DE102009030514B4

DE102009030514B4 - Ausblaswerkzeug

Info

Publication number: DE102009030514B4
Application number: DE102009030514.9A
Authority: DE
Inventors: Jesper Will Iversen
Original assignee: Scanwill Fluid Power ApS
Current assignee: Scanwill Fluid Power ApS
Priority date: 2009-06-04
Filing date: 2009-06-25
Publication date: 2015-09-10
Anticipated expiration: 2029-06-26
Also published as: DE102009030514A1

Abstract

Ausblaswerkzeug (1) nach Art eines an eine Werkzeugmaschine an- und abkuppelbaren Werkzeughalters (5) zum Reinigen von Werkstücken mittels eines Fluidstrahls, insbesondere zum Entfernen von Spänen und/oder anderen Rückständen aus Kavitäten, Löchern und insbesondere Sacklöchern eines Werkstücks, dadurch gekennzeichnet, dass in das Ausblaswerkzeug (1) ein Druckübersetzer (4) integriert ist, der ihm unter Niederdruck zugeführtes Fluid auf den zum Ausblasen eingesetzten Hochdruck oberhalb des Niederdrucks transformiert.Blow-out tool (1) in the manner of a tool holder (5) which can be coupled and uncoupled to a machine tool for cleaning workpieces by means of a fluid jet, in particular for removing chips and / or other residues from cavities, holes and in particular blind holes in a workpiece, characterized in that in the blow-out tool (1) a pressure booster (4) is integrated, which transforms it supplied under low pressure fluid to the high pressure used for blowing above the low pressure.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ausblaswerkzeug nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein auf einer Werkzeugmaschine basierendes System, welches ein solches Ausblaswerkzeug umfasst und einen Druckübersetzer zur Versorgung eines solchen Ausblaswerkzeugs mit Hochdruckfluid und ein Verfahren zum Reinigen eines Werkstücks.The invention relates to a blow-out according to the preamble of claim 1 and a system based on a machine tool, which comprises such a blow-out and a pressure booster for supplying such Ausblaswerkzeugs with high-pressure fluid and a method for cleaning a workpiece.

Bei der spanenden Bearbeitung von Werkstücken stellt sich häufig das Problem, dass sich in den Hohlräumen Späne festsetzen. Dies gilt insbesondere dort, wo beispielsweise Sacklöcher gebohrt werden oder beim sog. Innenausdrehen, das heißt bei der Bearbeitung der Wandung eines engen Hohlraums mit einem Drehwerkzeug.In the machining of workpieces, the problem often arises that settle chips in the cavities. This is especially true where, for example, blind holes are drilled or in the so-called. Inside turning, that is, when working the wall of a narrow cavity with a rotary tool.

Dieses Problem tritt dort gehäuft auf, wo Werkstoffe zerspant werden, die lange relativ lange und feste bzw. steife Fließspäne bzw. langbrüchige Späne bilden, wie dies in Abhängigkeit vom jeweils gewählten Vorschub insbesondere bei Edelstählen, bei Messing und bei vielen Aluminiumlegierungen sowie bei Grauguss und unter Umständen auch bei Stahl der Fall ist.This problem occurs frequently where materials are machined, the long relatively long and solid or stiff flow chips or long-brittle chips form, as a function of the selected feed in particular for stainless steels, brass and many aluminum alloys and gray cast iron and may also be the case with steel.

Es versteht sich von selbst, dass in den Hohlräumen des fertigen Werkstücks im Regelfall keine Späne zurückbleiben dürfen, da andernfalls das Risiko hoch ist, dass es später in irgendeiner Form zu Funktionsstörungen durch diese Späne kommt.It goes without saying that in the cavities of the finished workpiece usually no chips are allowed to remain, otherwise there is a high risk that it comes later in some form to malfunction by these chips.

Früher war es die Regel, die Kavitäten, Bohrungen und Sacklöcher eines Werkstücks manuell zu überprüfen und zu reinigen – dort vorgefundene Späne wurden mit Hilfe eines Pressluftstrahls ausgeblasen, wobei in vielen Fällen manuelle Vorarbeit unverzichtbar war, nämlich in Gestalt des Lockerns festsitzender Späne mittels eines Spanhakens.Previously, it was the rule to manually check the cavities, holes and blind holes of a workpiece and clean - found there chips were blown out by means of a compressed air jet, in many cases manual pre-work was indispensable, namely in the form of loosening tight chips by means of a chip hook ,

Eine derartige Vorgehensweise ist heute allenfalls noch dort vertretbar, wo Einzelstücke gefertigt werden, hat jedoch keinen Platz mehr in der Serienproduktion.Such a procedure today is at best still justifiable where individual pieces are manufactured, but has no more space in series production.

In der modernen Fertigung erfolgt das Ausblasen der Späne im Regelfall automatisiert. Zu Schwierigkeiten führt dabei allerdings die Tatsache, dass immer wieder Späne anzutreffen sind, die sich derart in der Kavität bzw. in dem Sackloch verkeilt haben, dass sie sich mit einem ”einfachen” Pressluftstrahl, der einen Druck von etwa vier bis sechs bar besitzt, nicht ausblasen lassen.In modern production, the blowing out of the chips is usually automated. However, the fact that chips are found again and again that have wedged in the cavity or in the blind hole such that they have a "simple" compressed air jet, which has a pressure of about four to six bar, leads to difficulties. do not blow out.

Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, dass das zum automatisierten Ausblasen verwendete Werkzeug ein zusätzliches mechanisches Organ aufweist, das in seiner Funktion einem Spanhaken nachempfunden ist, also ein Organ, das vor dem Ausblasen in die jeweilige Kavität eingeführt wird um dort eventuell festsitzende Späne mechanisch zu lockern. Es leuchtet ein, dass ein derartiges Vorgehen ausgesprochen zeitraubend ist und einigen apparativen Aufwand verursacht.It has therefore already been proposed that the tool used for automated blowing has an additional mechanical organ, which is modeled in its function a chip hook, so an organ that is introduced into the respective cavity before blowing out there possibly mechanically stuck chips loosen. It is clear that such a procedure is extremely time-consuming and causes some equipment expense.

Eine Alternative für die Lösung dieses Problems bietet die deutsche Patentanmeldung DE 42 37 336 A1 an. Diese Patentanmeldung geht von der Erkenntnis aus, dass die bei der spanenden Bearbeitung metallischer Werkstücke entstehenden Späne in vielen Fällen ”gehärtet” werden, indem die heißen Späne durch die bei der Bearbeitung verwendeten Kühlschmierstoffe abgeschreckt werden. Hierdurch, so die besagte Patentanmeldung weiter, entstehen in den Spänen Eigenspannungen, wodurch die Späne ihre Flexibilität einbüßen und infolgedessen eine erhöhte Tendenz zeigen sich in Sacklöchern oder anderen Kavitäten festzusetzen.An alternative solution to this problem is provided by the German patent application DE 42 37 336 A1 at. This patent application is based on the recognition that the chips produced during the machining of metal workpieces are in many cases "hardened" by the hot chips being quenched by the cooling lubricants used during machining. As a result, so the said patent application further, created in the chips residual stresses, whereby the chips lose their flexibility and consequently show an increased tendency to settle in blind holes or other cavities.

Um dieses Problem zu lösen schlägt die deutsche Patentanmeldung vor einen Pressluftstrahl aus Luft zu verwenden, die auf eine Temperatur von ca. 600 Grad erhitzt ist. Es wird berichtet, dass die Späne schon nach kurzem Kontakt mit derart heißer Luft wieder weich werden und sich dann durch den Luftstrom problemlos und zuverlässig aus dem Sackloch bzw. der Kavität ausblasen lassen. Es leuchtet ein, dass ein derartiges Verfahren zu einem extremen zusätzlichen Aufwand führt, da Standard-Werkzeugmaschinen nicht mit Mitteln zu Erzeugung eines derart heißen Pressluftstroms ausgerüstet sind.To solve this problem, the German patent application proposes to use a compressed air jet of air, which is heated to a temperature of about 600 degrees. It is reported that the chips become soft again after brief contact with such hot air and then can be easily and reliably blown out of the blind hole or the cavity by the air flow. It is clear that such a procedure leads to an extreme additional expense, since standard machine tools are not equipped with means for generating such a hot compressed air flow.

Alternativ zu einem derartigen ”Heißluft-Ausblasen” kann man daran denken zum Ausblasen einem Hochdruckluftstrahl oder einen Hochdruckflüssigkeitsstrahl zu verwenden, der stark genug ist um auch festsitzende Späne auszutreiben.As an alternative to such "hot air blowing", one may think of using a high pressure jet of air or a high pressure liquid jet which is strong enough to expel stuck chips as well.

Auch hierdurch entsteht jedoch ein ganz erheblicher Aufwand, da Werkzeugmaschinen auch standardmäßig nicht mit Mitteln zur Erzeugung eines Hochdruckluftstrahls oder eines Hochdruckflüssigkeitsstrahls ausgerüstet sind.However, this also creates a very considerable effort, since machine tools are not equipped by default with means for generating a high-pressure air jet or a high-pressure liquid jet.

Im Lichte dessen ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren anzugeben, die es auf einfache Art und Weise und dabei gleichzeitig sehr zuverlässig erlauben, vollautomatisch Späne aus Werkstücken zu entfernen.In light of this, it is the object of the invention to provide a device and a method which allow in a simple manner and at the same time very reliable to remove chips from workpieces fully automatically.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 sowie mit den Merkmalen der Patentansprüche 9, 12 und 17.The solution of this object is achieved with the features of claim 1 and with the features of the claims 9, 12 and 17th

Es wird ein Ausblaswerkzeug nach Art eines an eine Werkzeugmaschine an- und abkuppelbaren Werkzeughalters bereitgestellt. Das Ausblaswerkzeug ist also so gestaltet, dass es als integralen oder – vorzugsweise lösbar – separat angefügten Bestandteil einen Kupplungsschaft aufweist. Dieser ist im Regelfall so ausgebildet, dass das Ausblaswerkzeug an Stelle eines mit einem Bohrer, Fräser oder dergl. bestückten Werkzeughalters an die Spindel einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine an- und abgekoppelt werden kann, die der zerspanenden Bearbeitung von Werkstücken dient. Zumeist wird das zu reinigende Werkstück auf der gleichen Maschine, auf der das Ausblaswerkzeug zum Einsatz kommt, in einem vorangehenden Arbeitsschritt spanend bearbeitet worden sein, wobei stattdessen natürlich auch eine Reinigung eines zu diesem Zweck neu aufgespannten Werkstücks denkbar ist.A blow-out tool in the manner of a tool holder which can be coupled to and detached from a machine tool is provided. The blow-out tool is thus designed so that it as an integral or - preferably detachable - separately attached component has a coupling shaft. This is usually designed so that the blow-off instead of one equipped with a drill, milling cutter or the like. Tool holder on the spindle of a numerically controlled machine tool and can be disconnected, which serves the machining of workpieces. In most cases, the workpiece to be cleaned on the same machine on which the blow-out is used, have been machined in a previous step, but of course, a cleaning of a newly clamped for this purpose workpiece is also conceivable.

