DE10113533A1 - Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung für eine Werkzeugmaschine - Google Patents

Abstract

Ein naheliegendes Ende einer Kühlmitteldüse (11) ist in einen Abschnitt mit großem Durchmesser eingesetzt, der an einem Ende eines Wellenkühlmittelkanals (7A) vorgesehen ist. Die Kühlmitteldüse (11) wird durch eine Spiralfeder (15) zu deren entfernten Ende gedrängt und durch eine Stopperschraube (17) daran gehindert, herauszukommen. An der entfernten Endseite der Kühlmitteldüse (11) ist ein O-Ring (19) als ein Dichtungsbauteil vorgesehen, das den Umfang einer Öffnung mit einem Kühlmittelkanal (90A) eines Werkzeughalters (90) berührt. Der O-Ring (19) kann leicht ausgetauscht werden, da der O-Ring zusammen mit der Kühlmitteldüse (11) nach dem Entfernen der Stopperschraube (17) entfernt werden kann.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kühlmittelka­ nalverbindungsvorrichtung in einer Werkzeugmaschine, die Kühl­ mittelkanäle zur Versorgung eines Werkzeugs mit Kühlmittelfluid verbindet. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf eine Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung, die einen Kühlmittelka­ nal einer Welle, der auf einer Hauptwelle ausgebildet ist, und einen Kühlmittelkanal eines Werkzeugs, der auf einem Werkzeug an einem Ende der Hauptwelle ausgebildet ist, fluiddicht ver­ bindet.

Eine bekannte Werkzeugmaschine ist so aufgebaut, daß unter Druck stehendes Kühlmittelfluid von einer Spitze eines Werk­ zeugs, das an einer Hauptwelle befestigt ist, zur Kühlung und Schmierung eines Werkstückes, ebenso wie zur Entfernung von Schneidspänen ausgestoßen wird. Um Kühlmittelfluid von einem Ende eines Kühlmittelkanals, der auf einem Werkzeug ausgebildet ist, an ein Werkstück auszustoßen, ist es notwendig, daß eine fluiddichte Verbindung zwischen einem Kühlmittelkanal der Welle, der auf der Hauptwelle ausgebildet ist, und dem Kühlmit­ telkanal des Werkzeugs, der auf dem Werkzeug am Ende der Haupt­ welle ausgebildet ist, herzustellen, wobei der Kühlmittelkanal des Werkzeugs einen Kühlmittelkanal umfaßt, der auf einem Werk­ zeughalter ausgebildet ist, der das Werkzeug fest hält und ent­ fernbar auf der Hauptwelle hält.

Zur fluiddichten Verbindung zwischen dem Kühlmittelkanal der Welle und dem Kühlmittelkanal des Werkzeugs hat eine bekannte Werkzeugmaschine einen O-Ring oder eine Dichtung oder Dichtung­ spackung auf der Hauptwelle. Wenn zum Beispiel der Werkzeughal­ ter auf der Hauptwelle montiert ist, wird der O-Ring oder die Dichtung/Dichtungspackung um den Umfang einer Öffnung des Kühl­ mittelkanals in den Werkzeughalter gepreßt. Auf diese Weise werden die Kühlmittelkanäle in der Hauptwelle und im Werkzeug­ halter unter Verwendung des O-Rings oder der Dich­ tung/Dichtungspackung, der/die auf der Hauptwelle montiert ist, fluiddicht verbunden.

Jedoch kann es ein Dichtungsbauteil wie der O-Ring oder die Dichtung/Dichtungspackung manchmal zulassen, daß Kühlmittel­ fluid leckt, wenn er/sie für einen langen Zeitraum verwendet werden, aufgrund von Verschleiß oder durch Zerreißen. In diesem Fall muß das Dichtungsbauteil ersetzt werden. Jedoch ist es in der oben beschriebenen Werkzeugmaschine sehr schwierig, das Dichtungsbauteil auszutauschen. Beispielsweise offenbart die japanische Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 8-155783 den Austausch des O-Rings, der auf der inneren Oberfläche eines Kühlmittelversorgungsbauteils an dessen Ende befestigt ist, wobei ein Kühlmittelkanal enthalten ist, der auf der Hauptwelle ausgebildet ist, in dem ein abnehmbares Bauteil, das auf einem Ende des Kühlmittelversorgungsbauteils aufgeschraubt ist, ent­ fernt wird. Jedoch ist das Ende des Kühlmittelversorgungsbau­ teils, wo der O-Ring eingepaßt ist, deutlich einwärts von einem Ende eines Gehäuses für die Hauptwelle angeordnet. Deshalb ist der Austausch des O-Rings an der entfernten Position schwierig und störanfällig.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Kühlmittelkanalverbin­ dungsvorrichtung in einer Werkzeugmaschine bereitzustellen, die den Austausch erleichtert.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 und des Anspruchs 11 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale sind Gegens­ tand der abhängigen Ansprüche.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung hat die Werkzeugmaschine eine Hauptwelle, die mit einem Wellenkühlmittelkanal versehen ist, zur Lieferung von Kühlmittelfluid für ein Werkzeug, das an ei­ nem entfernten Ende der Hauptwelle befestigt ist, wobei der Wellenkühlmittelkanal fluiddicht mit einem Kühlmittelkanal, der auf dem Werkzeug ausgebildet ist, verbunden ist, wobei ein Dichtungsbauteil eine Kühlmittelfluidleckage durch Pressen ei­ nes Umfangs einer Öffnung an den Werkzeugkühlmittelkanal ver­ hindert, das leicht austauschbar ist.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Kühlmittelkanalver­ bindungsvorrichtung in einer Werkzeugmaschine vorgesehen. Die Werkzeugmaschine hat eine Hauptwelle, die mit einem Wellenkühl­ mittelkanal zur Lieferung von Kühlmittel für ein Werkzeug, das an einem entfernten Ende der Hauptwelle befestigt ist, hat. Der Wellenkühlmittelkanal ist mit einem Werkzeugkühlmittelkanal, der auf dem Werkzeug ausgebildet ist, fluiddicht verbunden. Die Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung kann ein Dichtungsbauteil enthalten, das verhindert, daß Kühlmittelfluid aus einem Ver­ bindungsabschnitt zwischen dem Wellenkühlmittelkanal und dem Werkzeugkühlmittelkanal austritt, und eine Kühlmitteldüse, die abnehmbar an dem entfernten Ende der Hauptwelle befestigt ist.

