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Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsmaschine für die Bearbeitung mindestens eines Werkstückes, mit einer Werkzeugaufnahme zur wahlweisen Aufnahme von mindestens einem von mehreren unterschiedlichen Werkzeugen, wobei in der Werkzeugaufnahme eine Kühl- und/oder Schmiermittelleitung vorhanden ist, durch welche unter Druck gefördertes Kühl- und/oder Schmiermittel zu dem Werkzeug gelangt, wobei in der Kühl- und/oder Schmiermittelleitung eine steuerbare Ventilanordnung vorgesehen ist, an welcher zumindest eine Leitung mit Kühl- und/oder Schmiermittel unter niedrigem und eine weitere Leitung mit Kühl- und/oder Schmiermittel unter hohem Arbeitsdruck anliegt, und eine Steuerung in Abhängigkeit von dem Werkzeug derart auf die Ventilanordnung wirkt, dass in einem Abschnitt der Kühl- und/oder Schmiermittelleitung der Werkzeugaufnahme Kühl- und/oder Schmiermittel mit niedrigem oder hohem Druck anliegt.
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Vorgenannte Bearbeitungsmaschinen sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt, sie werden zum Beispiel als spanabhebende Bearbeitungsmaschine bei der Serienbearbeitung von Werkstücken wie Motorblöcken, Zylinderköpfen oder Getriebegehäusen und so weiter eingesetzt. Die gattungsgemäße Bearbeitungsmaschine befindet sich dabei zum Beispiel in der Bearbeitungslinie verbunden mit einer Mehrzahl ähnlich ausgestalteter Bearbeitungsmaschinen oder als alleinstehendes Bearbeitungszentrum, außerhalb einer entsprechenden Bearbeitungslinie.
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Für eine hoch rationelle Bearbeitung weist die Bearbeitungsmaschine die Möglichkeit auf, dass mit ihr mit unterschiedlichsten Werkzeugzeugen Bearbeitungen durchgeführt werden. Die Bearbeitungsmaschine besitzt daher einen entsprechenden Werkzeugvorrat, aus welchem das jeweils von der Steuerung vorgegebene Werkzeug ausgewählt wird und beispielsweise mit einem Greifer in die Werkzeugaufnahme eingesetzt wird. Dabei läuft die Bearbeitung höchst automatisiert derart ab, wobei die Steuerung die jeweiligen Bearbeitungsschritte unter Auswahl der entsprechenden Werkezeuge vorgibt. Die Werkzeugaufnahme ist dabei so geschaffen, dass zumindest ein Werkzeug aufgenommen wird, welches aus einer größeren Anzahl unterschiedlicher Werkzeuge aus dem Werkzeugvorrat von der Steuerung ausgewählt wurde.
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Es ist ein Vorzug der gattungsgemäßen Bearbeitungsmaschine, dass mit ihr auch komplexere Bearbeitungen, bei welchen eine Mehrzahl von Werkzeugen nacheinander eingesetzt werden, durchgeführt werden können. Es erfolgt daher ein Werkzeugwechsel an der Werkzeugaufnahme. So kommt es vor, dass Werkzeuge mit unterschiedlichem Kühl- und/oder Schmiermittelverbrauch oder große und kleine Werkzeuge einander, gemäß der Bearbeitungsfolge, in der Werkzeugaufnahme ablösen.
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Um sicherzustellen, dass die Werkzeuge eine ausreichende Standzeit besitzen, werden diese gekühlt und/oder geschmiert und über eine Kühl- oder Schmiermittelleitung mit Kühl- und/oder Schmiermittel versorgt. Insbesondere wird hierfür eine sogenannte Minimalmengenschmierung eingesetzt, um den Verbrauch an teueren Schmiermitteln zu reduzieren und auch gleichzeitig die Wiederaufbereitung der Schmiermittels zu verringern.
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Das Kühl- oder Schmiermittel wird unter Druck durch die Kühl- und/oder Schmiermittelleitung an das Werkzeug herangeführt.
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Das in den gattungsgemäßen Bearbeitungsmaschinen eingesetzte Druckniveau richtet sich dabei nach dem "schlechtesten" Anwendungsfall, welcher sich dadurch definiert, dass auch komplexe Werkzeuge mit ausreichend Kühl- und/oder Schmiermittel jederzeit im Bearbeitungsprozess optimal versorgt sind.
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Es ist bekannt, dass auch die Werkzeuge entsprechende Kühl- und/oder Schmiermittelleitungen aufweisen, durch welche das Kühl- und/oder Schmiermittel im Werkzeug bis zur Schneide transportiert wird. Um an der zu kühlenden beziehungsweise schmierenden Schneide einen ausreichenden Kühl- beziehungsweise Schmiermittelstrom sicherzustellen, muss ein entsprechendes Druckniveau vorgehalten werden, das bei anderen, weniger komplexen, insbesondere kleineren Werkzeugen dann überdimensioniert ist. Dies führt hier zu einem unnötigen Verbrauch von kostbarem Kühl und/oder Schmiermittel mit entsprechend hohen Kosten.
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DE 10 2009 015 685 A1 wird eine Schraubenspindelpumpe für Kühl- und Schmiermittel offenbart, die zweiteilig aufgebaut ist und zwei Betriebszustände einnehmen kann. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass auch bei einer zweistufig regelbaren Pumpe der Verbrauch von kostbarem Kühl und/oder Schmiermittel in vielen Betriebszuständen zu hoch ist.
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DE 39 37 216 A1 offenbart eine Pumpvorrichtung für Kühl- und Schmiermittel, welche das Kühlmittel über eine Hochdruckpumpe dem spanenden Bearbeitungsvorgang zuführt. Um die Hochdruckpumpe vor Beschädigungen zu schützen ist ihr eine Ladepumpe vorgeschaltet. Diese Lösung erhöht die Betriebssicherheit der Pumpvorrichtung, erzeugt aber in Gegenzug einen aufwändigeren Aufbau.
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Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung den Stand der Technik derart zu verbessern, dass die Kühlung beziehungsweise Schmierung von Werkzeugen mit geringerem Kostenaufwand erfolgt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Bearbeitungsmaschine wie eingangs beschrieben und schlägt vor, dass das unter hohem Druck stehende Kühl- und/oder Schmiermittel durch einen Druckverstärker, insbesondere einen Kompressor oder Booster oder ähnliches zur Verfügung gestellt wird und der Druckverstärker eingangsseitig mit unter niedrigem Druck stehendem Kühl- und/oder Schmiermittel versorgt wird.