Das erfindungsgemäße Ausblaswerkzeug setzt einen oder mehrere Flüssigkeits- oder Fluidstrahlen ein, die unter Hochdruck über mindestens eine Austrittsöffnung (zumeist in Gestalt einer Ausblaslanze oder eines Ausblasmundstücks) mit entsprechend hoher kinetischer Energie abgegeben werden.The blow-out tool according to the invention uses one or more liquid or fluid jets which are discharged under high pressure via at least one outlet opening (usually in the form of a discharge lance or a blow-out mouthpiece) with correspondingly high kinetic energy.

Zu diesem Zweck ist in das Ausblaswerkzeug ein Druckübersetzer integriert, der ihm unter Niederdruck zugeführtes Fluid (z. B. den von der Kühlmittelpumpe unter einem Druck von 1 bar bis 20 bar eingespeisten Kühlschmierstoff) auf den den Ausblasstrahl erzeugenden Hochdruck transformiert. Der Hochdruck wird also „in situ”, d. h. innerhalb des an- und abkuppelbaren Ausblaswerkzeugs erzeugt, regelmäßig im Wesentlichen unmittelbar stromaufwärts vor der Austrittsöffnung, über die der oder die reinigenden Strahlen „abgeschossen” werden. Das führt zu einer starken Vereinfachung. Dies, weil weder in nennenswertem Umfang Hochdruckleitungen vorgesehen werden müssen, noch eine hochdruckfeste Kupplung zur Versorgung des Ausblaswerkzeugs mit Hochdruck seitens der Werkzeugmaschine vorgesehen werden muss. Der Wegfall einer Hochdruckkupplung erhöht zudem die Sicherheit im Betrieb.For this purpose, a pressure booster is integrated in the blow-out tool, which transforms the low-pressure fluid supplied to it (for example the cooling lubricant fed from the coolant pump under a pressure of 1 bar to 20 bar) onto the high pressure producing the blow-out jet. The high pressure is thus "in situ", d. H. generated within the on and uncoupleable Ausblasuppungsausblaswerkzeugs, regularly substantially immediately upstream of the outlet opening, over which the "or" the cleaning rays are "shot down". This leads to a strong simplification. This is because neither to a significant extent high-pressure lines must be provided, nor a high-pressure-resistant coupling must be provided to supply the Ausblaswerkzeugs with high pressure from the machine tool. The elimination of a high-pressure coupling also increases safety during operation.

Erzeugt wird ein Hochdruck, der deutlich, d. h. mindestens um 500% (eine derart geringe Verstärkung ist eher selten) und vorzugsweise um 1500% bis etwa 3000%, in seltenen Fällen, d. h. bei sehr robusten Werkstoffen bis etwa 5000% oberhalb des versorgenden Niederdrucks liegt. In absoluten Zahlen ausgedrückt lässt sich sagen, dass sinnvollerweise Hochdruck ab 75 bar, besser ab 150 bar erzeugt und eingesetzt wird, bis hin zu 500 bar. In manchen Fällen wird auch Hochdruck bis hin zu 800 bar erzeugt und eingesetzt. Besonders hohe Drücke im oberen Teil des genannten Bereichs werden insbesondere dort eingesetzt, wo Sacklöcher zuverlässig gereinigt werden sollen, in die zuvor ein Gewinde geschnitten worden ist, denn durch das Gewindeschneiden werden immer Späne am Boden festgeklemmt, die besonders schwierig zu entfernen sind. Unter dem besagten Hochdruck stehend wird das Fluid dann einer entsprechenden Austrittsöffnung zugeführt, über die es als zumindest ein entsprechend schneller bzw. energiereicher Strahl auf den zu reinigenden Bereich „abgeschossen” wird. Der absolute Betrag des Hochdrucks wird dabei in Abhängigkeit von der Art des Fluides und insbesondere der für den Impuls des Strahls verantwortlichen Masse des verwendeten Fluides, dem zu reinigenden Material und der Fächerung bzw. Fokussierung des Austrittsstrahls gewählt, derart, dass sichergestellt ist, dass es nur zu einer Reinigung des Werkstücks kommt, aber nicht zu einem spürbar unerwünschten Materialabtrag, etwa im Sinne eines Wasserstrahlschneidens. Eine entsprechende Einstellung kann leicht über das den Ausstoß steuernde Rückschlagventil und/oder den hydraulischen bzw. fluidischen Widerstand der mindestens einen Austrittsöffnung bzw. ihres stromaufwärtig anschließenden Bereichs erfolgen. Die genaue Wahl der für den konkreten Einzelfall opportunen Parametergrößen kann der Fachmann leicht durch im Bereich der routinemäßigen Versuche ermitteln.Produced is a high pressure, which clearly, d. H. at least 500% (such a low reinforcement is rather rare) and preferably around 1500% to around 3000%, in rare cases, d. H. with very robust materials up to about 5000% above the supplying low pressure. In absolute terms, it can be said that it makes sense to generate and use high pressure starting at 75 bar, better from 150 bar, up to 500 bar. In some cases, high pressure up to 800 bar is generated and used. Particularly high pressures in the upper part of the said range are used in particular where blind holes are to be cleaned reliably, in the previously threaded has been cut, because the threading chips are always clamped to the ground, which are particularly difficult to remove. Standing under said high pressure, the fluid is then supplied to a corresponding outlet opening, via which it is "shot down" as at least one correspondingly fast or high-energy jet onto the area to be cleaned. The absolute amount of the high pressure is chosen depending on the type of fluid and in particular the responsible for the pulse of the jet mass of the fluid used, the material to be cleaned and the fan or focus the exit beam, so as to ensure that it only comes to a cleaning of the workpiece, but not to a noticeable unwanted material removal, such as in the sense of water jet cutting. A corresponding adjustment can be made easily via the discharge-controlling check valve and / or the hydraulic or fluidic resistance of the at least one outlet opening or its upstream adjoining area. The exact choice of the parameter variables which are suitable for the specific individual case can easily be determined by a person skilled in the art in the field of routine tests.

Vorzugsweise (bzw. im Regelfall) ist der Druckübersetzer ein fluidisch betätigter Druckübersetzer, der ausschließlich durch das ihm zugeführte Niederdruckfluid angetrieben und gesteuert wird. Das macht das Ausblaswerkzeug denkbar einfach in der Handhabung, da es im Wesentlichen so wie jedes andere Werkzeug auch an die Werkzeugmaschine an- und abgekuppelt werden kann ohne jeweils eine gesonderte elektrische Verbindung herstellen oder trennen zu müssen.Preferably (or as a rule), the pressure booster is a fluidically actuated pressure booster which is driven and controlled exclusively by the low-pressure fluid supplied to it. This makes the blow-out tool extremely easy to handle, since it can be connected to and disconnected from the machine tool much like any other tool without having to make or separate a separate electrical connection.

Idealerweise erzeugt der Druckübersetzer einen pulsierenden Fluidstrahl, also einen Fluidstrahl, dessen Energie nicht im Wesentlichen konstant sondern veränderlich ist, weil der Fluidstrahl nicht durch einen konstanten Druck sondern durch einen schnell veränderlichen Druck ohne Zwischenschaltung eines Druckausgleichsgefäßes oder Druckausgleichsorgans (und sei es nur in Form einer längeren, durch ihre Elastizität glättend wirkenden Zuleitung) erzeugt wird. Dieser Fluidstrahl wird ohne wesentliche Glättung der Fluidpulsationen auf die zu reinigende Oberfläche oder in den zu reinigendem Hohlraum geschossen und entfaltet aufgrund dessen eine besonders gute Reinigungswirkung.Ideally, the pressure booster generates a pulsating fluid jet, ie a fluid jet, whose energy is not substantially constant but variable, because the fluid jet not by a constant pressure but by a rapidly changing pressure without the interposition of a pressure equalization vessel or pressure compensation element (and be it only in the form of longer, by their elasticity smoothing acting supply line) is generated. This fluid jet is shot without substantial smoothing of the fluid pulsations on the surface to be cleaned or in the cavity to be cleaned and unfolded due to a particularly good cleaning effect.

Vorzugsweise umfasst der Druckübersetzer eine Kolben-Zylinder-Anordnung, die eine Niederdruckseite mit einem Niederanschluss und eine Hochdruckseite mit einem Hochdruckanschluss und einem Versorgungsanschluss aufweist und die einen als Differentialkolben ausgebildeten Verstärkerkolben zwischen der Niederdruckseite und der Hochdruckseite besitzt, wobei der Druckübersetzer darüber hinaus ein Steuerventil umfasst, welches den Niederdruckanschluss abwechselnd mit einem Niederdruckeingang und einer Drucksenke verbindet und welches mit der Kolben-Zylinder-Anordnung derart verbunden ist, dass letztere eine Zwangssteuerung des Steuerventils gewährleistet. Ein diesem Konstruktionsprinzip folgender Druckübersetzer zeichnet sich durch seinen extrem einfachen und zuverlässigen Aufbau aus. Der Clou an einem derartigen Druckübersetzer ist zumeist der, dass eine Seite des Steuerventils permanent mit einer im Wesentlichen konstanten Kraft beaufschlagt wird, während auf die andere Seite des Steuerventils in Abhängigkeit von der Stellung des Druckverstärkerkolbens entweder eine Kraft wirkt, die in Summe größer oder in Summe kleiner als die im Wesentlichen konstante Druckkraft ist, so dass das Steuerventil in Abhängigkeit von der Stellung des Druckverstärkerkolbens jeweils in die eine oder die andere Schaltstellung gezwungen wird.Preferably, the pressure booster comprises a piston-and-cylinder arrangement having a low pressure side with a low port and a high pressure side with a high pressure port and a supply port and having a booster piston formed as a differential piston between the low pressure side and the high pressure side, the pressure intensifier further comprising a control valve , which alternately connects the low-pressure port to a low-pressure inlet and a pressure sink and which is connected to the piston-cylinder arrangement such that the latter a Forced control of the control valve ensures. A pressure intensifier following this design principle is characterized by its extremely simple and reliable construction. The clou on such a pressure booster is usually that one side of the control valve is permanently subjected to a substantially constant force, while on the other side of the control valve, depending on the position of the pressure booster piston acts either a force that is greater in total or in Sum is smaller than the substantially constant pressure force, so that the control valve is forced in each case in one or the other switching position in dependence on the position of the pressure intensifier piston.

