkörper (160) eines Werkzeughalters (102) angeordnet und/oder ausgebildet ist;
Hindurchführen des Aerosols durch einen Abscheidebereich (134), wodurch Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol abgeschieden wird;
Zuführen der Kühlflüssigkeit und zumindest eines Teils des Aero- sols zu dem Werkzeug (104) und Hindurchführen der Kühlflüssig- keit und zumindest eines Teils des Aerosols durch einen oder mehrere Zuführkanäle des Werkzeugs (104);
Abführen eines in dem Abscheidebereich (134) zumindest teil- weise von Kühlflüssigkeit befreiten Gasstroms aus einem Innen- raum des Werkzeughalters (102), insbesondere unter Umgehung des Werkzeugs (104).
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil, insbesondere mindestens ungefähr 40 %, vorzugsweise min- destens ungefähr 70 %, eines Gesamtgasvolumenstroms, welcher als Bestandteil des Aerosolstroms dem Transferelement (100) zugeführt wird, unter Umgehung des Werkzeugs (104) an eine Umgebung des Werkzeughalters (102) abgegeben wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Volumenstrom eines im Abscheidebereich (134) durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltenen Gasstroms mittels einer Ventilvorrichtung (176) des Transferelements (100) abhängig von einer Drehzahl des Werkzeugs (104) und/oder abhängig von dem Volumenstrom und/oder dem Druck des dem
Transferelement (100) zugeführten und als Kühlmittel dienenden Aerosols steuerbar ist.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeich- net, dass der dem Transferelement (100) zugeführte Aerosolvolumen- strom mindestens dem Doppelten, vorzugsweise mindestens dem Vier- fachen, eines Aerosolvolumenstroms entspricht, welcher durch sämt- liche in dem Werkzeug (104) ausgebildete Zuführkanäle (128) hin- durchführ ist.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeich- net, dass das Kühlmittel ausschließlich als Aerosol dem Werkzeughalter (102), insbesondere dem Transferelement (100) innerhalb des Grund- körpers (160) des Werkzeughalters (102), zugeführt wird.
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