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Der Pfiff der Erfindung liegt darin, dass das gerade in der Werkzeugaufnahme eingesetzte Werkzeug exakt mit dem optimalen Druckniveau versorgt wird, um eine zuverlässige Schmierung und/oder Kühlung sicherzustellen und somit eine ordnungsgemäße Bearbeitung zu erreichen. Erfindungsgemäß wird dabei nun vorgeschlagen, dass beispielsweise ein Tieflochbohrer, der als verhältnismäßig langes Werkzeug ein hohes Druckniveau in der Kühl- und/oder Schmiermittelleitung beziehungsweise der Zuförderung benötigt, mit Kühl- und/oder Schmiermittel unter hohem Druck, (zum Beispiel 10 bar) versorgt wird. Für einen Oberflächenfräser ist es hingegen beispielsweise ausreichend Kühl- und/oder Schmiermittel unter niedrigem Druck (zum Beispiel 5 bar) bereitzustellen. Im Ergebnis wird an der Stelle, an der das Kühl- und/oder Schmiermedium benötigt wird ein Kühl- und/oder Schmiermittelstrom mit ausreichendem Druckniveau für eine effektive Kühl- und/oder Schmierung zur Verfügung gestellt und der Energieaufwand hierfür erheblich reduziert, da die Kühlungen beziehungsweise Schmierungen nicht nach dem komplexesten Werkzeug auszulegen ist, sondern sich dynamisch dem jeweils eingesetzten Werkzeug anpasst.
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Die Erfindung schlägt zumindest eine Ventilanordnung vor, bei welcher zwischen einem niedrigen und einem hohen Druckniveau unterschieden wird. Neben diesem diskreten Druckniveau umfasst die Erfindung in gleicher Weise natürlich auch eine kontinuierliche Durckeinstellung bei welcher eine Mehrzahl unterschiedlich "hoher" Drücke neben einem niedrigen Druck am Werkzeug einstellbar ist.
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Als vorteilhaft erweist es sich, wenn die Steuerung derart ausgebildet ist, das einzusetzende beziehungsweise eingesetzte Werkzeug anhand des Bearbeitungsprozesses zu erkennen. Hierzu greift die Steuerung auf die Daten zum Ablauf des Bearbeitungsprozesses und der den jeweiligen Prozessschritten zugeordneten Werkzeuge zu. Zu jedem Werkzeug hinterlegt ist der Bedarf an Kühl- und/oder Schmiermittel beziehungsweise die Zuführung unter hohem beziehungsweise niedrigem Druck das heißt das jeweils optimale Druckniveau. Die hier abgelegten Parameter liest die Steuerung aus und stellt über die Ventilanordnung dann entsprechend druckbeaufschlagtes Kühl- und/oder Schmiermittel zur Verfügung, um so eine optimale Schmierung des jeweiligen Werkzeuges sicherzustellen. Neben der Information über das Werkzeug werden somit auch Informationen auch darüber gegeben, ob ein niedriger und/ oder ein hoher Arbeitsdruck angelegt werden muss. Der Zugriff auf die Steuerung lässt sich hierbei auch in bestehenden Bearbeitungsmaschinen besonders einfach realisieren, da hier lediglich ein zusätzlicher Programmpunkt zu programmieren ist.
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Neben der Einstellung der Schmierparameter über aus den Angaben zum Bearbeitungsprozess ausgelesenene Informationen besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, wie in einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine vorgesehen, dass eine Werkzeugerkennungsstation vorhanden ist. Diese Werkzeugerkennungsstation erkennt das für die Bearbeitung vorgesehene Werkzeug und gibt die Informationen an die Steuerung weiter, so dass diese in die Lage versetzt wird, die Kühl-, Schmier- beziehungsweise Druckparameter entsprechend an das jeweils erkannte Werkzeug anzupassen. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass hier kein Eingriff in die eigentliche Prozesssteuerung stattfinden muss. Im Zusammenhang mit dieser Ausführungsform der Erfindung ist in einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine vorgesehen, dass eine Werkzeugdatenbank vorhanden ist. In dieser Werkzeugdatenbank sind die Informationen über das Werkzeug gespeichert. So können hier beispielsweise zu jedem Werkzeug Informationen darüber abgelegt werden, ob das jeweilige Werkzeug mit einem Kühl- und/oder Schmiermittel unter niedrigem oder hohem Druck zu versorgen ist. Die Steuerung greift auf die Werkzeugdatenbank und entnimmt in Abhängigkeit von dem erkannten beziehungsweise von dem im Bearbeitungsprozess vorgesehenen Werkzeug die jeweiligen Einstellparameter für die Kühl- und/oder Schmiermittelversorgung und wirkt hernach entsprechend auf die Ventilanordnung ein, um das Kühl- und/oder Schmiermittel mit dem entsprechend notwendigen beziehungsweise ausreichenden Druck zur Verfügung zu stellen.
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Als vorteilhaft erweist es sich, wenn die Ventilanordnung durch ein Mehrwegeventil gebildet ist. Hierdurch bietet sich der Vorteil, dass eine entsprechende Steuerung der Kühl- und/oder Schmiermittelmenge beziehungsweise der jeweils an den verschiedenen Kühl- und/oder Schmiermittelleitung anliegenden Drücke mit einem Bauteil vorteilhafterweise gesteuert werden können. Als Mehrwege- oder Wegeventil kommen hier sämtliche bekanntermaßen verwendbaren Ausgestaltungsformen entsprechender Ventile in Betracht. Die Anzahl der Schaltstellungen sowie die Anzahl der Anschlüsse pro Schaltstellung sind abhängig von der jeweils notwendigen Ventilausprägung, um entsprechende Kühl- und/oder Schmiermittelleitungen optimal ansteuern zu können.
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In einer weiteren als vorteilhaft angesehenen Ausführungsform ist vorgesehen, dass als Ventilanordnung ein Rückschlagventil mit einem Absperrventil vorgesehen ist. Durch diese Ausführungsform der Ventilanordnung bietet sich der Vorteil, dass die Richtungsbestimmung der Strömung des Kühl- und/oder Schmiermittels innerhalb der Kühl- und/oder Schmiermittelleitung möglich wird und je nach Anforderung durch die Steuerung der Kühl- und/oder Schmiermittelleitung gesperrt und/oder freigegeben werden können. Auch ermöglicht die Verwendung eines Rückschlagventils eine selbsttätige Sperrung beziehungsweise Freigabe der Kühl- und/oder Schmiermittelleitung in Abhängigkeit vom anliegenden Druck.