Vorzugsweise ist das am Niederdruckeingang des Druckübersetzers angelegte Niederdruckfluid eine Flüssigkeit, idealerweise ein für die Zugabe bei der spanabhebenden Bearbeitung bestimmter Kühlschmierstoff. Auf diese Art und Weise wird das Ausblaswerkzeug noch einfacher handhabbar. Dies nicht zuletzt weil es sich der standardmäßig vorhandenen Kupplung für die Versorgung der spanabhebenden Werkzeuge mit Kühlschmierstoff bedient und weil die Notwendigkeit einer separaten, den üblichen Zerspanungsmaschinen fremden Einrichtung zur gesonderten Versorgung des Druckübersetzers mit Arbeitsfluid und Energie entfällt. Zudem entfällt die Notwendigkeit das verbrauchte und aus dem Druckübersetzer wieder ausgestoßene Arbeitsfluid separat vom Kühlschmierstoff aufzufangen und zu entsorgen.Preferably, the low-pressure fluid applied to the low-pressure inlet of the pressure booster is a liquid, ideally a cooling lubricant intended for addition during machining. In this way, the blow-out tool is even easier to handle. This is not least because it uses the standard existing clutch for the supply of cutting tools with coolant and because the need for a separate, foreign to the usual cutting equipment for separate supply of the pressure booster with working fluid and energy is eliminated. In addition, there is no need to collect and dispose of the spent working fluid which has been re-discharged from the pressure booster separately from the cooling lubricant.

Der Druckübersetzer ist vorzugsweise als sämtliche fluidische Druckverstärkungsmittel beherbergende, betriebsfertige Kartusche ausgebildet, die in der Werkzeugschaftaufnahme eines Werkzeughalters befestigt ist. Im Regelfall sind alle hydraulischen Organe des Druckübersetzers in einem Gehäuse untergebracht. Dieses Gehäuse besteht vorzugsweise aus zwei, optimalerweise aus mindestens drei aufeinander gelegten und druckfest miteinander verschraubten, massiven Stahlblöcken, in die die Bohrungen für den Arbeitskolben und das Steuerventil eingearbeitet sind und die die besagte Kartusche bilden. Diese weist an ihrer Außenseite einen kreisrunden Abschnitt auf, der so bemaßt und bearbeitet, vorzugsweise geschliffen oder vergleichbar feinbearbeitet ist, dass er in die Aufnahmebohrung eines zugeordneten Werkzeughalters eingesetzt und dort befestigt werden kann. Idealerweise ist der Befestigungsabschnitt so gestaltet, dass er gegenüber dem anschließenden Gehäuseabschnitt einen geringeren Durchmesser aufweist.The pressure booster is preferably designed as a ready-to-use cartridge accommodating all fluid pressure amplification means, which cartridge is mounted in the tool shank receptacle of a tool holder. As a rule, all hydraulic components of the pressure booster are housed in a housing. This housing preferably consists of two, optimally made of at least three superimposed and pressure-tight screwed together, solid steel blocks, in which the holes for the working piston and the control valve are incorporated and which form the said cartridge. This has on its outer side a circular section which is dimensioned and processed, preferably ground or comparable finished, that it can be inserted into the receiving bore of an associated tool holder and fastened there. Ideally, the attachment portion is designed so that it has a smaller diameter relative to the subsequent housing portion.

Weitere Wirkungsweisen, Ausgestaltungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend anhand der Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiel.Other modes of operation, design options and advantages of the invention will become apparent from the embodiment described below with reference to FIGS.

Die 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Gestalt eines Ausblaswerkzeugs, das aus einem Werkzeughalter mit Kühlschmierstoff-Versorgung über die Werkzeugaufnahmebohrung und einem in die Werkzeugaufnahmebohrung eingesetzten Druckübersetzer besteht.The 1 shows a first embodiment of the invention in the form of a Ausblaswerkzeugs, which consists of a tool holder with coolant supply via the tool receiving bore and a pressure translator used in the tool receiving bore.

Die 2 zeigt eine alternativ für ein solches Ausblaswerkzeug zu verwendende Ausblasdüse.The 2 shows an alternative to be used for such Ausblaswerkzeug Ausblasdüse.

Die 3 veranschaulicht das Funktionsprinzip eines Druckübersetzers, wie er im Rahmen der Erfindung einzeln oder in Kaskade verwendet wird.The 3 illustrates the principle of operation of a pressure booster, as used in the invention individually or in cascade.

Die 4 zeigt eine Ausblaslanze mit Glocke zur Verwendung zum gefahrlosen Entgraten.The 4 shows a blowout lance with bell for use for safe deburring.

Anhand der 1, die eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Ausblaswerkzeugs 1 zeigt, ist zu erkennen, dass die Kontur des Ausblaswerkzeugs 1 zumindest insoweit der Kontur eines an- und abkuppelbaren Werkzeughalters entspricht, als das Ausblaswerkzeug einen Kupplungsschaft 2 aufweist, der so beschaffen ist, dass das Ausblaswerkzeug hiermit in gleicher Weise wie eines der ansonsten verwendeten Zerspanungswerkzeuge an eine Werkzeugmaschine an- und abgekuppelt werden kann.Based on 1 which is a sectional view of the Ausblaswerkzeugs invention 1 shows, it can be seen that the contour of the blow-out tool 1 at least as far as the contour of an on and uncoupled tool holder corresponds, as the blow-out a coupling shaft 2 which is such that the blow-off tool can hereby be coupled and uncoupled to a machine tool in the same way as one of the otherwise used cutting tools.

Der Kupplungsschaft kann beispielsweise als Hohlkegelschaft oder als Steilkegelschaft ausgebildet sein. Er wird jedenfalls so ausgeführt sein, dass er mit dem Kupplungssystem der jeweiligen Werkzeugmaschine, welches zum An- und Abkuppeln von Werkzeughaltern, die mit Zerspanwerkzeugen in Gestalt von Fräsern, Bohrern, Wendeschneidplatten und dergleichen bestückt sind, an diese numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine eingesetzt wird, kompatibel ist – so dass das Ausblaswerkzeug 1 eines von verschiedenen Werkzeugen ist, die auf der jeweiligen (hier nicht zeichnerisch dargestellten) Werkzeugmaschine oder dem jeweiligen Bearbeitungszentrum zum Einsatz kommen.The coupling shaft may be formed, for example, as a hollow taper shank or as a steep taper shank. In any case, it will be designed so that it is compatible with the coupling system of the respective machine tool, which is used for coupling and uncoupling tool holders, which are equipped with cutting tools in the form of milling cutters, drills, indexable inserts and the like, to this numerically controlled machine tool is - so that the blow-out tool 1 is one of several tools that are used on the respective (not shown here) machine tool or the respective machining center.

Der Kupplungsschaft 2 bzw. der Werkzeughalter 5 ist bei dem von 1 gezeigten Ausführungsbeispiel so ausgeführt, dass damit gleichzeitig auch eine Kuppelung mit der Kühlschmierstoff-Versorgung der Werkzeugmaschine erfolgt – in gleicher Weise wie in jenen Fällen, in denen beispielsweise ein innengekühlter Bohrer über den Werkzeughalter von der Werkzeugmaschine mit Kühlschmierstoff versorgt wird. Der Kupplungsschaft 2 bzw. der Werkzeughalter 5 weist daher in seinem Zentrum einen Kühlschmierstoff-Kanal 3 auf.The coupling shaft 2 or the tool holder 5 is at the of 1 embodiment shown executed so that at the same time a coupling with the cooling lubricant supply of the machine tool takes place - in the same manner as in those cases where, for example, an internally cooled drill is supplied via the tool holder of the machine tool with coolant. The coupling shaft 2 or the tool holder 5 Therefore, at its center has a cooling lubricant channel 3 on.

Der Vollständigkeit halber ist anzumerken, dass die Versorgung des Ausblaswerkzeugs auch separat von einer eventuellen Kühlschmierstoffversorgung erfolgen kann, über eine extern geführte Leitung – in diesem Fall erinnert das Ausblaswerkzeug versorgungsseitig meist ganz grob an eine über einen Schlauch extern versorgte Pistole, wie etwa eine Lackierpistole, und wird von der Werkzeugmaschine auch ähnlich gehandhabt. Der klare Nachteil bei einer solchen Lösung ist die zusätzliche Leitungsführung und die mit dem Vorhandensein einer externen Leitung zumeist unweigerlich verbundene Bewegungseinschränkung, die aus der Rücksichtnahme auf die extern geführte Leitung resultiert. Ein gewisser Vorteil bei einer solchen Lösung ist der, dass die Höhe des versorgenden Niederdrucks ohne Rücksichtnahme auf das Kühlschmierstoffsystem der Werkzeugmaschine gewählt werden kann. Eine solche Lösung ist zudem als Nachrüstlösung für alle diejenigen Fälle ideal, in denen die Werkzeugmaschine keine Kühlmittelversorgung durch den Werkzeughalter hindurch aufweist, sondern das Werkstück durch eine separate Leitung mit Kühlmittel bedüst.For the sake of completeness, it should be noted that the supply of the blow-out tool can also be carried out separately from a possible coolant lubricant supply, via an externally routed line - in this case the blow-out tool reminds on the supply side usually very roughly to an externally supplied via a hose gun, such as a paint spray gun, and is handled by the machine tool also similar. The clear disadvantage of such a solution is the additional routing and the movement restriction, which is inevitably connected to the presence of an external line, which results from the consideration of the externally routed line. A certain advantage with such a solution is that the amount of supplying low pressure can be selected without regard to the cooling lubricant system of the machine tool. Such a solution is also ideal as a retrofit solution for all those cases in which the machine tool has no supply of coolant through the tool holder, but rather sprays the workpiece with coolant through a separate line.

Bei dem von 1 gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht nicht nur der Kupplungsschaft des Ausblaswerkzeugs demjenigen eines üblichen Werkzeughalters. Vielmehr ist es bei diesem Ausführungsbeispiel so, dass ein (in 1 zeichnerisch nur rudimentär dargestellter) Standard-Werkzeughalter 5 als Basis verwendet wird, in dem der Druckübersetzer 4, welcher das Herzstück des Ausblaswerkzeugs 1 bildet, befestigt ist. Es handelt sich bei dem in 1 nur angedeuteten Werkzeughalter 5 beispielsweise um einen Werkzeughalter, wie er in der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 200 08 675 abgebildet ist (dort „Werkzeugaufnahme 10” genannt). Dieser Werkzeughalter wird zur Vermeidung von Wiederholungen durch Verweis zum Gegenstand der hiesigen Beschreibung gemacht.In the case of 1 shown embodiment, not only corresponds to the coupling shaft of the Ausblaswerkzeugs that of a conventional tool holder. Rather, in this embodiment, it is such that a (in 1 Drawn only rudimentarily represented) Standard tool holder 5 is used as the basis in which the intensifier 4 , which is the heart of the blow-out tool 1 forms, is attached. It is in the in 1 only indicated tool holder 5 for example, a tool holder, as in the German utility model DE 200 08 675 is shown (there "tool holder 10 " called). This tool holder is made to avoid repetition by reference to the subject of the present description.