Die Kühlmitteldüse ist mit einem Hohlraum ausgebildet, der mit dem Wellenkühlmittelkanal und dem Werkzeugkühlmittelkanal ver­ bunden werden soll, während das Werkzeug auf der Hauptwelle befestigt wird. Die Kühlmitteldüse befestigt das Dichtungsbau­ teil abnehmbar an dem Umfang einer Öffnung des Wellenkühlmit­ telkanals. Das Dichtungsbauteil wird durch die Kühlmitteldüse gegen einen Umfang einer Öffnung des Kühlmittelkanals des Werk­ zeugs gepreßt.

In der Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung der Erfindung wird das Dichtungsbauteil gegen den Umfang der Öffnung des Werkzeug­ kühlmittelkanals gepreßt, wenn das Werkzeug an der Hauptwelle befestigt wird, wobei verhindert wird, daß Kühlmittelfluid aus dem Verbindungsabschnitt zwischen dem Wellenkühlmittelkanal und dem Werkzeugkühlmittelkanal austritt. Das Dichtungsbauteil ist an der Kühlmitteldüse befestigt. Die Kühlmitteldüse ist von dem entfernten Ende der Hauptwelle abnehmbar. Dieser Aufbau ermö­ glicht es, daß das Dichtungsbauteil und die Kühlmitteldüse leicht voneinander entfernt werden können.

Der Hohlraum ist in der Kühlmitteldüse ausgebildet. Der Ho­ hlraum ist mit dem Wellenkühlmittelkanal und dem Werkzeugkühl­ mittelkanal verbunden, während das Werkzeug auf der Hauptwelle befestigt ist. In der Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung können der Wellenkühlmittelkanal und der Werkzeugkühlmittelka­ nal mit Hilfe des Dichtungsbauteil fluiddicht verbunden werden. Zusätzlich wird das Dichtungsbauteil zusammen mit der Kühlmit­ teldüse von der Hauptwelle entfernt, wie oben beschrieben wurde. Dies ermöglicht es einem Benutzer, das Dichtungsbauteil in greifbarer Nähe durch ein neues zu ersetzen. Wenn die Kühl­ mittelkanalverbindungsvorrichtung an einer Werkzeugmaschine angewandt wird, kann eine Kühlmittelfluidleckage in der Haupt­ welle verhindert werden und die Einfachheit der Wartung wird verbessert.

Ein naheliegendes Ende der Külhlmitteldüse ist fluiddicht und verschiebbar in dem Wellenkühlmittelkanal eingesetzt. Die Kühl­ mittelkanalverbindungsvorrichtung kann desweiteren ein Vors­ pannbauteil enthalten, das die Kühlmitteldüse zu einem entfern­ ten Ende der Hauptwelle vorspannt, und ein Stopperbauteil, das entfernbar an der Hauptwelle befestigt ist, und das die Kühl­ mitteldüse auf einer Seite des entfernten Endes des Hauptwelle durch Eingriff hiermit stoppt, so daß die Kühlmitteldüse daran gehindert wird, aus dem entfernten Ende der Hauptwelle heraus­ zukommen.

In der Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung ist das nahelie­ gende Ende der Kühlmitteldüse fluiddicht und verschiebbar in den Wellenkühlmittelkanal eingesetzt. Die Kühlmitteldüse, die in den Wellenkühlmittelkanal eingesetzt ist, wird durch das Vorspannbauteil zum entfernten Ende der Hauptwelle hin vorges­ pannt, so daß das Dichtungsbauteil vorteilhaft gegen den Umfang der Öffnung des Wellenkühlmittelkanals gepreßt wird, mittels einer Vorspannkraft des Vorspannbauteils, insbesondere, wenn das Dichtungsbauteil am entfernten Ende der Kühlmitteldüse vor­ gesehen ist. Somit kann eine Kühlmittelfluidleckage wirksam verhindert werden.