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Aufgrund der Tatsache, dass in der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine die Beaufschlagung mit Kühl- und/oder Schmiermittel beziehungsweise die Druckbeaufschlagung des Kühl- und/ oder Schmiermittels selbst aufgrund von variablen Werten für die Werkzeuglänge erfolgt, besteht die Notwendigkeit, dass hier stets unterschiedliche Drücke zur Verfügung gestellt werden, um den an das jeweilige Werkzeuge angepassten Druck darstellen zu können. Um hier nicht stets hohen Druck vorsehen zu müssen, der dann beispielsweise über die Anordnung entsprechender Drosselungen auf ein niedrigeres Druckniveau gebracht werden muss, was wiederum mit einem enormen Energieverlust einhergehen würde, sieht die erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine vor, unter hohem Druck stehendes Kühl- und/oder Schmiermittel durch einen Druckverstärker insbesondere einen Kompressor oder Booster oder ähnliches zur Verfügung zu stellen, wobei der Druckverstärker eingangsseitig mit unter niedrigem Druck stehendem Kühl- und/oder Schmiermittel versorgt wird. Der Kompressor, Booster oder dergleichen, insgesamt der Druckverstärker, wird somit nur bei der Anforderung von hohem Druck seitens der Steuerung aktiviert beziehungsweise entsprechend beaufschlagt, um hier ein Anheben des Druckniveaus durchzuführen, wie dies für das jeweils zu versorgende Werkzeug notwendig ist. Wird hernach wiederum niedrigerer Druck benötigt, da beispielsweise ein anderes, niedrigere Drücke verlangendes Werkzeug verwendet wird, wird der Druckverstärker abgeschaltet, beziehungsweise von der Leitung abgekoppelt, so dass das Medium wieder unter niedrigerem Druck zur Verfügung steht.
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Anstelle einer Aktivierung des Druckverstärkers nach Anforderung seitens der Steuerung kann, was ebenfalls als vorteilhaft angesehen wird, ein Druckspeicher für das unter hohem Druck stehende Kühl- und/oder Schmiermittel zur Verfügung gestellt werden. Dieser Druckspeicher kann hierbei insbesondere dem Druckverstärker nachgeordnet in der Bearbeitungsmaschine angeordnet werden. Somit kann das durch den Druckverstärker mit hohem Druck zur Verfügung gestellte Kühl- und/oder Schmiermittel in diesem Druckniveau im Druckspeicher gespeichert und schnell abrufbar, das heißt zur Anforderung durch die Steuerung, vorgehalten werden.
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Eine als vorteilhaft angesehene Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine sieht vor, dass diese als spanabhebende Bearbeitungsmaschine ausgebildet ist und die Werkzeugaufnahme an einer Werkzeugspindel angeordnet ist. Bei derartigen Bearbeitungsmaschinen empfiehlt sich insbesondere die Verwendung einer entsprechenden Steuerung für die Kühl- und/ oder Schmiermittelleitung, da spanabhebende Bearbeitungsmaschinen in der Regel mit einer Vielzahl verschiedenster Werkzeuge arbeiten, die verschiedene Schmier- beziehungsweise Kühlparameter aufweisen. Hierbei kommen dann sämtliche Vorteile der erfindungsgemäßen Ventilanordnung zum Tragen, da durch diese schnell und in doch einfacher Art und Weise auf die unterschiedlichen Werkzeuge reagiert werden kann. Hierdurch kann dann die verwendete beziehungsweise eingesetzte Kühl- und/oder Schmiermittelmenge optimal auf die Bearbeitungszyklen und Bearbeitungsschritte angepasst und abgestimmt werden. Bei der Auslegung derartiger Bearbeitungsmaschinen auf einen hohen Durchsatz an bearbeiteten Werkstücken kommt somit der energie-, material- und kostensparende Aspekt der vorliegenden Erfindung voll zum Tragen, da hier wesentlich geringere Kühl- und/oder Schmiermittelmengen als in herkömmlichen Bearbeitungsmaschinen ausreichen, um den gleichen Kühl- und/oder Schmiereffekt zu erzielen, da das Druckniveau mit dem das Kühl- und/oder Schmiermittel an das Werkzeug gebracht wird und nicht die Schmier-/Kühlmittelmenge, anhand der Werkzeugparameter (Werkzeuglänge, Bohrtiefe etc.) festgelegt wird.
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In der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine wird vorteilhafter Weise ein Werkzeug verwendet, das eine Kühl- und/oder Schmiermittelleitung aufweist, die, wenn das Werkzeug in der Werkzeugaufnahme angeordnet ist, mit der Kühl- und/oder Schmiermittelleitung der Werkzeugaufnahme in Verbindung steht. Hierdurch wird die optimale Zuführung des Kühl- beziehungswiese Schmiermittels an das Werkzeug sichergestellt. Das Kühl- und/ oder Schmiermittel wird aufgrund des optimierten Druckniveaus zufriedenstellend im Werkzeug beziehungsweise der Werkzeugaufnahme bis zum Schneid- beziehungsweise Angriffspunkt des Werkzeuges am Werkstück transportiert. Hierdurch und in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Anordnung in der Bearbeitungsmaschine kann eine weitergehende Optimierung des Kühl- und/oder Schmiermitteleinsatzes durchgeführt werden, da tatsächlich eine punktuelle Kühlung beziehungsweise Schmierung mit optimal abgestimmter Schmier- und oder Kühlmittelmenge durchgeführt werden kann.
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In einer als vorteilhaft angesehenen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine ist vorgesehen, dass als Kühl- und/oder Schmiermittel ein gasförmiges oder flüssiges Kühl- und/oder Schmiermittel zur Verfügung gestellt wird. Daneben ist die Verwendung von Druckluft oder eines Druckluft-Schmieröl-Gemisches oder eines Aerosols vorgesehen. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, sämtliche Arten des Kühl- oder Schmiermittels kombiniert in der Bearbeitungsmaschine einzusetzen. Als besonders vorteilhaft angesehen wird die Verwendung eines Aerosols. Es handelt sich hierbei um eine Mischung aus Luft und Schwebetröpfchen von Flüssigkeiten. Hierbei kommen in den gattungsgemäßen Bearbeitungsmaschinen zur Schmierung und/oder Kühlung Aerosole aus Wasser und Öl beziehungsweise einer sonstigen geeigneten (Kühl-)Flüssigkeit und Öl zur Verwendung. Die im Aerosol vorgesehenen Schwebetröpfchen haben in der Regel eine Größe unter einem µm und bilden recht stabile Mischungen, die eine gleichmäßige und umfassende Benetzung der Bearbeitungswerkzeuge beziehungsweise der bearbeitenden Werkstückflächen erlauben. Eine derartig optimale Benetzung, die durch entsprechend angepasste Druckniveaus erreicht wird, ist deshalb wünschenswert, da hier mit minimalen, genau auf das Werkzeug beziehungsweise Werkstück abgestimmten Schmier- und/ oder Kühlmittelmengen gearbeitet wird. Wird ein nicht optimal abgestimmtes Schmiermittel verwendet, kann es hier zu nachteiligen Folgen, wie beispielsweise erhöhtem Verschleiß und/oder Ungenauigkeiten bei der beispielsweise Spanabhebung kommen, da nicht ausreichende Mengen an Schmier- beziehungsweise Kühlmittel bis hierhin gelangen. Das jeweils verwendete Kühl- und/oder Schmiermittel wird erfahrungsgemäß mit optimal abgestimmten Druckparametern zur Verfügung gestellt, um ein optimales Kühl- und/oder Schmierergebnis zu erzielen.