Ein solcher Werkzeughalter weist neben seinem Kupplungsschaft im Regelfall einen in 1 nicht dargestellten Hülsenabschnitt auf. Dieser Hülsenabschnitt ist mit einer Werkzeugaufnahme versehen, in der der Schaft des jeweiligen Werkzeugs festgehalten wird. An die Stelle des Schafts eines Zerspanwerkzeugs tritt im vorliegenden Fall ein entsprechender Schaft des das Herzstück des Ausblaswerkzeugs bildenden Druckübersetzers. Der Schaft des Druckübersetzers wird vorzugsweise thermisch oder auch hydraulisch in die Hülsenpartie eingeschrumpft oder dort mittels eines Klemmsitzes oder einer bzw. mehrerer Klemmschrauben gehalten.Such a tool holder has in addition to its coupling shaft usually a in 1 not shown on the sleeve section. This sleeve portion is provided with a tool holder in which the shank of the respective tool is held. In the present case, instead of the shank of a cutting tool, a corresponding shank of the pressure booster forming the core of the blow-out tool occurs. The shaft of the pressure booster is preferably shrunk thermally or hydraulically in the sleeve part or held there by means of a clamping seat or one or more clamping screws.

Die Verwendung eines Standard-Werkzeughalters ist ausgesprochen vorteilhaft, aber nicht zwingend. Stattdessen kann der Kupplungsschaft 2 auch integraler Bestandteil des Ausblaswerkzeugs 1 bzw. des Gehäuses des Druckübersetzers 4 sein, der das Ausblaswerkzeug bildet.The use of a standard tool holder is extremely advantageous, but not mandatory. Instead, the coupling shaft can 2 also an integral part of the blow-out tool 1 or the housing of the pressure booster 4 be, which forms the blow-out tool.

Der besagte Druckübersetzer 4 ist ein speziell für den Einsatz in einem Ausblaswerkzeug ausgestalteter Druckübersetzer.The said pressure intensifier 4 is a pressure intensifier specially designed for use in a blow-out tool.

Schlagwortartig lässt sich dieser Druckübersetzer 4 als ”hydraulischer oder pneumatischer Trafo” bezeichnen. Es handelt sich also um ein vorzugsweise selbsttätig ohne externe Ansteuerung arbeitendes Gerät, welches aus einem großen Volumenstrom eines unter vergleichsweise niedrigem Druck stehendem Fluids einen kleineren Volumenstrom eines unter deutlich höherem Druck stehenden Fluids erzeugt.Keyword like this pressure intensifier 4 as "hydraulic or pneumatic transformer". It is therefore a device which operates preferably automatically without external activation and which generates a smaller volume flow of a fluid under considerably higher pressure from a large volume flow of a fluid under comparatively low pressure.

Typischerweise ist das Fluid, mit dem der Druckübersetzer 4 angetrieben wird und das er zum Zwecke des Ausblasens abgibt, eine Flüssigkeit. Diese Flüssigkeit kann reines Wasser sein. Vorzugsweise weist diese Flüssigkeit jedoch zum Zwecke der Schmierung des Druckübersetzers eine Schmierstoffkomponente auf, also einen öligen Bestandteil oder Partikel aus Festschmierstoff.Typically, the fluid with which the pressure booster 4 is driven and he gives off for the purpose of blowing, a liquid. This liquid can be pure water. However, for the purpose of lubricating the pressure booster, this liquid preferably has a lubricant component, that is to say an oily constituent or particles of solid lubricant.

Wie bereits oben festgehalten wird der Druckübersetzer 4 im Idealfall mit dem an der zur Zerspanung eingesetzten Werkzeugmaschine ohnehin zum Einsatz kommenden Kühlschmierstoff gespeist, da auf diese Art und Weise der Aufwand für eine gesonderte Flüssigkeitsführung entfällt.As already noted above, the pressure booster 4 ideally fed with the used on the machine tool used for cutting machine anyway for use cooling lubricant, since this eliminates the cost of a separate liquid management in this way.

Dabei wird der im Kreislauf geführte Kühlschmierstoff nach jedem Zyklus sorgfältig gefiltert, da keinesfalls abrasive Partikel in den hochfrequent arbeitenden Druckübersetzer eingespült werden dürfen, mit denen der Kühlschmierstoff womöglich im vorhergehenden Zyklus befrachtet wurde. Das Kühlschmierstoff-System der speisenden Werkzeugmaschine ist also mit einem entsprechend leistungsfähigen Filtersystem versehen.The circulating coolant is carefully filtered after each cycle, as abrasive particles must never be flushed into the high-speed pressure intensifier, with which the coolant may have been loaded in the previous cycle. The cooling lubricant system of the feeding machine tool is thus provided with a correspondingly powerful filter system.

Das grundlegende Funktionsprinzip des im Rahmen der Erfindung zum Einsatz kommenden Druckübersetzers 4 wird anhand der 3 beschrieben.The basic operating principle of the pressure translator used in the context of the invention 4 is determined by the 3 described.

Zentraler Bestandteil des Druckübersetzers 4 ist der zur Druckverstärkung eingesetzte Differentialkolben 6. Er besteht aus einem Niederdruckarbeitskolben 7 mit einem großen Kolbendurchmesser und einem Hochdruckarbeitskolben 8, der in Abhängigkeit vom Übersetzungsverhältnis über einen entsprechend kleineren Kolbendurchmesser verfügt. Die besagten Arbeitskolben sind zumeist über ein schlankes Zwischenstück 9 miteinander verbunden, vorzugsweise formschlüssig, ggf. aber auch nur kraftschlüssig. Der Hochdruckarbeitskolben 8 bildet zusammen mit einem entsprechenden Zylinderabschnitt den Hochdruckarbeitsraum 11. Der Niederdruckarbeitskolben 7 bildet zusammen mit einem entsprechenden Zylinderabschnitt den Niederdruckarbeitsraum 10.Central component of the pressure intensifier 4 is the differential piston used for pressure boosting 6 , It consists of a low pressure working piston 7 with a large piston diameter and a high pressure working piston 8th , which has a correspondingly smaller piston diameter depending on the transmission ratio. The said working pistons are usually on a slender intermediate piece 9 connected to each other, preferably form-fitting, but possibly also only frictionally. The high pressure working piston 8th forms together with a corresponding cylinder section the high-pressure working space 11 , The low pressure working piston 7 forms together with a corresponding cylinder section the low-pressure working space 10 ,

Ein weiterer Bestandteil des Druckübersetzers ist das Steuerventil 12. Das Steuerventil 12 ist als Differenzkolben (im weitesten Sinne) ausgeführt – dergestalt, dass an seinen beiden Stirnseiten konstruktiv vorbestimmte Kräfte angreifen. Im Regelfall wird an seiner ersten Stirnseite 13 eine vollständig oder weitgehend konstante Kraft angreifen, die durch die Beaufschlagung dieser Stirnseite mit dem speisenden (im Wesentlichen konstanten) Niederdruck und/oder der Spannung eines Federelements herrührt. Im Regelfall wird an seiner zweiten Stirnseite 14 eine Kraft angreifen, die durch den Druck des Fluides erzeugt wird, das momentan an dieser Stirnseite angreift.Another component of the pressure booster is the control valve 12 , The control valve 12 is executed as a differential piston (in the broadest sense) - such that attack structurally predetermined forces at its two end faces. As a rule, at its first front page 13 a completely or largely constant force attack, which results from the application of this end face with the feeding (substantially constant) low pressure and / or the tension of a spring element. As a rule, at its second end face 14 to attack a force generated by the pressure of the fluid currently attacking this face.

Dabei ist der besagte Fluiddruck an der zweiten Stirnseite 14 zyklisch in erheblichem Maß veränderlich, und zwar wie folgt:
Während des Ladetaktes des Hochdruckarbeitsraumes liegt ein erster Fluiddruck an, welcher eine Kraft erzeugt, die das Steuerventil 12 in eine Position zwingt, in der es den Niederdruckarbeitsraum 10 mit einer Drucksenke verbindet, so dass das in dem Niederdruckarbeitsraum 10 befindliche Fluid unter dem Einfluss des unter Niederdruck über das erste Rückschlagventil 16 in den Hochdruckarbeitsraum 11 nachdrängenden Fluids ausgeschoben werden kann.In this case, the said fluid pressure at the second end face 14 cyclically considerably, as follows:
During the charging cycle of the high-pressure working chamber, a first fluid pressure is applied which generates a force which is the control valve 12 forces into a position where it is the low-pressure work space 10 connects to a pressure sink, so that in the low-pressure working space 10 fluid under the influence of the low pressure on the first check valve 16 in the high pressure workroom 11 nachdrängenden fluid can be ejected.

Sobald der Ladetakt dem Ende zuneigt, wird der Fluiddruck, der auf die zweite Stirnseite 14 des Steuerventils 12 einwirkt, derart umgesteuert, dass das Steuerventil eine Position einnimmt, in der es den Niederdruckarbeitsraum mit dem Niederdruck verbindet, der den Druckübersetzer speist – im Regelfall erfolgt dies dadurch, dass der Hochdruckkolben 18 die Steuerleitung 15 derart freigibt, dass sie von dem derzeitigen Niederdruck im Hochdruckarbeitsraum beaufschlagt wird. Aufgrund der unterschiedlichen Kolbendurchmesser (die das Übersetzungsverhältnis bestimmen) wird nun im Hochdruckarbeitsraum 11 Hochdruck erzeugt, der über das invers zu dem ersten Rückschlagventil arbeitende zweite Rückschlagventil 17 an die eine oder mehrere Ausblaslanzen 18 abgegeben wird. Welcher maximale zeitweilige Druck während dieses Arbeitstaktes erreicht wird, wird auf simple Art und Weise durch entsprechende hydraulische bzw. fluidische Auslegung des zweiten Rückschlagventils 17 und/oder der einen oder mehreren Ausblaslanze(n) 18 festgelegt – indem der hydraulische bzw. fluidische Widerstand der besagten Bauteile so gewählt wird, dass der Differentialkolben gegen einen Widerstand anarbeitet, der genau so hoch ist, dass der gewünschte Druck entsteht. Die für den Ausblaserfolg maßgebliche kinetische Energie, mit der der Fluidstrahl dann aus der Mündung der einen oder mehreren Ausblasmundstücke bzw. Ausblaslanzen 18 austritt, ist dann proportional zu dem auf besagte Art und Weise eingestellten Druck.As soon as the charging cycle comes to an end, the fluid pressure, which is on the second end face 14 of the control valve 12 so reversed, that the control valve assumes a position in which it connects the low-pressure working space with the low pressure, which feeds the pressure booster - usually this is done by the high-pressure piston 18 the control line 15 releases so that it is acted upon by the current low pressure in the high-pressure working space. Due to the different piston diameter (which determine the gear ratio) is now in the high-pressure working space 11 High pressure generated by the inverse to the first check valve working second check valve 17 to the one or more Ausblaslanzen 18 is delivered. Which maximum temporary pressure is achieved during this working stroke, in a simple manner by appropriate hydraulic or fluidic design of the second check valve 17 and / or the one or more discharge lance (s) 18 - By the hydraulic or fluidic resistance of said components is chosen so that the differential piston works against a resistance which is just so high that the desired pressure arises. The relevant for the Ausblaserfolg kinetic energy, with the fluid jet then from the mouth of the one or more Ausblasundstücke or Ausblaslanzen 18 is then proportional to the pressure set in said manner.