Das Stopperbauteil ist entfernbar an der Hauptwelle entgegen der Vorspannkraft befestigt, wobei es die Kühlmitteldüse auf einer Seite des entfernten Endes der Hauptwelle stoppt. Wenn das Stopperbauteil mit der Hauptwelle in Eingriff ist, wird die Kühlmitteldüse durch die Vorspannkraft daran gehindert, in Richtung des entfernten Endes der Hauptwelle herauszukommen. Wenn das Stopperbauteil von der Hauptwelle entfernt wird, kann die Kühlmitteldüse leicht davon entfernt werden. Bei diesem Aufbau kann eine Kühlmittelfluidleckage wirksam verhindert wer­ den und das Dichtungsbauteil, das an der Kühlmitteldüse befes­ tigt ist, kann einfach ausgetauscht werden.

Wenn das Stopperbauteil von der Hauptwelle entfernt wird, kön­ nen die Kühlmitteldüse und das Vorspannbauteil gemeinsam von der Hauptwelle auf einer Seite des entfernten Endes hiervon entfernt werden.

Da die Kühlmitteldüse und das Vorspannbauteil zusammen von der Hauptwelle auf der Seite des entfernten Endes hiervon entfernt werden können, kann das Vorspannbauteil, wie beispielsweise eine Feder, infolge des Entfernen des Stopperbauteils von der Hauptwelle leicht ausgetauscht werden, in den Fällen, in denen das Vorspannbauteil aufgrund einer Verschlechterung bzw. Abnüt­ zung im Laufe der Zeit ausgetauscht werden muß. Dieser Aufbau ermöglicht es, daß das Vorspannbauteil leicht ersetzt wird, was zu einer Verbesserung der Einfachheit der Wartung einer Werk­ zeugmaschine führt.

Das Vorspannbauteil ist außerhalb der Kühlmitteldüse angeord­ net. Wenn das Vorspannbauteil, wie beispielsweise die Feder, im Inneren des Kühlmittelkanals angeordnet ist, kann das Vorspann­ bauteil einer Korrosion durch das Kühlmittelfluid unterworfen sein. In der Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung der Erfin­ dung wird das Vorspannbauteil außerhalb der Kühlmitteldüse an­ geordnet, so daß das Vorspannbauteil keiner Korrosion durch das Kühlmittelfluid unterworfen ist. Wenn beispielsweise eine Feder als Vorspannbauteil verwendet wird, ist es herkömmlicherweise notwendig, daß die Feder aus einem Material hergestellt wird, das eine exzellente Korrosionsbeständigkeit hat, wie beispiels­ weise rostfreier Stahl (SUS), um die Korrosion der Feder durch das Kühlmittelfluid zu verhindern. Jedoch kann eine Feder, die aus weitverbreiteten, kostengünstigen Materialien hergestellt ist, wie beispielsweise Stahl, in der Kühlmittelkanalverbin­ dungsvorrichtung der Erfindung verwendet werden, da die Feder keiner Korrosion durch das Kühlmittelfluid unterworfen wird. Auf diese Weise werden die Herstellungskosten reduziert, wä­ hrend die Korrosion des Vorspannbauteils verhindert wird.

Das naheliegende Ende der Kühlmitteldüse ist fluiddicht und verschiebbar in dem Wellenkühlmittelkanal eingesetzt. Die Kühl­ mittelkanalverbindungsvorrichtung kann desweiteren ein zweites Dichtungsbauteil enthalten, das in der Nähe des naheliegenden Endes der Kühlmitteldüse vorgesehen ist. Das zweite Dichtung­ sbauteil hält eine Fluiddichtigkeit zwischen einer inneren Wand des Wellenkühlmittelkanals und einem Außenumfang der Kühlmit­ teldüse aufrecht.

Wenn das naheliegende Ende der Kühlmitteldüse fluiddicht und verschiebbar in dem Wellenkühlmittelkanal eingesetzt ist, ist es vorteilhaft, wenn ein Dichtungsbauteil vorgesehen ist, um die Fluiddichtigkeit zwischen der Innenwand des Wellenkühlmit­ telkanals und dem Außenumfang der Kühlmitteldüse aufrechtzuer­ halten. Ein solches Dichtungsbauteil kann verhindern, daß Kühl­ mittelfluid am naheliegenden Ende der Kühlmitteldüse entweicht, so daß das zweite Dichtungsbauteil in der Kühlmittelkanalver­ bindungsvorrichtung vorgesehen ist. Das zweite Dichtungsbauteil kann zusammen mit der Kühlmitteldüse von der Hauptwelle ent­ fernt werden, wenn die Kühlmitteldüse von der Hauptwelle ent­ fernt wird.

Durch Entfernen des zweiten Dichtungsbauteils von der Haupt­ welle zusammen mit der Kühlmitteldüse kann das zweite Dichtung­ sbauteil in greifbarer Nähe durch ein neues ersetzt werden, ähnlich wie das erste Dichtungsbauteil ersetzt wird. In der Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung der Erfindung kann eine Kühlmittelfluidleckage wirksam verhindert werden und die Leich­ tigkeit der Wartung einer Werkzeugmaschine wird verbessert.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun de­ tailliert unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer Hauptwelle nahe ihres En­ des, auf die eine Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung angewandt wird;

Fig. 2 ist eine Schnittansicht der Hauptwelle nahe ihres einen Endes in einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels;

Fig. 3 ist eine Schnittansicht der Hauptwelle nahe ihres einen Endes in einer anderen Abwandlung des Ausführungsbeispiels;