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In einer als günstig angesehenen Ausführungsform der Bearbeitungsmaschine ist die Kühl- und/oder Schmiermittelleitung als Einkanal- beziehungsweise Zweikanalsystem ausgebildet. Beide Systeme umfassen einen Öl-, das heißt Schmier- beziehungsweise Kühlmittelbehälter und eine Luftversorgung und die Drehdurchführung zum Kühl-/Schmierort erfolgt in der Regel durch die Spindel und die Werkzeugschnittstelle. Beide Systeme eignen sich zur Mischung von Kühl- und/oder Schmiermedien. Beim Zweikanalsystem erfolgt die getrennte Zuführung von Luft und Schmier- beziehungsweise Kühlmittel, in der Regel Öl, bis zum eigentlichen Werkzeug, eine Mischung der Medien erfolgt dann kurz vor dem eigentlichen Einsatz des Kühl- und/oder Schmiermittels am Werkzeug. Die getrennte Zuführung erfolgt, insbesondere bei rotierenden Bearbeitungsmaschinen, durch die Spindel beziehungsweise eine mitrotierende Lanze, die beispielsweise einen Innen- und Außenkanal aufweist. Im Innenkanal erfolgt beispielsweise eine Zuführung des Kühl- beziehungsweise Schmiermittels, während im Außenkanal eine Luftversorgung durchgeführt wird, die dann zur Aerosol- beziehungsweise Nebelerzeugung aus dem Kühl- beziehungsweise Schmiermittel zum Einsatz kommt. Selbstverständlich besteht hier auch die Möglichkeit, dass im Innenkanal die Luftversorgung stattfindet, während über den Außenkanal das Kühl- und/oder Schmiermittel zugeführt wird. Möglich ist auch die Anordnung von zwei getrennten Kanalsystemen im Werkzeug beziehungsweise der Werkzeugaufnahme und/oder Halterung oder im Werkzeug selbst. Bei dem gleichermaßen in der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine verwendbaren Einkanalsystem erfolgt die Mischung des Kühl- und/oder Schmiermittels und der unter Druck bereitgestellten Luft in einem gesonderten Mischbehälter. Nach der Aerosol- beziehungsweise Nebelerzeugung wird der Kühl- und/oder Schmiermittelnebel beziehungsweise das Kühl- und/oder Schmiermittelaerosol dann durch die Werkzeughalterung, beispielsweise die Werkzeugspindel, über einen dort vorgesehenen Kanal dem Werkzeug zugeführt. Eine Zuführung erfolgt dabei bis zum eigentlichen Angriffspunkt des Werkzeuges am Werkstück entweder durch einen gesonderten Austritt für das Kühl-/Schmiermittelgemisch oder aber durch das Werkzeug hindurch.
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In diesem Zusammenhang wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die als Einkanalsystem ausgebildete Kühl- und/oder Schmiermittelleitung einen Nebel- und Aerosolerzeuger vor oder nach der Ventilanordnung aufweist. Dies bedeutet, dass in der Ventilanordnung jeweils getrennt eine Kühl- und/oder Schmiermittel und eine Druckluftleitung geführt ist und eine Mischung erst nach der Ventilanordnung erfolgt. Die Ventilanordnung ist dann mit einer entsprechenden Anzahl von Anschlüssen ausgerüstet und für die Steuerung der Medienströme ausgebildet. Daneben besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, dass das vernebelte Kühl- und oder Schmiermittelgemisch beziehungsweise ein Aerosol durch den Druckverstärker hindurch der Ventilanordnung zugeführt wird. Hierbei wird dann das Aerosol beziehungsweise der Kühl- und/oder Schmiermittelnebel druckbeaufschlagt zugeführt und über die Ventilanordnung gesteuert weitergegeben.
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Eine weitere als günstig angesehene Ausführungsform der Bearbeitungsmaschine sieht vor, dass die Kühlmittelleitung als Druckluftleitung ausgebildet ist und als Kühlmittel insbesondere Druckluft vorgesehen ist. Dies bedeutet, dass in der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine auch eine Trockenschmierung möglich ist, wobei hier die unter Druck zugeführte Luft nicht nur zum Kühlen, sondern auch zum Ausblasen der beispielsweise Bohrlöcher Verwendung findet und die Höhe der Druckbeaufschlagung an die Tiefe der Bohrlöcher oder sonstiger über die jeweiligen Bearbeitungswerkzeuge erzielbare Ausnehmungen, angepasst eingestellt wird.
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Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine sieht vor, dass bei Ausbildung als Zweikanalsystem die Kühl- und/oder Schmiermittelleitung und die unter niedrigem oder hohem Druck stehende Luft in der Druckluftleitung getrennt an die Werkzeugaufnahme, beziehungsweise an das Werkzeug herangeführt werden und eine Mischung erst vor oder bei Austritt aus der Werkzeugaufnahme beziehungsweise dem Werkzeug erfolgt. Hier erfolgt dann eine Anpassung der Kühl- beziehungsweise der Schmiermittelparameter in Abhängigkeit von dem Druck, der für den letztendlichen Schmier- oder Kühlmitteleintrag verwendeten Luft. Es kann hier eine weitergehende Optimierung des Kühl- und/oder Schmiermitteleinsatzes durchgeführt werden, da durch Einstellung der optimalen Druck(luft)parameter eine optimale Zuführung des Kühl- und/oder Schmiermittels an den Verwendungsort durchgeführt werden kann. Hierbei kann das eingesetzte Kühl- und/oder Schmiermittel soweit reduziert werden, dass eine optimierte Schmierung bei minimalstem Schmiermitteleinsatz möglich wird.