Idealerweise ist im Wesentlichen der hydraulische bzw. fluidische Widerstand des/der Ausblasmundstück(e)/Ausblaslanze(n) 18 für den Druckaufbau verantwortlich. Denn dann kann der Maximaldruck und damit die kinetische Energie des austretenden Strahls höchst einfach auch nachträglich durch die Wahl einer bzw. einer von mehreren Ausblasmundstücken/Ausblaslanzen mit unterschiedlichem hydraulischen bzw. fluidischen Widerstand justiert werden.Ideally, the hydraulic or fluidic resistance of the discharge orifice (s) / discharge lance (s) is essentially 18 responsible for the pressure build-up. Because then the maximum pressure and thus the kinetic energy of the exiting jet can be easily adjusted later by the choice of one or more Ausblasundstücken / Ausblaslanz with different hydraulic or fluidic resistance.

Sobald sich der Arbeitstakt seinem Ende zuneigt, wird der Fluiddruck, der auf die zweite Stirnseite 14 des Steuerventils 12 einwirkt, derart umgesteuert, dass das Steuerventil eine Position einnimmt, in der es den Niederdruckarbeitsraum 10 wieder mit der Drucksenke (Abgabeöffnung 26) verbindet – im Regelfall erfolgt dies dadurch, dass der Hochdruckkolben 8 die Steuerleitung 15 derart freigibt, dass sie im Wesentlichen drucklos wird, beispielsweise indem eine Verbindung mit dem Ringspalt im Bereich des Zwischenstücks 9 hergestellt wird, dessen Druckniveau deutlich unterhalb des Niederdrucks liegt, der den Druckübersetzer speist, weil das Druckniveau nämlich zumindest im Wesentlichen dem der Drucksenke entspricht.As soon as the power stroke comes to an end, the fluid pressure, which is on the second end face 14 of the control valve 12 acts, reversed so that the control valve assumes a position in which it is the low-pressure working space 10 again with the pressure sink (discharge opening 26 ) - usually this is done by the high pressure piston 8th the control line 15 releases such that it is substantially depressurized, for example by a connection with the annular gap in the region of the intermediate piece 9 is produced, the pressure level is well below the low pressure, which feeds the pressure booster, because the pressure level that is at least substantially equal to that of the pressure sink.

Aus dieser Art und Weise beginnt ein neuer Ladetakt, d. h. der gesamte Zyklus beginnt von neuem.From this way begins a new charging cycle, d. H. the entire cycle begins again.

Wie man sieht, ist der hier verwendete Druckübersetzer von äußerst einfachem Aufbau. Letzteres macht den Druckübersetzer nicht nur entsprechend zuverlässig und preisgünstig, sondern es ermöglicht vor allem auch den Druckübersetzer außergewöhnlich kompakt zu gestalten – so dass er in einen Werkzeughalter eingebaut (oder mit einem solchen „verschmolzen”) werden kann ohne nennenswert über die Hüllkontur der ansonsten zur Befestigung in diesem Werkzeughalter vorgesehenen Werkzeuge hinauszuragen. Letzteres ist die Voraussetzung für echte Praxistauglichkeit. Denn das Ausblaswerkzeug macht bei den im Regelfall mehr oder minder stark zerklüfteten und hinterschnittenen Werkstücken nur dann wirklich Sinn, wenn es nicht nennenswert über die Hüllkontur der ansonsten verwendeten Werkzeuge hinausragt und daher ohne Kollision mit dem Werkstück jeden Ort erreichen kann, der zuvor mit einem der Werkzeuge zum Zwecke der spanabhebenden Bearbeitung angefahren wurde.As you can see, the pressure intensifier used here is of extremely simple construction. The latter makes the pressure booster not only correspondingly reliable and inexpensive, but it also makes it possible to make the pressure intensifier exceptionally compact - so that it can be incorporated into a tool holder (or with such a "fused") without appreciably on the envelope contour of the otherwise Stand out attachment in this tool holder tools provided. The latter is the prerequisite for real practicality. Because the Ausblaswerkzeug makes the normally more or less severely rugged and undercut workpieces only sense if it does not extend significantly beyond the envelope of the otherwise used tools and therefore can reach any place without colliding with the workpiece, previously with one of Tools for the purpose of machining was approached.

Ergänzend wird an dieser Stelle auf die internationale Patentanmeldung WO 2008/019889 der Anmelderin verwiesen, die einen Druckübersetzer der Art, wie er hier verwendet wird, noch detaillierter beschreibt, weshalb die genannte Patentanmeldung vollumfänglich zum Gegenstand dieser Beschreibung gemacht wird.In addition, at this point on the international patent application WO 2008/019889 by the Applicant, which describes in more detail a pressure intensifier of the kind used herein, and therefore the said patent application is fully incorporated herein by reference.

Wichtig ist, dass der Druckübersetzer im Regelfall nicht völlig unverändert eingesetzt werden kann. Stattdessen wird er wie nachfolgend beschrieben an den erfindungsgemäßen Einsatzzweck angepasst.It is important that the pressure intensifier is usually not used completely unchanged can. Instead, it is adapted to the purpose of the invention as described below.

Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Ausblaswerkzeugs ist die, dass auf der Hochdruckseite zwar ein sehr scharfer Fluidstrahl benötigt wird, der jedoch im Regelfall nur einen geringen Volumenstrom aufweist – zum Ausblasen von Sacklöchern mit einem Durchmesser zwischen 4 mm und 30 mm benötigt man im Regelfall einen Volumenstrom von 0,1 l pro Minute bis hin zu etwa 2,5 l pro Minute, maximal 5 l pro Minute. Der vorbekannte Druckübersetzer wird also auf ein vergleichsweise geringes Fördervolumen bei gleichzeitig großer Kompaktheit ausgelegt. Auf diese Art und Weise wird sichergestellt, dass ein kleinbauendes Ausblaswerkzeug entsteht, mit dem auch wirklich alle zu behandelnden Zonen des Werkstücks kollisionsfrei angefahren werden können.The peculiarity of the Ausblaswerkzeugs invention is that on the high pressure side, although a very sharp fluid jet is required, but as a rule only has a low volume flow - for blowing blind holes with a diameter between 4 mm and 30 mm is usually required a volume flow of 0.1 l per minute up to about 2.5 l per minute, a maximum of 5 l per minute. The previously known pressure booster is thus designed for a comparatively low delivery volume and at the same time great compactness. In this way, it is ensured that a small-sized blow-out tool is created, with which all the zones of the workpiece to be treated can really be approached without collision.

Wie man sieht, ist bei dem von 1 gezeigten Ausführungsbeispiel nicht nur fluidseitig eine neue Auslegung des Druckübersetzers erfolgt. Vielmehr wurde auch das Gehäuse an den erfindungsgemäßen Einsatzzweck angepasst.As you can see, in the case of 1 shown embodiment, not only fluid side, a new interpretation of the pressure booster takes place. Rather, the housing has been adapted to the purpose of the invention.

Das Gehäuse des Druckübersetzers 4 weist bei diesem Ausführungsbeispiel einen Schaftabschnitt 19 mit einem im Regelfall gegenüber dem restlichen Gehäuse verringerten Durchmesser auf, der vorzugsweise zwischen 5 mm und 50 mm liegt. Der Durchmesser dieses Schaftabschnitts 19 ist also so ausgelegt, dass er dem Schaftdurchmesser eines derjenigen Zerspanungswerkzeuge entspricht, für die der zum Einspannen des Druckübersetzers verwendete Werkzeughalter 5 bestimmungsgemäß ausgelegt ist. Aufgrund dessen kann der Druckübersetzer 4 anstelle eines der ansonsten zur Einspannung in diesem Werkzeughalter 5 vorgesehenen Werkzeuge eingespannt werden.The housing of the pressure intensifier 4 has a shaft portion in this embodiment 19 with a generally reduced diameter compared with the rest of the housing, which is preferably between 5 mm and 50 mm. The diameter of this shaft section 19 is thus designed so that it corresponds to the shank diameter of one of those cutting tools for which the tool holder used for clamping the pressure booster 5 is designed as intended. Due to this, the pressure booster 4 instead of one of the otherwise for clamping in this tool holder 5 clamped tools are clamped.

Das Einspannen des Druckübersetzers 4 kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen – je nachdem, ob es sich bei dem Werkzeughalter um einen solchen handelt, der dazu ausgelegt ist den Werkzeugschaft mittels einer oder mehrerer Madenschrauben oder einer über Überwurfmutter durch Klemmung einzuspannen, oder um einen solchen, der den Werkzeugschaft im Presssitz aufnimmt, d. h. in den der Werkzeugschaft hydraulisch oder thermisch eingeschrumpft wird.The clamping of the pressure booster 4 can be done in different ways - depending on whether it is the tool holder is one that is designed to clamp the tool shank by means of one or more grub screws or a nut over by clamping, or one that the tool shank in Press fit receives, ie in the tool shank hydraulically or thermally shrunk.

Im Regelfall ist der zum Einspannen dienende Schaftabschnitt 19 des Druckübersetzers 4 entlang seiner Mantelfläche präzise geschliffen.As a rule, the serving for clamping shank portion 19 of the pressure intensifier 4 Precisely ground along its lateral surface.

In jedem Fall ist es ratsam den zur Einspannung des Druckübersetzers vorgesehenen Schaftabschnitt 19 aus einem Stahl mit erhöhter Widerstandsfähigkeit herzustellen, etwa aus Werkzeugstahl. Auf diese Art und Weise wird verhindert, dass beim Festsetzen des Druckübersetzers in dem Werkzeughalter mittels einer Madenschraube bleibende Verformungen entstehen bzw. wird sichergestellt, dass der präzisionsbearbeitete Schaftabschnitt 19 auch unter dem Einfluss der durch das (ggf. wiederholte) Einschrumpfen bedingten Pressung maßhaltig bleibt.In any case, it is advisable that provided for the clamping of the intensifier shaft portion 19 Made of a steel with increased resistance, such as tool steel. In this way it is prevented that when setting the pressure booster in the tool holder by means of a grub screw permanent deformations arise or ensures that the precision machined shaft portion 19 also remains dimensionally stable under the influence of the (possibly repeated) shrinkage caused by pressing.