Fig. 4 ist eine Schnittansicht der Hauptwelle nahe ihres einen Endes in einer weiteren Abwandlung des Ausführungsbeispiels.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden detail­ liert unter Bezugnahme auf die Figur beschrieben. Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer Hauptwelle 1 nahe ihres einen Endes, auf die eine Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung angewandt wird. Ein (nicht gezeigtes) Gehäuse für die Hauptwelle 1 ist mit einer Spindel 5 versehen, die drehbar durch ein Lager 3 gelagert wird. Die Spindel 5 hat ein Wellendurchgangsloch 5A, das sich entlang der Mittelachse der Spindel 5 erstreckt. Auf der Seite des entfern­ ten Endes (untere Seite in Fig. 1) des Wellendurchgangslochs 5A hat die Spindel 5 ein Werkzeugbefestigungsloch 5B, dessen Längs­ querschnitt eine trapezförmige Gestalt hat, wie in Fig. 1 ge­ zeigt ist. Das Werkzeugbefestigungsloch 5B ist so aufgebaut, daß ein Werkzeughalter 90 darin montiert wird, der ein Werkzeug (nicht gezeigt) fest hält. Ein Zugbolzen 91 des Werkzeughalters 90, der in dem Werkzeugbefestigungsloch 5B sitzt, ist durch eine bekannte Spannpatrone (nicht gezeigt) an der Spindel 5 befestigt, um gemeinsam mit der Spindel 5 zu drehen. Ein Kühl­ mittelversorgungsbauteil 7 ist vorgesehen, um sich durch einen im wesentlichen mittigen Abschnitt des Wellendurchgangslochs 5A zu erstrecken. In dem Kühlmittelversorgungsbauteil 7 ist ein Wellenkühlmittelkanal 7A ausgebildet. Ein Lagerbauteil 9 ist zwischen der äußeren Oberfläche des Kühlmittelversorgungsbau­ teils 7 an dessen entfernten Ende und der Innenwand des Wellen­ durchgangslochs 5A vorgesehen. Das Lagerbauteil 9 ist durch eine Schraube mit dem Kühlmittelversorgungsbauteil 7 verbunden. Das Lagebauteil 9 kann zusammen mit dem Kühlmittelversorgung­ sbauteil 7 relativ zu der Spindel 5 in den (axialen) Vorspann­ richtungen gleiten.

Am Ende des Wellenkühlmittelkanals 7A ist ein Abschnitt 7B mit großem Durchmesser ausgebildet, in den ein naheliegender End­ abschnitt 11A (oberer Endabschnitt in Fig. 1) einer Kühlmit­ teldüse 11 eingesetzt werden kann. Ein entfernter Endabschnitt 11B der Kühlmitteldüse 11 hat einen größeren Durchmesser als der naheliegende Endabschnitt 11A der Düse 11, und einen klei­ neren Durchmesser als die naheliegende Endseite des Zugbolzens 91. Auf dem entfernten Endabschnitt 11B ist ein angeflanschter Abschnitt 11C, dessen Durchmesser größer als der entfernte En­ dabschnitt 11B ist, auf der Seite des naheliegenden Endes davon ausgebildet. Eine Spiralfeder 15 ist als Vorspannbauteil zwis­ chen dem geflanschten Abschnitt 11C und einer Beilagscheibe 13 komprimiert vorgesehen, wobei die Beilagscheibe 13 an der ent­ fernten Abschlußseite des Kühlmittelversorgungsbauteils 7 vor­ gesehen ist. Die Kühlmitteldüse 11 steht mit einer Stopper­ schraube 17 als ein Stopperbauteil in Eingriff, das verhindert, daß die Kühlmitteldüse 11 in der Richtung des entfernten Endes der Spindel 5 herauskommt (zur unteren Seite in Fig. 1).

Die Außenseite der Stopperschraube 17 ist auf der inneren Wand des Lagerbauteils 9 nahe seines entfernten Endes aufgeschraubt. Die Stopperschraube 17 hat ein Loch 17A, das im wesentlichen in seinem Mittelabschnitt vorgesehen ist. Der entfernte Endabs­ chnitt 11B der Kühlmitteldüse 11 ist verschiebbar in das Loch 17A eingesetzt. Der Durchmesser des Lochs 17A ist kleiner als derjenige des Flanschabschnitts 11C. Die Stopperschraube 17, die mit dem Lagerbauteil 9 in Eingriff steht, verhindert, daß die Kühlmitteldüse 11, wie vorstehend beschrieben wurde, gegen eine Vorspannkraft der Spiralfeder 15 herauskommt. Die ent­ fernte Endseite der Kühlmitteldüse 11 stellt einen Kontakt zu der naheliegenden Endseite des Zugbolzens 91 her, und zwar durch die oben beschriebene Vorspannkraft der Spiralfeder 15. In der entfernten Endseite der Kühlmitteldüse 11 ist eine ring­ förmige Nut 11D ausgebildet. Die ringförmige Nut 11D umgibt den äußeren Umfang einer Öffnung eines Kühlmittelkanals 90A in dem Werkzeughalter 90. Ein O-Ring 19 ist als Dichtungsbauteil in der ringförmigen Nut 11D eingepaßt.