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Im Zusammenhang mit der Erkennung des jeweils eingesetzten Werkzeuges wurde bereits festgehalten, dass eine Werkzeugerkennungsstation für das für die Bearbeitung vorgesehene Werkzeug in der Bearbeitungsmaschine vorgesehen werden kann, die dann das für die Bearbeitung vorgesehene Werkzeug erkennt, um diese Information direkt an die Steuerung weiterzugeben. Hierauf wird dann die Kühl- und/oder Schmiermittelmenge beziehungsweise das Druckniveau für den Eintrag an das jeweilige Werkzeug angepasst. In diesem Zusammenhang erweist es sich als vorteilhaft, wenn als Werkzeugerkennungsstation ein Werkzeuglesegerät vorgesehen ist, das die an dem Werkzeug angeordnete Werkzeuginformation erkennt, ausliest und an die Steuerung übermittelt. Die Werkzeuginformation kann beispielsweise in Form eines Barcodes, eines RFID Chips oder dergleichen am Werkzeug angebracht werden. Das beispielsweise aus einem Magazin entnommene Werkzeug wird dann an das Werkzeuglesegerät herangeführt, an diesem vorbeigeführt oder in sonstiger Art und Weise mit diesem in Kontakt gebracht, woraufhin dieses die entsprechende Werkzeuginformation ausliest und die Information an die Steuerung weitergibt. Diese nimmt dann die entsprechenden Schmier- und/oder Kühlparameter beziehungsweise die Einstellung des Druckniveaus durch Ansteuerung der Ventilanordnung vor.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Werkzeugerkennungsstation als Werkzeuglängenmesseinrichtung ausgebildet. Die ermittelte Werkzeuglänge wird dann an die Steuerung übermittelt. Die Steuerung wirkt dann derart auf die Ventilanordnung, dass Kühl- und/oder Schmiermittel unter niedrigem oder hohem Druck am Werkzeug anliegt, je nach dem, welche Werkzeuglänge das Werkzeug aufweist. Die Einwirkung auf die Ventilanordnung erfolgt dabei insbesondere aufgrund eines vorgebbaren Grenzwertes für die Werkzeuglänge. Wird dieser überschritten, wird über die Ventilanordnung das Kühl- und/oder Schmiermittel unter hohem Druck angelegt, während bei Unterschreiten des Grenzwertes beziehungsweise bei Nichterreichen des Grenzwertes das Kühl- und/oder Schmiermittel unter niedrigem Druck zugeführt wird. Die Zuführung beziehungsweise Druckbeaufschlagung kann hierbei jedoch auch dynamisch erfolgen, woraus dann eine Einstellung auf die jeweils gemessenen Werkzeuglängen und die hierfür notwendigen Kühl- und/oder Schmiermittel beziehungsweise Drücke erfolgt.
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Als günstig erweist es sich, wenn die Werkzeugerkennungsstation an der Werkzeugaufnahme, an dem Werkzeugmagazin oder Werkzeugvorrat beziehungsweise der Werkzeugeinwechselstation vorgesehen oder angeordnet ist. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, dass die Werkzeugerkennungsstation zwischen Werkzeugaufnahme und Werkzeugmagazin, insbesondere an einer Werkzeugtransporteinheit angeordnet ist. Dadurch kann die Verbringung des Werkzeuges von einer Lagerstation zum Einsatzort beziehungsweise der Werkzeugaufnahme verwendet werden, um hier die entsprechenden Parameter für die Kühl- und/oder Schmiermittelbeaufschlagung zu ermitteln und einzustellen.
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Gleichermaßen von der Erfindung umfasst in ein Verfahren für die Zurverfügungstellung von Kühl- und/oder Schmiermittel. Die Zuverfügungstellung erfolgt an einem von einer Werkzeugaufnahme gehaltenen Werkzeug in einer Bearbeitungsmaschine. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in Abhängigkeit von dem Werkzeug Kühl- und/oder Schmiermittel unter niedrigem oder hohem Druck an dem Werkzeug zur Verfügung gestellt wird, wobei das unter hohem Druck stehende Kühl- und/oder Schmiermittel durch einen Druckverstärker, insbesondere einen Kompressor oder Booster oder ähnliches zur Verfügung gestellt wird und der Druckverstärker eingangsseitig mit unter niedrigem Druck stehendem Kühl- und/oder Schmiermittel versorgt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt somit eine optimale Einstellung des Kühl- und/oder Schmiermittelstromes an das jeweils verwendete Werkzeug über die Erhöhung und/oder Absenkung der Druckbeaufschlagung des Kühl- und/oder Schmiermittels. In ein und derselben Bearbeitungsmaschinen können somit in Anpassung an das Werkzeug unterschiedliche Mengen sowie Druckniveaus an Kühl- und/oder Schmiermittel realisiert werden. Die Kühl- oder Schmiermittelmenge und der gesamte Schmierprozess können somit optimiert und auf das jeweilige Werkzeug abgestimmt werden. Dabei ist durch geeignete Druckbeaufschlagung eine Förderung des Schmier-/Kühlmittels bis zum Angriffspunkt auch bei unterschiedlich langen Werkzeugen oder unterschiedlich langen Bohrtiefen gewährleistet. Das erfindungsgemäße Verfahren trägt dazu bei, die Effizienz von Werkzeugmaschinen weiter zu steigern und die Verwendung von kostbarem, da teuerem, Kühl- und/oder Schmiermittel soweit zu reduzieren, dass eine optimale Schmierung bei optimierter Schmiermittelmenge zum Einsatz kommt.
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In einer als vorteilhaft angesehenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Werkzeug, das in der Werkzeugaufnahme gehalten ist, aufgrund des Bearbeitungsprozesses beziehungsweise des jeweiligen Arbeitstaktes erkannt wird, und in Abhängigkeit von dem erkannten Werkzeug die Kühl- und/oder Schmiermittelmenge beziehungsweise der anliegende niedrige oder hohe Druck, der nötig ist, um das Kühl- und/oder Schmiermittel bis zur Werkzeugspitze zu transportieren, eingestellt wird. Die Bearbeitungsmaschinensteuerung greift die notwendigen Informationen selbständig aus dem Bearbeitungsprotokoll ab und bewirkt eine Adaption des Verfahrens. Dergleichen kann auch das Bearbeitungsprogramm so ausgeführt werden, dass entsprechende Schmier-/Kühlparameter selbständig an die Steuerung übergeben werden, beispielsweise beim Werkzeugwechsel.