Der von der 1 gezeigte Druckübersetzer 4 ist so ausgelegt, dass er über die Werkzeugaufnahmeöffnung 22 des Werkzeughalters 5 mit Kühlschmierstoff gespeist werden kann. Zu diesem Zweck ist sein zum Einspannen in den Werkzeughalter vorgesehener Schaftabschnitt 19 mit einer Durchgangsbohrung 20 versehen, die auf ihrer einen Seite über die Stirnseite des Schaftabschnitts 19 in die Werkzeugaufnahmeöffnung 22 des Werkzeughalters mündet und auf ihrer anderen Seite bis in den sich vergrößernden Gehäuseteil 23 des Druckübersetzers 4 reicht, in dem der oder die Druckverstärkerkolben und das oder die zugehörige(n) Steuerventil(e) untergebracht sind, die von 3 gezeigt werden.The one of the 1 shown pressure intensifier 4 is designed to be over the tool receiving opening 22 of the tool holder 5 can be supplied with cooling lubricant. For this purpose, be provided for clamping in the tool holder shank portion 19 with a through hole 20 provided on one side over the front side of the shaft portion 19 in the tool receiving opening 22 the tool holder opens and on its other side to the enlarging housing part 23 of the pressure intensifier 4 ranges in which the pressure booster piston and the associated or the (s) control valve (s) are housed, the of 3 to be shown.

Sofern der Druckübersetzer 4 in den Werkzeughalter 5 eingeschrumpft wird, bedarf es keiner besonderen Dichtmittel zwischen seinem zur Einspannung vorgesehenen Schaftabschnitt 19 und dem Werkzeughalter 5.If the pressure intensifier 4 in the tool holder 5 is shrunk, it requires no special sealant between its intended for clamping shaft portion 19 and the tool holder 5 ,

Sofern der Druckübersetzer 4 dazu ausgelegt ist im Werkzeughalter 5 mittels einer oder mehrerer Madenschraube(n) oder einer Überwurfmutter durch Klemmsitz gehalten zu werden und dennoch über die Werkzeugaufnahmeöffnung 22 des Werkzeughalters 5 mit Kühlschmierstoff versorgt werden soll, ist an seinem zur Einspannung vorgesehenen Schaftabschnitt 19 mindestens eine Dichtung 24 bzw. 25 vorgesehen. Eine solche Dichtung wird im Regelfall dadurch realisiert, dass der Schaftabschnitt mit einem Einstich versehen ist, in den eine Schnurdichtung eingelegt ist, vgl. Bezugsziffer 24. Allerdings können auch andere Dichtungen zum Einsatz kommen, etwa eine Elastomerdichtung auf der Stirnseite des zur Einspannung dienenden Schaftabschnitts, vgl. Bezugsziffer 25.If the pressure intensifier 4 designed for this purpose in the tool holder 5 by means of one or more grub screw (s) or a union nut to be held by a press fit and yet on the tool receiving opening 22 of the tool holder 5 is to be supplied with coolant, is at its intended for clamping shaft portion 19 at least one seal 24 respectively. 25 intended. As a rule, such a seal is realized in that the shaft section is provided with a recess into which a cord seal is inserted, cf. numeral 24 , However, other seals may also be used, for example an elastomeric seal on the end face of the shaft section serving for clamping, cf. numeral 25 ,

Darüber hinaus ist der gezeigte Druckübersetzer auch dadurch an seine Verwendung als Herzstück eines Ausblaswerkzeugs angepasst, dass er anders als in sonstigen Fällen keine Rückleitung für das verbrauchte Fluid zum Tank aufweist sondern mindestens eine Abgabeöffnung 26, über die er das verbrauchte Fluid in die Umgebung abbläst. Letzteres erspart eine aufwendige Leitungsführung, insbesondere eine an- und abkuppelbare Rückleitung zum Tank. Stattdessen wird das ohnehin für das Auffangen im Zerspanbetrieb momentan verbrauchten Kühlschmierstoffs vorgesehene Auffangsystem als „Tankrückleitung” genutzt.In addition, the pressure intensifier shown is also adapted to its use as the heart of a Ausblaswerkzeugs that he unlike in other cases has no return for the spent fluid to the tank but at least one discharge opening 26 through which he blows the spent fluid into the environment. The latter saves a complicated wiring, in particular an on and uncoupled return to the tank. Instead, the fall arrest system, which is already being used for the purpose of capturing in cutting operation, is used as the "tank return line".

Ein besonderer Kniff im Rahmen der Erfindung ist es mehrere, vorzugsweise drei oder mehr Druckübersetzeranordnungen der von 3 illustrierten Art hintereinander in „Kaskade” zu schalten und wie von 1 gezeigt in einem einzigen, gemeinsamen Druckübersetzergehäuse unterzubringen (vgl. auch die drei Abgabeöffnungen 26, von denen je eine zu einem der drei Steuerventile der 3-er Kaskade gehört). Hierbei werden zwei oder mehrere in Strömungsrichtung hintereinander geschalteten Differentialkolben vorgesehen, von denen der stromaufwärts erste Differentialkolben hochdruckseitig den speisenden Niederdruck für den nächsten in Strömungsrichtung nachfolgenden Differentialkolben erzeugt. A special trick in the context of the invention is several, preferably three or more pressure booster arrangements of 3 illustrated way to switch in "cascade" and how 1 shown in a single, common pressure booster housing accommodate (see also the three discharge openings 26 of which one belongs to each of the three control valves of the 3-cascade). Here, two or more in the flow direction in series connected differential pistons are provided, of which the upstream first differential piston high pressure side generates the low-pressure feeding for the next downstream in the flow direction differential piston.

Auf diese Art und Weise können der Differentialkolben und das Steuerventil eines jeden Druckübersetzers extrem klein gehalten werden, so dass der Außendurchmesser des Druckübersetzergehäuses nicht signifikant über den Schaftdurchmesser der gängigen Zerspanwerkzeuge hinausgeht. Dass das Druckübersetzergehäuse hierdurch in Richtung der Spindeldrehachse länger baut, stört nicht, da auch die gängigen Zerspanwerkzeuge einigen Bauraum in Richtung der Spindeldrehachse einnehmen, weshalb sich das Druckübersetzergehäuse durch diese Maßnahme in Bezug auf seine Außenkontur der Außenkontur der üblichen Zerspanwekzeuge sehr gut annähert.In this way, the differential piston and the control valve of each pressure booster can be kept extremely small, so that the outer diameter of the intensifier housing does not significantly exceed the shaft diameter of the common cutting tools. That the pressure booster housing thereby builds longer in the direction of the spindle rotation axis, does not bother, since the common cutting tools occupy some space in the direction of the spindle rotation axis, which is why the pressure booster housing approaches very well by this measure with respect to its outer contour of the outer contour of the usual Zerspanwekzeuge.

Darüber hinaus zeigt die 1, dass vorzugsweise unmittelbar an das Gehäuse des Druckübersetzers mittels einer Überwurfmutter 27 und eines Gegenhalteansatzes 28 mindestens eine Ausblaslanze 18 angeschraubt ist bzw. alternativ ein Ausblasmundstück (nicht gezeigt). Diese Ausblaslanze 18 steht mit dem Hochdruckausgang des Druckverstärkers in Verbindung. Daher wird über die Ausblaslanze 18 mindestens ein scharfer Fluidstrahl nach außen abgegeben.In addition, the shows 1 in that preferably directly to the housing of the pressure booster by means of a union nut 27 and a countermeasure approach 28 at least one discharge lance 18 is bolted or alternatively a discharge nozzle (not shown). This discharge lance 18 communicates with the high pressure outlet of the intensifier. Therefore, via the exhaust lance 18 at least one sharp jet of fluid is discharged to the outside.

Vorteilhafterweise lässt sich der Druckübersetzer 4 mit einer Anzahl unterschiedlich gestalteter Ausblaslanzen 18 kombinieren. Hierdurch können auf einfache Art und Weise nicht nur der Volumenstrom, die Geschwindigkeit und die kinetische Energie des aus der Ausblaslanze austretendem Fluidstrahls beeinflusst werden sondern auch die Richtung, in die dieser Fluidstrahl austritt, insbesondere ob diese Fluidstrahl überwiegend in Längsrichtung der Ausblaslanze austritt oder überwiegend oder auch quer dazu, vgl. 2.Advantageously, the pressure booster can be 4 with a number of differently shaped exhaust lances 18 combine. As a result, not only the volumetric flow, the velocity and the kinetic energy of the fluid jet emerging from the discharge lance can be influenced in a simple way, but also the direction in which this fluid jet emerges, in particular whether this fluid jet predominantly exits in the longitudinal direction of the discharge lance or predominantly or also across, cf. 2 ,

Letzteres ist vor allem dann von Interesse, wenn die Ausblaslanze bzw. das gesamte Ausblaswerkzeug während des Ausblasens rotiert – so ist es beispielsweise denkbar eine Ausblaslanze, die im Wesentlichen quer zu ihrer Längsrichtung einen Fluidstrahl abgibt, als eine Art ”Schmutzfräse” zu betreiben, vgl. 2.The latter is of particular interest if the discharge lance or the entire blow-out tool rotates during the blow-out - for example, it is conceivable to operate a blow-out lance which emits a fluid jet essentially transversely to its longitudinal direction, as a kind of "dirt cutter" , 2 ,

Lässt man nämlich die Ausblaslanze während des Ausblasens rotieren und bewegt sie gleichzeitig in einer Richtung entlang ihrer Längsrichtung, dann fräst sie die festsitzenden Späne oder anderweitigen Verunreinigungen förmlich weg, insbesondere dann wenn sie mehrere getrennte Fluidstrahlen in unterschiedlichen Richtungen quer zu ihrer Längsachse abgibt. Dabei ist es gerade bei Sacklöchern mit einem etwas größeren Durchmesser oder vergleichbaren Kavitäten besonders empfehlenswert so zu verfahren, dass die soeben beschriebene Ausblaslanze zunächst im ausgeschalteten Zustand bis kurz vor den Grund des Sacklochs bzw. der Kavität eingeführt wird. Erst dann beginnt die Ausblaslanze zu rotieren und ihren oder ihre Fluidstrahlen ”abzuschießen”. Dabei wird sie langsam nach außen herausgezogen und treibt etwaige im Sackloch bzw. der Kavität befindliche Späne oder Verunreinigungen vor sich her nach außen.Namely, if the exhaust lance is rotated during the blow-out and simultaneously moved in a direction along its longitudinal direction, it will literally mill away the stuck chips or other contaminants, especially if it emits several separate fluid jets in different directions transverse to its longitudinal axis. In the case of blind holes with a slightly larger diameter or comparable cavities, it is particularly advisable to proceed in such a way that the blow-off lance just described is first introduced in the switched-off state until shortly before the bottom of the blind hole or the cavity. Only then does the discharge lance begin to rotate and "shoot down" its or its fluid jets. It is slowly pulled outwards and drives any in the blind hole or the cavity located chips or impurities in front of him outward.