Ein Hohlraum 11E ist in dem im wesentlichen mittigen Abschnitt der Kühlmitteldüse 11 ausgebildet und verbindet den Kühlmittel­ kanal 90A des Werkzeughalters 90 und den Wellenkühlmittelkanal 7A. Auf der Außenseite der Kühlmitteldüse 11 ist an ihrem nahe­ liegenden Ende eine Ausnehmung 11F ausgebildet. In der Ausneh­ mung 11F befindet sich ein O-Ring 21 als zweites Dichtungsbau­ teil, der für eine Fluiddichtigkeit zwischen dem Abschnitt 7B mit großem Durchmesser des Wellenkühlmittelkanals 7A und der Außenseite der Kühlmitteldüse 11 sorgt. Über der Außenfläche des Kühlmittelversorgungsbauteils 7 ist ein O-Ring 23 aufges­ teckt, der für eine Fluiddichtigkeit zwischen der Außenseite des Kühlmittelversorgungsbauteils 7 und dem Lagerbauteil 9 sorgt. Über der Außenseite des Lagerbauteils 9 ist ein O-Ring 25 aufgesteckt, der für die Fluiddichtigkeit zwischen der Auß­ enseite des Lagerbauteils 9 und dem Wellendurchgangsloch 5A sorgt.

Der Werkzeughalter 90 ist in das Werkzeugbefestigungsloch 5B eingesetzt und durch die oben beschriebene Spannpatrone befes­ tigt. Der O-Ring 19 wird durch die Vorspannkraft der Spiralfe­ der 15 gegen die naheliegende Oberfläche des Zugbolzens 91, angrenzend an der Öffnung zu dem Kühlmittelkanal 90A des Werk­ zeughalters 90, gepreßt. Der O-Ring 19 verhindert, daß das Kühlmittelfluid aus der Öffnung herausleckt. Der Wellenkühlmit­ telkanal 7A und der Kühlmittelkanal 90A des Werkzeughalters 90 sind fluiddicht durch den Hohlraum 11E der Kühlmitteldüse 11 verbunden.

Auf diese Weise kann das Kühlmittelfluid, das durch den Wellen­ kühlmittelkanal 7A strömt, wirksam aus einer Spitze des Werk­ zeugs ohne zu lecken ausgestoßen werden. Zusätzlich kann eine Leckage des Kühlmittelfluids durch den O-Ring 21 wirksamer ver­ hindert werden, der zwischen der Außenseite der Kühlmitteldüse 11 und dem Abschnitt 7B mit großem Durchmesser des Wellenkühl­ mittelkanals 7A vorgesehen ist.

Wenn der Werkzeughalter 90 von dem Werkzeugbefestigungsloch 5B entfernt wird und wenn anschließend die Stopperschraube 17 von dem Lagerbauteil 9 unter Verwendung eines speziellen Werkzeuges entfernt wird, kann die Kühlmitteldüse 11 zusammen mit dem O-Ring 19, der Spiralfeder 15, der Beilagscheibe 13 und dem O-Ring 21 entfernt werden. Ein Benutzer kann die O-Ringe 19, 21 und die Spiralfeder 15 in greifbarer Nähe einfach durch neue ersetzen. Die O-Ringe 19, 21 werden beispielsweise unter Ver­ wendung einer Nadel oder eines Zapfens von der Kühlmitteldüse 11 entfernt. Anschließend werden neue O-Ringe 19, 21 jeweils in der ringförmigen Nut 11D und der Ausnehmung 11F eingepaßt. Da­ nach wird eine neue Spiralfeder 15 über die Kühlmitteldüse ein­ gesetzt. Die Kühlmitteldüse 11, in der neue O-Ringe 19, 21 und die Spiralfeder 15 montiert sind, kann in dem Lagerbauteil 9 eingesetzt werden.

Danach wird die Stopperschraube 17 mit dem Lagerbauteil 9 in Eingriff gebracht, um die Kühlmitteldüse 11 daran zu hindern, herauszukommen. Somit wird der Austausch der O-Ringe 19, 21 und der Spiralfeder 15 vollendet. Die Arbeitsschritte des Befesti­ gens oder Entfernen der Kühlmitteldüse 11 und der Stopper­ schraube 17 werden einfacher, wenn das Lagerbauteil 9 und das Kühlmittelversorgungsbauteil 7 soweit wie möglich zur Seite des entfernten Endes der Hauptwelle 1 verschoben werden. In einer solchen Werkzeugmaschine, die die Hauptwelle 1 des Ausführung­ sbeispiels enthält, wird die Einfachheit der Wartung stark ver­ bessert. Zusätzlich wird die Spiralfeder 15 keiner Korrosion durch das Kühlmittelfluid unterworfen, da die Spiralfeder 15 über der Außenoberfläche der Kühlmitteldüse 11 eingesetzt wird. Deshalb können weithin bekannte, kostengünstige Materialien wie beispielsweise Stahl für die Spiralfeder 15 verwendet werden, was zu einer Reduzierung der Herstellungskosten führt, während die Korrosion der Spiralfeder 15 verhindert wird.

Werkzeugmaschinen sind im allgemeinen mit einer Vielzahl an Werkzeughaltern für jedes Werkzeug versehen. In dem oben bes­ chriebenen Ausführungsbeispiel ist das Dichtungsbauteil nicht notwendigerweise für jeden der Werkzeughalter vorgesehen, so daß die Systemkosten nicht ansteigen werden.