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Neben der Definition der Kühl- und/oder Schmiermittelparameter anhand des Bearbeitungsprotokolles, beziehungsweise des jeweiligen Bearbeitungsprozesses besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, dass eine Werkzeugerkennungsstation das in der Werkzeugaufnahme eingesetzte Werkzeug erkennt und diese Information an eine Steuerung weitergibt. Neben der Erkennung des bereits eingesetzten Werkzeuges besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, dass das Werkzeug bereits in der Werkzeugmagazinposition und/oder anhand der Werkzeugmagazinposition erkannt und die Parameter entsprechend angepasst werden. Im erfindungsgemäßen Verfahren ist dann vorgesehen, dass die Informationen über das eingesetzte Werkzeug an die Steuerung weitergegeben wird und die Steuerung in Abhängigkeit von dem jeweiligen Werkzeug die Kühl- und/oder Schmiermittel unter niedrigem oder hohem Druck an dem Werkzeug zur Verfügung stellt beziehungsweise eine Ventilanordnung entsprechend steuert, um die Kühl- und/oder Schmiermittel unter niedrigem oder hohem Druck zur Verfügung zu stellen.
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Das Verfahren zeichnet sich des Weiteren in vorteilhafter Weise dadurch aus, dass die Werkzeugerkennungsstation das zwischen einem Werkzeugmagazin beziehungsweise einem Werkzeugvorrat und der Werkzeugaufnahme transportierte Werkzeug erkennt. Eine derartige Erkennung kann insbesondere während des Einsatzes eines anderen Werkzeuges in der Bearbeitungsmaschine durchgeführt werden, so dass bereits Informationen über das nächste Werkzeug vorliegen, während noch ein anderes Werkzeug in der Bearbeitung steht. Die ermittelte Information wird dann an eine Steuerung weitergeleitet, die in Abhängigkeit von dem Werkzeug die Kühl- und/oder Schmiermittel unter niedrigem oder hohem Druck an dem Werkzeug zur Verfügung stellt beziehungsweise eine Ventilanordnung entsprechend steuert, um Kühl- und/oder Schmiermittelleitungen freizugeben beziehungsweise zu verschließen, die hoch oder niedrig druckbeaufschlagtes Kühlmittel dem Werkzeug, der Aufnahme oder dem Werkzeugeinsatzpunkt zuleiten, um hier eine punktuelle und optimal abgestimmte Kühlung und/oder Schmierung durchzuführen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und in der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine kann eine wesentliche Optimierung der Verwendung von Kühl- und/oder Schmiermittel erzielt werden, so dass entsprechend ausgerüstete Bearbeitungsmaschinen beziehungsweise die das erfindungsgemäße Verfahren einsetzenden Bearbeitungsmaschinen wesentlich kostengünstiger betrieben werden können, da eine signifikante Einsparung von Kühl- und/oder Schmiermittel erreicht wird. Neben der Einspareffekte bezüglich der Kühl- und/ oder Schmiermittelmenge bringt die erfindungsgemäße Bearbeitungsmaschine sowie das erfindungsgemäße Verfahren den weiteren Vorteil mit sich, dass hier eine verringerte Umweltbelastung auftritt, da geringere Kühl- und oder Schmiermittelmengen zum Einsatz kommen, während gleichzeitig eine Kühlung-/Schmierung von Werkzeugen mit unterschiedlicher Länge mit gleichbleibender Qualität sichergestellt ist.
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In der Zeichnung ist die Erfindung insbesondere in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Es zeigen:
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1 eine Ausführungsform nach dem Stand der Technik in schematischer Darstellung,
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2 und 3 bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschinen in schematischer Darstellung.
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In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Elemente jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden daher, sofern nicht zweckmäßig, nicht erneut beschrieben.
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1 stellt schematisch eine Bearbeitungsmaschine nach dem Stand der Technik für die Bearbeitung mindestens eines Werkstückes (nicht dargestellt) dar. Die Bearbeitungsmaschine umfasst eine Werkzeugaufnahme 5 zur Aufnahme von verschiedenen Werkzeugen 4. Die Werkzeugaufnahme 5 umfasst des Weiteren eine Werkzeugspindel 51, mit der das Werkzeug 4 zur Bearbeitung in Rotation versetzt werden kann. Durch die Werkzeugspindel 51 hindurchgeführt ist ein Abschnitt 50 einer Kühl- und/oder Schmiermittelleitung 1. Diese durchläuft die Werkzeugspindel 51 und erstreckt sich bis zum Werkzeug 4. An dem vom Werkzeug 4 abgewandten Ende der Werkzeugaufnahme 5 geht der in der Werkzeugspindel 51 geführte Abschnitt 50 der Kühl- und/oder Schmiermittelleitung 1 in einen weiteren Abschnitt der Kühl- und/oder Schmiermittelleitung 1 über, der mit der Ventilanordnung 2 in Verbindung steht. Die Ventilanordnung 2 umfasst ein Mehrwegeventil 22. Über dieses kann die Kühl- und/oder Schmiermittel entweder mit hohem Druck (HD) oder niedrigem Druck (ND) der Kühl- und/oder Schmiermittelleitung 1 und darüber dem Werkzeug 4 zugeführt werden. Die jeweilige Ventilstellung des Mehrwegeventils 22 wird über die Steuerung 3 eingestellt, die direkt auf die Ventilanordnung 2 wirkt und entweder die Zuleitung für mit hohem Druck (HD) beaufschlagtes Kühl- und/oder Schmiermittel oder mit niedrigem Druck beaufschlagtes Kühl- und/oder Schmiermittel freigibt. Hierüber kann in einfacher Art und Weise die Kühl- und/oder Schmiermittelbeaufschlagung des Werkzeuges 4 definiert werden, wobei berücksichtigt wird, welches Werkzeug 4 mit welcher Länge gerade in der Werkzeugaufnahme 5 angeordnet ist. Es wird somit die optimale Schmierung von Werkzeugen 4 unterschiedlicher Länge sichergestellt. Bei kleineren, das heißt kürzeren Werkzeugen reicht hier die Zurverfügungstellung von unter niedrigem Druck stehendem Kühl- und/oder Schmiermittel aus, um eine zufriedenstellende Schmierung des Werkzeuges 4 bis zu dessen Spitze beziehungsweise Werkzeugschneide durchzuführen. Werden größere und/oder längere Werkzeuge 4 an der Werkzeugaufnahme 5 angeordnet, bedingt dies, dass hier Kühl- und/oder Schmiermittel unter höherem Druck zur Verfügung gestellt wird, um eine ausreichende Schmierung bis an die Werkzeugspitze und der dort in der Regel angeordneten Schneide durchführen zu können. Aufgrund der Zuführung unter höherem Druck reichen allerdings wiederum geringere Mengen an Kühl- und/oder Schmiermittel aus, um eine optimale Schmierung auch des längeren Werkzeuges 4 sicherzustellen. Die Steuerung 3 erkennt aufgrund des Bearbeitungsprozesses, der gerade durchgeführt wird die Art des Werkzeuges. Anhand der Werkzeugdatenbank 30 ermittelt die Steuerung 3 die Werte, das heißt die notwendigen Kühl- und/oder Schmiermittelmengen sowie die für die optimale Schmierung notwendigen Drücke und bewirkt eine Einstellung der Ventilanordnung 2, basierend auf den ausgelesenen Werten. Es wird im Ausführungsbeispiel der 1 keine direkte Erkennung des Werkzeuges 4 am Werkzeug 4 selbst durchgeführt. Vielmehr übernimmt die Steuerung 3 vordefinierte Werte aus der Werkzeugdatenbank 30 aufgrund des jeweiligen Bearbeitungsprozesses beziehungsweise des jeweiligen Arbeitsschrittes. Diesem ist in der Maschinensteuerung ein bestimmtes Werkzeug 4 zugeordnet. Aufgrund dieser Werte und zusammen mit den in der Werkzeugdatenbank 30 abgelegten Werten kann über die Steuerung 3 somit eine Einstellung der Kühl- und/oder Schmierparameter vorgenommen werden und das Mehrwegeventil 22 entsprechend gesteuert werden.