Sofern, wie im Regelfall, auf der Hochdruckseite über die unvermeidliche Elastizität einer jeden Fluidleitung hinaus kein Druckspeicher vorgesehen ist, ist der über die Mündung der Ausblaslanze ausgegebene Fluidstrahl nicht nur ”scharf” sondern gleichzeitig auch starken Pulsationen unterworfen. Diese Pulsationen entstehen dadurch, dass der Differentialkolben des Druckverstärkers mit hoher Frequenz aufeinanderfolgende Arbeits- und Ladetakte ausführt. Gerade auch diese Pulsationen haben sich als ein hochwirksames Mittel erwiesen, um zusammen mit der hohen kinetischen Energie des Fluidstrahls auch hartnäckig festsitzende Späne oder Verunreinigungen zu entfernen beziehungsweise auszutreiben.If, as a rule, no pressure accumulator is provided on the high-pressure side beyond the unavoidable elasticity of each fluid line, the fluid jet emitted via the mouth of the exhaust lance is not only "sharp" but at the same time also subjected to strong pulsations. These pulsations arise from the fact that the differential piston of the pressure intensifier performs high-frequency successive working and charging cycles. Especially these pulsations have proven to be a highly effective means to remove or drive out persistently stuck chips or impurities together with the high kinetic energy of the fluid jet.

Nicht zuletzt in Folge dieser Pulsation, aber auch unabhängig davon, kann das Ausblaswerkzeug bei entsprechender Wahl des vom Druckübersetzer erzeugten Hochdrucks und vorzugsweise im rotierendem Betrieb fallweise auch zum Entgraten verwendet werden, wobei dann allerdings ein Schild bzw. eine Glocke 29 verwendet werden sollte, welche eine unkontrollierte Ablenkung des oder der Hochdruckstrahlen in die Umgebung unterbindet, so wie von 4 gezeigt und stattdessen das nicht mehr benötige Fluid kontrolliert in die Umgebung entlässt, etwa über nicht direkt vom Strahl zu erreichende Ablauföffnungen 30.Not least as a result of this pulsation, but also independently, the Ausblaswerkzeug can be used occasionally for deburring with appropriate choice of the pressure generated by the pressure intensifier and preferably in the rotating operation, in which case, however, a shield or a bell 29 should be used, which prevents an uncontrolled deflection of the high-pressure jet (s) into the environment, such as 4 and instead discharges the fluid no longer required controlled in the environment, about not directly from the jet to reach drainage holes 30 ,

Eine derartige Glocke ist nicht nur beim Entgraten nützlich sondern gleichermaßen auch beim Ausblasen von Kavitäten/Sacklöchern in Richtung der Spindeldrehachse unter hohem Druck um zu verhindern, dass der scharfe Strahl, der am Grund der Kavität bzw. des Sacklochs reflektiert wird, mit zerstörerischer Wucht aus der Kavität bzw. dem Sackloch austritt. Die Ablauföffnungen 30 sind für diesen Fall u. U. am Umfang der Glocke 29 vorzusehen oder an deren Stirnseite ganz oder weitgehend außerhalb des Reflektionsbereichs (wg. Letzterem vgl. 4).Such a bell is useful not only in deburring but equally also in blowing out cavities / blind holes in the direction of the spindle axis of rotation under high pressure to prevent the sharp jet, which is reflected at the bottom of the cavity or the blind hole with destructive force the cavity or the blind hole emerges. The drainage holes 30 are for this Case u. U. on the circumference of the bell 29 or at its front side wholly or largely outside the reflection range (wg. 4 ).

Vorzugsweise ist die Glocke nicht starr an der Ausblaslanze bzw. an dem Ausblaswerkzeug befestigt sondern federelastisch mittels einer federnden Verbindung 30, so dass die Ausblaslanze noch ein bestimmtes Stück weit bewegt werden kann, wenn die Glocke an dem Werkstück anliegt, ohne dass die Glocke deswegen abhebt oder übermäßige Kräfte auf das Werkstück ausübt, vgl. 4, linke Hälfte. Außerdem erleichtert derartiges das saubere und dicht anliegende Positionieren der Glocke, da übermäßig harte Stöße beim Auftreffen der Glocke auf das Werkstück ausgeschlossen sind. Gegebenenfalls ist die (federnde) Verbindung der Glocke mit der Ausblaslanze bzw. dem Ausblaswerkzeug so gestaltet, dass das Ausblaswerkzeug bzw. Die Ausblaslanze rotieren kann ohne die Glocke mitzunehmen.Preferably, the bell is not rigidly attached to the discharge lance or on the Ausblaswerkzeug but resiliently by means of a resilient connection 30 , so that the discharge lance can still be moved a certain distance when the bell rests against the workpiece without the bell lifting off or exerting excessive forces on the workpiece, cf. 4 , left half. In addition, such facilitates the clean and tight-fitting positioning of the bell, as excessively hard shocks are excluded when the bell hits the workpiece. Optionally, the (resilient) connection of the bell with the discharge lance or the blow-out tool is designed so that the blow-out tool or the blow-out lance can rotate without taking the bell.

Der erfindungsgemäße Druckübersetzer 4 ist im Regelfall Teil eines Systems zur spanabhebenden Bearbeitung eines Werkstücks. Dieses System besteht im Regelfall aus einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine mit mehreren Freiheitsgraden – etwa einer Fräs- und Bohrmaschine – sowie einem Werkzeugwechselsystem, welches verschiedene Fräser und Bohrer bereithält, die mittels entsprechender Werkzeughalter bei Bedarf auf der Werkzeugmaschine zum Einsatz kommen.The pressure intensifier according to the invention 4 is usually part of a system for machining a workpiece. This system usually consists of a numerically controlled machine tool with several degrees of freedom - such as a milling and drilling machine - and a tool change system, which holds various cutters and drills, which are used by means of appropriate tool holder when needed on the machine tool.

Im Anschluss an die spanabhebende Bearbeitung auf diesem System entfernt das Werkzeugwechselsystem das letzte spanabhebende Werkzeug und setzt stattdessen das Ausblaswerkzeug in die Spindel der Maschine ein, mit dem das folgende Verfahren praktiziert wird, das hiermit zusätzlich zu dem bereits zuvor Beschriebenen noch einmal umrissen wird.Following the machining operation on this system, the tool change system removes the last cutting tool and instead inserts the blow-off tool into the spindle of the machine, with which the following method is practiced, again outlined in addition to that previously described.

Das Ausblaswerkzeug 1 wird von der Werkzeugmaschine und deren Steuerung zunächst ähnlich geführt, wie ein Bohrer.The blow-out tool 1 is initially performed by the machine tool and its control similar to a drill.

Die Werkzeugmaschine fährt unter Verwendung der ohnehin zu dem Werkstück verfügbaren numerischen Topografie-Informationen nacheinander mit dem Ausblaswerkzeug sämtliche Kavitäten und Sacklöcher an, in denen möglicherweise Späne liegen geblieben sein können.Using the numerical topography information, which is already available to the workpiece, the machine tool successively moves all the cavities and blind holes with the blow-out tool, in which chips may possibly have remained lying.

Dabei erfolgt dieses Anfahren im Regelfall so, dass die Ausblaslanze in das jeweilige Sackloch oder die jeweilige Kavität eingeführt wird. Sobald dies erfolgt ist, wird die Kühlschmierstoff-Versorgung der Maschine eingeschaltet und das Ausblaswerkzeug 1 dadurch über den Werkzeughalter 5 mit einem Kühlschmierstoff-Strom versorgt. Ggf. beginnt das Ausblaswerkzeug jetzt zu rotieren, indem der entsprechende Spindelantrieb der Werkzeugmaschine eingeschaltet wird.As a rule, this starting takes place in such a way that the discharge lance is introduced into the respective blind hole or the respective cavity. Once this is done, the coolant supply to the machine is turned on and the blow-off tool 1 through the tool holder 5 supplied with a cooling lubricant stream. Possibly. Now the blow-off tool starts to rotate by switching on the corresponding spindle drive of the machine tool.

Der besagte Kühlschmierstoff-Strom steht unter einem Druck von etwa 2 bis 6, maximal 10 bar. Der Kühlschmierstoff-Strom versorgt sowohl den Niederdruckarbeitsraum des Differentialkolbens als auch dessen Hochdrucksarbeitsraum. Der Differentialkolben beginnt dadurch, je nach aktuell eingestelltem Eingangsdruck und Volumenstrom des ihn speisenden Fluids, mit einer Frequenz von etwa 2,5 bis 50 Hz zu oszillieren, gelegentlich auch höher. Der Eingangsdruck wird i. d. R. in Abhängigkeit von der Kontur bzw. dem Volumen der zu reinigenden Kavität gewählt. Je nach Eingangsdruck, Übersetzungsverhältnis bzw. Kaskadierung wird dadurch auf der Hochdruckseite Kühlschmierstoff mit einem Druck von etwa 25 bar, besser 50 bar bis 100 bar (in bestimmten Fällen auch mehr, über 500 bar sind ohne Weiteres denkbar) erzeugt, der impulsartig über die Ausblaslanze nach außen geschossen wird.Said cooling lubricant stream is under a pressure of about 2 to 6, a maximum of 10 bar. The cooling lubricant flow supplies both the low-pressure working space of the differential piston and its high-pressure working space. The differential piston thereby begins to oscillate at a frequency of about 2.5 to 50 Hz, sometimes even higher, depending on the currently set input pressure and volume flow of the fluid feeding it. The inlet pressure is i. d. R. selected depending on the contour or the volume of the cavity to be cleaned. Depending on the inlet pressure, gear ratio or cascading is thereby on the high pressure side coolant with a pressure of about 25 bar, better 50 bar to 100 bar (in certain cases, more, over 500 bar are conceivable) conceived impulsively on the discharge lance is shot to the outside.

Sobald das jeweilige Loch bzw. die jeweilige Kavität ausgeblasen ist, wird die Kühlschmierstoffzufuhr im Regelfall unterbrochen und zumeist auch die optionale Rotation des Ausblaswerkzeugs beendet. Dann wird die Ausblaslanze aus der gereinigten Kavität herausgezogen. Anschließend wird die Ausblaslanze in die nächste Kavität eingeführt, sodann wird die Kühlschmierstoffpumpe erneut angestellt, so dass wiederum ein Hochdruckstrahl entsteht.As soon as the respective hole or the respective cavity is blown out, the cooling lubricant supply is normally interrupted and usually also the optional rotation of the blow-out tool is terminated. Then the discharge lance is pulled out of the cleaned cavity. Subsequently, the discharge lance is introduced into the next cavity, then the coolant lubricant pump is turned on again, so that again a high-pressure jet is formed.