Abwandlungen der Hauptwelle 1 werden unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 4 beschrieben. Es soll betont werden, daß die Be­ zugszeichen in Fig. 1 ähnliche Komponenten wie diejenigen in den Fig. 2 bis 4 bezeichnen und eine detaillierte Erläuterung hinsichtlich der Fig. 2 bis 4 weggelassen wird. Die Bezugszei­ chen in Fig. 2 bezeichnen ähnliche Komponenten, wie diejenigen, die in den Fig. 3 und 4 gezeigt sind, so daß auch hier eine detaillierte Erläuterung weggelassen wird.

In einer Hauptwelle 31, die in Fig. 2 gezeigt ist, ist eine Schraubenbohrung 11G in der inneren Oberfläche der ringförmigen Nut 11D am entfernten Endabschnitt 11B der Kühlmitteldüse 11 ausgebildet. Ein abnehmbares Bauteil 33 ist in die Schraubenbo­ hrung 11G eingeschraubt. Das abnehmbare Bauteil 33 ist mit ei­ nem Hohlraum 33A versehen, der denselben Durchmesser wie der Hohlraum 11E hat, um den Hohlraum 11E der Kühlmitteldüse 11 und den Kühlmittelkanal 90A des Werkzeughalters 90 zu verbinden. Auf der Innenwand der Schraubenbohrung 11G ist O-Ring 35 befes­ tigt, der die Fluiddichtigkeit zwischen der Außenoberfläche des abnehmbaren Bauteils 33 und der Kühlmitteldüse 11 aufrechter­ hält.

In der so aufgebauten Hauptwelle 31 wird die Kühlmitteldüse 11 zuerst entfernt, wie vorstehend beschrieben wurde, wenn der O-Ring 19 durch einen neuen ersetzt wird. Anschließend wird das abnehmbare Bauteil 33 von der Kühlmitteldüse 11 entfernt. Der O-Ring 19 ist zwischen der Außenseite des abnehmbaren Bauteils 33 und der ringförmigen Nut 11D befestigt. Somit wird der O-Ring 19 einfach ausgetauscht.

Unterschiede zwischen der Kühlmitteldüse 11 der Hauptwelle 51, die in Fig. 3 gezeigt ist, und der Kühlmitteldüse 11 der Haupt­ welle 31, die in Fig. 2 gezeigt ist, werden nachstehend bes­ chrieben. In der Welle 51 ist die ringförmige Nut 11D auf dem abnehmbaren Bauteil 33 ausgebildet. Der O-Ring 35 ist an dem abnehmbaren Bauteil befestigt. Die Stopperschraube 17 wird für die Hauptwelle 51 nicht verwendet. Statt dessen ist ein Stopper­ abschnitt 9A, der im wesentlichen das gleiche Querschnittspro­ fil wie die Stopperschraube 17 hat, einstückig mit dem Lager­ bauteil 9 in der Nähe seines entfernten Endes ausgebildet.

In der oben beschriebenen Hauptwelle 51 erfordert der Austausch der Spiralfeder 15 die Demontage der Welle 51 von deren nahe­ liegendem Ende aus. Die O-Ringe 19, 35 werden zusammen mit dem abnehmbaren Bauteil 33 entfernt, wenn der Werkzeughalter 90 von dem Werkzeugbefestigungsloch B entfernt wird, und anschließend wird das abnehmbare Bauteil 33 von der Kühlmitteldüse 11 ent­ fernt. Deshalb können die O-Ringe 19, 35 leicht ausgetauscht werden, wie oben hinsichtlich der Ausführungsbeispiele, die die Hauptwelle 31 verwenden, beschrieben wurde. Die Spiralfeder 15 wird über die Außenoberfläche der Kühlmitteldüse 11 eingesetzt, so daß die Spiralfeder 15 keiner Korrosion durch das Kühlmit­ telfluid unterworfen wird, wie oben in den Ausführungsbeispie­ len, die die Hauptwellen 1, 31 verwenden, beschrieben wurde.

In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen berührt der O-Ring 19 die naheliegende Abschlußseite des Zugbolzens 91. Je­ doch kann der O-Ring 19 die Innenwand eines Kühlmittelkanals 190A eines Werkzeughalters 190 berühren, wenn er in einer Hauptwelle 71 vorgesehen ist, die in Fig. 4 gezeigt ist. Wie in Fig. 4 zu sehen ist, hat der Kühlmittelkanal 190a des Werkzeug­ halters 190 an seinem naheliegenden Ende einen Abschnitt 190B mit großem Durchmesser. Die Kühlmitteldüse 11 der Hauptwelle 71 hat einen Vorsprung 11H an ihrem entfernten Ende. Der Vorsprung 11H steht mit dem Abschnitt 190B mit großem Durchmesser in Ein­ griff. Der O-Ring 19 ist über der Außenoberfläche des Vors­ prungs 11H aufgesteckt.

Wie vorstehend beschrieben wurde, kann der O-Ring 19 so vorge­ sehen sein, daß er die naheliegende Abschlußseite des Zugbol­ zens 91 berührt, oder daß er die Innenwand des Kühlmittelkanals 190A des Werkzeughalters 190 berührt. Jedoch ist der Effekt des Vorspannens der Kühlmitteldüse 11 durch die Spiralfeder 15 in dem ersteren Fall bemerkenswerter, das heißt, wenn der O-Ring 19 am entfernten Ende der Kühlmitteldüse 11 vorgesehen ist, um gegen die naheliegende Abschlußseite des Zugbolzens 91 zu pres­ sen.