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2 zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Bearbeitungsmaschine. Hierbei umfasst die Bearbeitungsmaschine zusätzliche eine Werkzeugerkennungsstation 6. Diese ist so ausgeführt, dass eine Erkennung der Werkzeuglänge s möglich wird. Die Werkzeuglänge s bestimmt dann die Höhe des Druckes, mit dem das Kühl- und/oder Schmiermittel dem Werkzeug 4 zugeführt wird. Längere Werkzeuge 4 verlangen ein höher druckbeaufschlagtes Kühl- und/oder Schmiermittel, um eine Schmierung des gesamten Werkzeuges 4 bis zu dessen Schneide durchzuführen, während bei kürzeren Werkzeugen 4 bereits eine Beaufschlagung mit niedrigerem Druck ausreicht, um eine optimale Schmierung durchführen zu können.
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Das Werkzeug 4 ist wiederum in einer Werkzeugspindel 51 eingesetzt, die in der Werkzeugaufnahme 5 vorgesehen ist. Durch die Werkzeugaufnahme 5 hindurch geführt ist ein Abschnitt 50 der Kühl-/Schmiermittelleitung 1. Dieser erstreckt sich durch das Werkzeug 4 hindurch bis zum vorderen Ende des Werkzeuges 4. Über die Kühl-/Schmiermittelleitung 1 beziehungsweise den im Werkzeug 4 selbst verlaufenden Abschnitt 41 der Kühl-/Schmiermittelleitung 1 wird das Kühl- und/oder Schmiermittel bis zur Werkzeugspitze und zu der dort angeordneten Schneide geführt und ermöglicht eine optimale, punktuelle Kühlung/Schmierung des Werkzeuges 4. Bei unterschiedlichen Längen des Werkzeuges 4 ist hier eine unterschiedliche Druckbeaufschlagung des Kühl- und/oder Schmiermittels notwendig, um die geeignete und seitens des Werkzeuges 4 geforderte Menge an Kühl- und/oder Schmiermittel bis zum vordersten Ende des Werkzeuges 4 zu transportieren. Die Höhe der Druckbeaufschlagung ist hierbei abhängig von der Werkzeuglänge s, die über die Werkzeugerkennungsstation 6 erkannt und an die Steuerung 3 weitergegeben wird. Überschreitet die Werkzeuglänge s einen vorgegebenen Grenzwert (GW), so wird anhand der Ventilanordnung 2 und dem dort vorgesehenen Absperrventil 20 entweder die Zuführung von mit hohem Druck beaufschlagtem Kühl- und/oder Schmiermittel oder mit niedrigem Druck beaufschlagtem Kühl- und/oder Schmiermittel über die Kühl- und/oder Schmiermittelleitung 1 bis zum Werkzeug 4 durchgeführt. Die Steuerung 3 betätigt das Absperrventil 20 in Abhängigkeit von dem aufgrund der Werkzeuglänge ermittelten, notwendigen Druckwert. Je nach Stellung des Absperrventils 20 wird unter niedrigem Druck stehendes Kühl- und/ oder Schmiermittelgemisch entweder direkt über die Kühl- und/ oder Schmiermittelleitung 1 der Werkzeugaufnahme 5 beziehungsweise dem Werkzeug 4 zugeführt. Wird Kühl- und/oder Schmiermittel, das unter höherem Druck steht benötigt, erfolgt eine Zuführung des unter niedrigem Druck von beispielsweise 5 bar stehenden Kühl- und/oder Schmiermittel zu einem Druckverstärker 7, beispielsweise einem sogenannten Booster. Hier erfolgt dann eine Druckerhöhung auf beispielsweise 10 bar.
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Das derart unter Druck stehende Kühl- und/oder Schmiermittel kann dann in einem Druckspeicher 70 vorgehalten und nach entsprechender Betätigung des Absperrventils 20 über die Kühl- und/oder Schmiermittelleitung 1 der Werkzeugaufnahme 5 beziehungsweise dem Werkzeug 4 zugeführt werden. Das Rückschlagventil 21 wird durch das unter hohem Druck stehendem Kühl- und/oder Schmiermedium entsprechend beaufschlagt und verschließt dessen Rücklauf. Die Betätigung des Absperrventils 20 erfolgt dabei über die Steuerung 3 in Abhängigkeit von einer Grenzwertüberschreitung für die Werkzeuglänge s. Der Druckspeicher 70 stellt sicher, dass stets eine ausreichende Menge an unter hohem Druck stehendem Kühl- und/oder Schmiermittel zur Verfügung gestellt wird, so dass schnell auf Werkzeugwechsel und die damit in Verbindung stehende gegebenenfalls notwendige Zurverfügungstellung von unter hohem Druck stehendem Kühl- und/oder Schmiermittel reagiert werden kann.