Sofern eine Reinigung einer definierten oder der gesamten Fläche/Oberfläche des Werkstücks erfolgen soll, fährt die Werkzeugmaschine mit dem Ausblaswerkzeug die gesamte zu reinigende Fläche/Oberfläche ab, vorzugsweise bahnenweise – etwa so wie die Werkzeugmaschine das tun würde, wenn die betreffende Fläche mittels eines Fräsers oder Fingerfräsers aus dem Vollen gefräst werden müsste, ggf. rotiert das Ausblaswerkzeug auch hierbei.If a cleaning of a defined or the entire surface / surface of the workpiece is to be carried out, the machine tool with the blow-off tool moves the entire surface / surface to be cleaned, preferably web-wise - much like the machine tool would do that if the surface concerned by means of a milling cutter or end mill would have to be milled from the solid, if necessary, the blow-out tool also rotates in this case.

Nach Beendigung der Reinigung wird das Ausblaswerkzeug wieder gegen ein Zerspanwerkzeug ersetzt, so dass die spanende Bearbeitung fortgesetzt werden kann, i. d. R. an einem neuen Werkstück.After completion of the cleaning the Ausblaswerkzeug is replaced again against a cutting tool, so that the machining can be continued, i. d. R. on a new workpiece.

Dabei lässt sich der auf der Hochdruckseite an die Ausblaslanze 18 bzw. das Ausblasmundstück abgegebene Druck relativ leicht beeinflussen, auch ohne die Ausblaslanze 18 oder das Ausblasmundstück auszuwechseln. Dies, indem der Volumenstrom und/oder der Druck des Fluides, mit dem der Eingang des Druckübersetzers versorgt wird, kleiner oder größer gewählt wird. In vielen Fällen wird man auch hierfür keinerlei gesonderte Maßnahmen an der Werkzeugmaschine oder dem Bearbeitungszentrum vorzunehmen haben, da man nur den Druck, mit dem der (frisch gefilterte) Kühlschmierstoff wieder in die Maschine eingespeist wird, entsprechend einstellen muss. Letzteres gehört in vielen Fällen ohnehin zu den zentral ansteuerbaren Maschinen- bzw. Anlagenparametern. Sofern dies nicht möglich ist, wird in vielen Fällen der nachträgliche Einbau einer extern ansteuerbaren Drossel in den Kreislauf genügen, der den Kühlschmierstoff führt.It can be on the high pressure side of the discharge lance 18 or the discharge nozzle pressure relatively easily influence, even without the discharge lance 18 or replace the blow-out nozzle. This is achieved by selecting the volume flow and / or the pressure of the fluid with which the input of the pressure booster is supplied smaller or larger. In many cases, you will have to make any special measures on the machine tool or the machining center for this, because you only have to adjust the pressure with which the (freshly filtered) coolant is fed back into the machine accordingly. In many cases, the latter is one of the centrally controllable machine or system parameters anyway. If this is not possible, in many cases, the subsequent installation of an externally controllable throttle in the circulation will suffice, which leads to the cooling lubricant.

Die anhand der 1 geschilderte Ausführungsform der Erfindung eignet sich in hohem Maß zur Nachrüstung bestehender Werkzeugmaschinen beziehungsweise bestehender Bearbeitungszentren, ohne dass an der Werkzeugmaschine oder dem Bearbeitungszentrum irgendwelche Änderungen vorgenommen werden müssen.The basis of the 1 described embodiment of the invention is highly suitable for retrofitting existing machine tools or existing machining centers, without any changes must be made to the machine tool or the machining center.

Vielmehr ist zum Zwecke der Nachrüstung nichts anderes erforderlich als ein routinemäßiger Einbau des erfindungsgemäßen Druckübersetzers in einem der auf dieser Werkzeugmaschine oder diesem Bearbeitungszentrum ohnehin verwendeten Werkzeughalter. Hierbei handelt es sich um eine Arbeit, die von jedem routinierten Werkzeugeinrichter, der für die Bestückung derartiger Maschinen mit frisch geschliffenen Werkzeugen zuständig ist, vorgenommen werden kann.Rather, for the purpose of retrofitting nothing else is required as a routine installation of the pressure intensifier according to the invention in one of the tool holder used on this machine tool or this machining center anyway. This is a job that can be done by any experienced toolmaker responsible for assembling such machines with freshly ground tools.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: AusblaswerkzeugAusblaswerkzeug
22: Kupplungsschaftcoupling shaft
33: KühlschmierstoffkanalCoolant channel
44: DruckübersetzerPressure intensifier
55: Werkzeughaltertoolholder
66: Differentialkolbendifferential piston
77: NiederdruckarbeitskolbenLow-pressure piston
88th: HochdruckarbeitskolbenHigh-pressure piston
99: Zwischenstückconnecting piece
1010: NiederdruckarbeitsraumLow pressure working space
1111: HochdruckarbeitsraumHigh-pressure working space
1212: Steuerventilcontrol valve
1313: erste Stirnseite Steuerventilfirst end control valve
1414: zweite Stirnseite Steuerventilsecond end control valve
1515: Steuerleitungcontrol line
1616: erstes Rückschlagventilfirst check valve
1717: zweites Rückschlagventilsecond check valve
1818: AusblaslanzeAusblaslanze
1919: Schaftabschnitt bzw. HalteabschnittShank section or holding section
2020: DurchgangsbohrungThrough Hole
2121: (frei)(free)
2222: WerkzeugaufnahmeöffnungTool receiving opening
2323: sich vergrößernder Gehäuseteilenlarging housing part
2424: Dichtungpoetry
2525: Dichtungpoetry
2626: Abgabeöffnungdischarge opening
2727: ÜberwurfmutterNut
2828: GegenhalteansatzAgainst retaining shoulder
2929: Glocke bzw. SchildBell or shield
3030: federnde Verbindung Glocke bzw. Schildresilient connection bell or shield

Claims

Blow-out tool ( 1 ) in the manner of a tool holder which can be coupled and uncoupled to a machine tool ( 5 ) for cleaning workpieces by means of a fluid jet, in particular for removing chips and / or other residues from cavities, holes and in particular blind holes of a workpiece, characterized in that into the blow-out tool ( 1 ) a pressure booster ( 4 ) is integrated, which transforms it supplied under low pressure fluid to the high pressure used for blowing above the low pressure.

Blow-out tool ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the pressure booster ( 4 ) is a fluidically actuated pressure booster, which is driven and controlled solely by the low-pressure fluid supplied to it.

Blow-out tool ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure booster ( 4 ) generates a pulsating fluid jet which is shot without substantial smoothing of the fluid pulsations on the surface to be cleaned or in the cavity to be cleaned.

Blow-out tool ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the pressure booster ( 4 ) a piston-cylinder arrangement ( 6 . 7 . 8th . 10 . 11 ) comprising a low pressure side ( 10 ) with a low pressure port and a high pressure side ( 11 ) having a high-pressure port and a supply port, one as a differential piston ( 6 ) has formed booster piston between the low pressure side and the high pressure side, wherein the pressure booster ( 4 ) in addition a control valve ( 12 ), which connects the low-pressure connection alternately with a low-pressure inlet and a pressure sink and which is connected to the piston-cylinder arrangement such that this a positive control of the control valve ( 12 ) guaranteed.

Blow-out tool ( 1 ) according to claim 4, characterized in that at the low-pressure inlet of the pressure booster ( 4 ) applied low-pressure fluid is a liquid, preferably a certain for the addition in the machining of cooling lubricant.

Blow-out tool ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure booster ( 4 ) in his low-pressure workroom ( 10 ) discharges liquid in the environment following a power stroke and thus does not return itself directly to a tank or the like.

Blow-out tool ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure booster ( 4 ) is designed as a ready-to-use cartridge accommodating all fluid pressure amplification means, which cartridge is located in the tool shank receptacle of a tool holder ( 5 ) is attached.

Blow-out tool ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the pressure booster ( 4 ) is designed so that its low-pressure inlet opens into the tool shank receptacle and the tool shank receptacle can be fed from the side of the machine tool with low-pressure fluid, preferably in the form of cooling lubricant.

System for cleaning a workpiece - in particular for removing chips and / or other residues from cavities, holes and in particular blind holes of a workpiece - wherein the system comprises a multi-axis, numerically controlled, intended for machining processing machine to which tool holders using different processing tools for the Machining machining can be coupled, characterized in that one of the processing tools is a blow-out according to one of claims 1 to 8.

System according to claim 9, characterized in that the processing machine is arranged such that it at least temporarily rotates the Ausblaswerkzeug during the blowing around a space fixed axis of rotation.

System according to claim 9 or 10, characterized in that the processing machine is set up so that the chips and / or other residues to be liberated cavities and the like are approached sequentially after completion of a machining phase and blown out.

Pressure intensifier ( 4 ), which transforms it supplied under low pressure fluid to the used for blowing chips and / or other residues from cavities, holes and in particular blind holes of a workpiece high pressure above the low pressure and generates a pulsating fluid jet, which without substantial smoothing of the fluid pulsation to be cleaned Surface is shot or in the cavity to be cleaned, characterized in that the pressure booster a holding section ( 19 ), which in the place of a tool shank intended in a tool holder ( 5 ) can be used and fixed there.

Pressure intensifier ( 4 ) according to claim 12, characterized in that the low-pressure inlet of the pressure booster on the free end face of the holding portion ( 19 ) is arranged.

Pressure intensifier ( 4 ) according to claim 12 or 13, characterized in that the holding section ( 19 ) with a sealant ( 24 and or 25 ) is provided for sealing against the tool holder, preferably with at least one sealing ring and / or with a ground surface to size.

Pressure intensifier ( 4 ) according to one of claims 12 to 14, characterized in that the pressure booster comprises a housing which is made at least in the region of its support shaft made of tool steel and / or a heat-resistant compared to the usual temperatures during thermal shrinking and shrinking.

Pressure intensifier ( 4 ) according to any one of claims 12 to 15, characterized in that the pressure booster in particular with regard to the position of its control valve ( 12 ) is designed so that its function is not affected by centrifugal forces when the pressure booster rotates about an axis which is the axis of rotation of the tool holder ( 5 ) or the machine tool spindle corresponds, in which or in which the pressure booster is used as intended.

Method for cleaning a workpiece using a blow-out tool according to one of claims 1 to 8 or a pressure booster according to one of claims 12 to 16 or a system according to one of claims 9 to 11.