Während die Erfindung unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeis­ piele beschrieben wurde, sollte klar sein, daß die Erfindung nicht auf die einzelnen Ausführungen, die in den vorgenannten Ausführungsbeispielen gezeigt sind, beschränkt ist. Verschie­ dene Abwandlungen und Veränderungen können vorgenommen werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Beispielsweise kann eine Dichtungspackung oder eine Dichtung­ sfüllung verwendet werden, obwohl die vorgenannten Ausführung­ sbeispiele einen O-Ring als Dichtungsbauteil verwenden. In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wird eine Spiralfeder als Vorspannbauteil verwendet. Jedoch kann auch ein Gummi oder ein elastisches Material oder eine Plattenfeder verwendet wer­ den. Ferner muß das Vorspannbauteil nicht notwendigerweise vor­ gesehen werden. Es kann zum Beispiel ein Bauteil direkt am Ende des Kühlmittelversorgungskanals 7 vorgesehen werden, das dem abnehmbaren Bauteil 33, das in Fig. 3 gezeigt ist, ähnlich ist.

Ein naheliegendes Ende einer Kühlmitteldüse 11 ist in einen Abs­ chnitt mit großem Durchmesser eingesetzt, der an einem Ende eines Wellenkühlmittelkanals 7A vorgesehen ist. Die Kühlmitteldüse 11 wird durch eine Spiralfeder 15 zu deren entfernten Ende ge­ drängt und durch eine Stopperschraube 17 daran gehindert, he­ rauszukommen. An der entfernten Endseite der Kühlmitteldüse 11 ist ein O-Ring 19 als ein Dichtungsbauteil vorgesehen, das den Umfang einer Öffnung mit einem Kühlmittelkanal 90A eines Werk­ zeughalters 90 berührt. Der O-Ring 19 kann leicht ausgetauscht werden, da der O-Ring zusammen mit der Kühlmitteldüse 11 nach dem Entfernen der Stopperschraube 17 entfernt werden kann.

Claims (22)

1. Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung in einer Werkzeugmas­ chine, wobei die Werkzeugmaschine eine Hauptwelle (1) hat, die mit einem Wellenkühlmittelkanal (7A) ausgebildet ist, zur Ver­ sorgung eines Werkzeugs mit Kühlmittelfluid, das an einem ent­ fernten Ende der Hauptwelle (1) befestigt werden soll, wobei der Wellenkühlmittelkanal (7A) fluiddicht mit einem Werkzeug­ kühlmittelkanal (90A), der auf dem Werkzeug ausgebildet ist, verbunden ist, wobei die Vorrichtung die folgenden Bauteile aufweist:
ein Dichtungsbauteil (19), das verhindert, daß Kühlmittel­ fluid von einem Verbindungsabschnitt zwischen dem Wellenkühl­ mittelkanal (7A) und dem Werkzeugkühlmittelkanal (90A) nach draußen leckt; und
eine Kühlmitteldüse (11), die abnehmbar an dem entfernten Ende der Hauptwelle (1) befestigt ist, wobei die Kühlmitteldüse mit einem Hohlraum (11E) ausgebildet ist, der mit dem Wellen­ kühlmittelkanal (7A) und dem Werkzeugkühlmittelkanal (90A) ver­ bunden werden soll, während das Werkzeug auf der Hauptwelle (1) befestigt wird, wobei die Kühlmitteldüse (11) das Dichtungsbau­ teil (19) abnehmbar an einem Umfang einer Öffnung des Wellen­ kühlmittelkanals befestigt ist, wobei das Dichtungsbauteil durch die Kühlmitteldüse gegen einen Umfang einer Öffnung zu dem Werkzeugkühlmittelkanal des Werkzeugs gepreßt wird.

2. Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß ein naheliegendes Ende der Kühlmit­ teldüse (11) fluiddicht und verschiebbar in dem Wellenkühlmit­ telkanal (7A) eingesetzt ist, und daß die Kühlmittelkanalver­ bindungsvorrichtung desweiteren die folgenden Bauteile auf­ weist:
ein Vorspannbauteil (15), das die Kühlmitteldüse (11) zu einem entfernten Ende der Hauptwelle (1) drängt; und
ein Stopperbauteil (17), das entfernbar an der Hauptwelle (1) befestigt ist, und das die Kühlmitteldüse (11) auf einer Seite des entfernten Endes der Hauptwelle (1) durch Eingriff hiermit stoppt, so daß verhindert werden kann, daß die Kühlmit­ teldüse (11) zum entfernten Ende der Hauptwelle (1) herauskom­ men kann.

3. Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß dann, wenn das Stopperbauteil (17) von der Hauptwelle (1) entfernt wird, die Kühlmitteldüse (11) und das Vorspannbauteil (15) zusammen von der Hauptwelle (1) auf einer Seite des entfernten Endes davon entfernt werden kann.

4. Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorspannbauteil (15) außer­ halb der Kühlmitteldüse (11) angeordnet ist.

5. Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung gemäß einem der Ans­ prüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsbau­ teil (19) eine naheliegende Abschlußseite des Werkzeugs be­ rührt.

6. Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung gemäß einem der Ans­ prüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das naheliegende Ende der Kühlmitteldüse (11) fluiddicht und verschiebbar in dem Wellenkühlmittelkanal (7A) eingesetzt ist, und daß die Kühlmit­ telkanalverbindungsvorrichtung desweiteren ein zweites Dich­ tungsbauteil (21) aufweist, das in einer Nähe des naheliegenden Endes der Kühlmitteldüse (11) vorgesehen ist, wobei das zweite Dichtungsbauteil eine Fluiddichtigkeit zwischen einer Innenwand des Wellenkühlmittelkanals (7A) und einem Außenumfang der Kühl­ mitteldüse (11) beibehält.

7. Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung gemäß einem der Ans­ prüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmitteldüse (11) ein Befestigungsbauteil enthält, das das Dichtungsbauteil abnehmbar an der Kühlmitteldüse (11) befestigt.

8. Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung gemäß einem der Ans­ prüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmitteldüse (11) auf die Hauptwelle (1) aufgeschraubt ist.

9. Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung gemäß einem der Ans­ prüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsbau­ teil eine Innenwand des Werkzeugkühlmittelkanals (90A) berührt.

10. Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung gemäß einem der Ans­ prüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsbau­ teil eine ringförmige Gestalt hat, die den Wellenkühlmittelka­ nal (7A) umgibt.

11. Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung zwischen einem Kühl­ mittelkanal (7A) in einer Hauptwelle (7) und einem Kühlmittel­ kanal (90A) durch einen Werkzeughalter (90), die die folgenden Bauteile aufweist:
eine Kühlmitteldüse (11), die den Kühlmittelkanal in der Hauptwelle (7A) und den Kühlmittelkanal durch den Werkzeughal­ ter (90A) verbindet;
ein Dichtungsbauteil (19), das entfernbar an der Kühlmit­ teldüse (11) gegenüber dem Werkzeughalter (90) befestigt ist; und
eine Vorrichtung zur Bewerkstelligung, daß das Dichtung­ sbauteil mit einem Umfang des Kühlmittelkanals durch den Werk­ zeughalter (90) in Eingriff gelangt, um eine Leckagendichtungs­ sicherung auszubilden.

12. Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie desweiteren eine Trägerstruktur (9) aufweist, wobei die Vorrichtung zur Bewerkstelligung eine Feder (15) ist, die über der Kühlmitteldüse (11) befestigt ist und zwischen einem Flansch auf einer Außenoberfläche der Kühl­ mitteldüse (11) und einer Lippe in der Trägerstruktur in Ein­ griff ist.

13. Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie desweiteren eine Trägerstruktur (9) aufweist, die in der Hauptwelle (7) befestigt ist, wobei der Kühlmittelkanal in der Hauptwelle (7A) durch die Trägers­ truktur (9) geht und die Kühlmitteldüse (11) in der Trägers­ truktur (9) montiert ist.

14. Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie desweiteren eine Stoppers­ chraube (17) aufweist, die in der Trägerstruktur (9) einges­ chraubt ist, wobei die Kühlmitteldüse (11) durch ein Loch in der Stopperschraube (17) geht, wobei die Stopperschraube und ein Flansch auf der Außenseite der Kühlmitteldüse (11) die Kühlmitteldüse (11) in der Trägerstruktur (9) hält.

15. Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung gemäß Anspruch 14, desweiteren aufweisend ein abnehmbares Bauteil (33), das in einem Ende der Kühlmitteldüse (11) aufgenommen wird, wobei das Dichtungsbauteil (35) zwischen der Kühlmitteldüse (11) und dem abnehmbaren Bauteil (33) montiert ist.

16. Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung gemäß Anspruch 13, desweiteren aufweisend ein abnehmbares Bauteil (33), das in einem Ende der Kühlmitteldüse (11) aufgenommen wird, wobei das Dichtungsbauteil zwischen der Kühlmitteldüse (11) und dem ab­ nehmbaren Bauteil montiert ist.

17. Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerstruktur (9) einen Stop­ perabschnitt hat, und daß die Kühlmitteldüse (11) einen Flansch hat, der sich von einer Außenoberfläche aus erstreckt, wobei der Stopperabschnitt und der Flansch die Kühlmitteldüse (11) in der Trägerstruktur halten.

18. Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das abnehmbare Bauteil eine Umfang­ snut hat und desweiteren ein zweites Dichtungsbauteil aufweist, das in der Umfangsnut befestigt ist.

19. Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter (90) eine ver­ größerte Öffnung hat, die zu dem Kühlmittelkanal (90A) führt, und daß die Kühlmitteldüse (11) ein Ende hat, das in der ver­ größerten Öffnung aufgenommen wird.

20. Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das abnehmbare Bauteil (33) eine Umfangsnut hat und desweiteren ein zweites Dichtungsbauteil (35) aufweist, das in der Umfangsnut befestigt ist.

21. Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsbauteil (21) an einem Ende der Kilhlmitteldüse (11) befestigt ist und einer Endseite des Werkzeughalters (90) gegenüberliegt.

22. Kühlmittelkanalverbindungsvorrichtung gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsbauteil (21) in einer Nut (11F) am Ende der Kühlmitteldüse (11) aufgenommen wird und eine Wand der vergrößerten Öffnung in dem Werkzeughalter (90) berührt.