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3 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine. Im Gegensatz zu dem in 2 dargestellten System erfolgt hier die Erzeugung des als Aerosol zur Verfügung gestellten Kühl- und/oder Schmiermittels in einem gesonderten Aerosolerzeuger 10. An diesem angeschlossen ist zum Einen die Zuführleitung 11 für das Kühl- und/oder Schmiermittel und zum Anderen eine Druckluftleitung 12. Das hier dargestellte System umfasst ebenfalls einen Druckverstärker 7, dem das unter niedrigem Druck stehende noch nicht vernebelte Kühl- und/oder Schmiermittel zugeführt wird. Dieses hat bei Zuführung beispielsweise einen Druck von 5 bar. Der Druckverstärker 7, der beispielsweise als Kompressor oder Booster ausgebildet sein kann, bewirkt dann eine Druckerhöhung um weitere 5 bar, so dass das Kühl- und/oder Schmiermittel nach Durchlaufen des Druckverstärkers 7 mit erhöhtem Druck zur Verfügung gestellt werden kann. Eine Zuführung des druckbeaufschlagten Kühl- und/oder Schmiermittels erfolgt dann aufgrund der jeweils eingestellten Stellung des Absperrventils 20 in der
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Ventilanordnung 2. Diese Ventilanordnung 2 wird gesteuert über die Steuerung 3. Der Steuerung 3 zugeordnet ist eine Werkzeugerkennungsstation 6. Diese ist im Ausführungsbeispiel der 3 als Barcode-Reader ausgebildet. Dieser liest die Werkzeuginformation 60, die in Form eines Barcodes 40 am Werkzeug 4 angebracht ist aus. Aufgrund der hieraus ausgelesenen Information kann dann nach Rückgriff auf die Werkzeugdatenbank 30 von der Steuerung 3 selbständig der entsprechende Druckwert ermittelt werden, der notwendig ist, um eine ausreichende Kühl- und/oder Schmiermittelmenge am Werkzeug 4 zur Verfügung zu stellen. Die Steuerung 3 stellt dann das Absperrventil 20 der Ventilanordnung 2 so ein, dass entweder mit hohem oder niedrigem Druck beaufschlagtes Kühl- und/oder Schmiermittel dem Aerosolerzeuger 10 zugeführt wird. Daneben kann auch eine dynamische Druckregelung über das Ventil durchgeführt werden. Dargestellt in 3 ist ein Einkanalsystem, das heißt eine Mischung von Kühl- und/oder Schmiermittel und Druckluft beziehungsweise zugeführter Luft erfolgt in einem Behälter, dem Aerosolerzeuger 10, vor dem Eintritt in die Werkzeugspindel 51 beziehungsweise dem Durchtritt zum Werkzeug 4. Der Werkzeugspindel 51 wird somit Aerosol zugeführt. Daneben bestünde auch die Möglichkeit, hier ein Zweikanalsystem vorzusehen, das heißt in der Werkzeugspindel 51 beziehungsweise der Werkzeugspindel 51 zugeordnet wird dann zum Einen eine Luftversorgung, zum Anderen eine Versorgungsleitung für Kühl- und/oder Schmiermittel. Eine Mischung von Luft und Kühl- und/oder Schmiermittel erfolgt im Zweikanalsystem erst unmittelbar vor dem Austritt des Kühl- und/oder Schmiermittels am Werkzeug 4. In jedem Fall erlaubt die erfindungsgemäße Ausführung der Bearbeitungsmaschine und ein damit durchführbares Verfahren die optimale Einstellung der Kühl- und/oder Schmierparameter auf das jeweils in der Bearbeitungsmaschine angeordnete Werkzeug 4 beziehungsweise dessen Länge und/oder Größe. Dargestellt in den 1 bis 3 wurden verschiedene Möglichkeiten zur Ermittlung des verwendeten Werkzeuges 4. Neben dem direkten Auslesen der Information aus dem Bearbeitungsprozess, das heißt unabhängig von am Werkzeug 4 angeordneten Informationen oder Informationsträgern wurde in den 2 und 3 die Verwendung eines Werkzeugerkennungssystems gezeigt, das dem Werkzeug 4 innewohnende Informationen direkt am Werkzeug 4 ermittelt und diese an die Steuerung 3 weitergibt. Die Steuerung 3 selbst ist dabei in der Lage, die ermittelten Informationen entweder direkt weiter in eine Betätigung für eine Ventilanordnung 2 umzusetzen oder aber nach Rückgriff auf Informationen aus einer Werkzeugdatenbank 30 eine entsprechende Ventilsteuerung durchzuführen. Vermittelt über die Steuerung 3 der Ventilanordnung 2 wird dann eine Zuführung von mit hohem oder niedrigem Arbeitsdruck (ND, HD) beaufschlagtem Kühl- und/oder Schmiermittel zu dem Werkzeug 4 durchgeführt und so eine optimal auf das Werkzeug 4 abgestimmte Kühlung und/oder Schmierung ermöglicht. Über die Steuerung 3 und die damit mögliche Ventilbetätigung können selbstverständlich auch Zwischenwerte für den Druck realisiert werden.
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Das Kühl- und/oder Schmiermittel wird bevorzugt als Aerosol zugeführt, wobei letztendlich für die Schmierleistung unerheblich ist, ob die Erzeugung des eigentlichen Aerosols am Werkzeug 4 oder bereits vor Eintritt in die Werkzeugspindel 51 gebildet wird. Je nach gewähltem System wird eine Anpassung der Druckbeaufschlagung durchgeführt, die zudem hauptsächlich abhängig ist von den Werkzeugparametern Werkzeuglänge und/oder Werkzeuggröße beziehungsweise von der Bohrloch- beziehungsweise Bearbeitungstiefe an Werkstücken. Bei einer einkanaligen Lösung wird das Aerosol dem Werkzeug 4 zugeführt, während bei einer zweikanaligen Lösung Luft und Öl, das heißt Kühl- und/ oder Schmiermittel, getrennt zugeführt und die beiden Komponenten des Kühl-/Schmiermittels erst am oder im Werkzeug 4 zusammengeführt werden. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausführungsform der Bearbeitungsmaschine kann hier bedarfsgerecht Druck angelegt werden. Die Zuschaltung des Hochdrucks erfolgt energieoptimiert und nur, wenn hierfür tatsächlich Bedarf besteht.
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Dies führt zum Einen zur energieoptimierten Betrieb der gesamten Vorrichtung, zum Anderen wird die Lebensdauer des Druckübersetzers erhöht, da nicht ständig hoher Druck am Werkzeug beziehungsweise der Maschine anliegt und an dieser nur bedarfsweise erzeugt beziehungsweise zur Verfügung gestellt wird.
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Neben der in 3 dargestellten Ausführungsform der Werkzeugerkennungsstation mit einem Barcode-Reader besteht hierbei selbstverständlich auch die Möglichkeit, dass sich am Werkzeug 4 ein RFID Chip befindet, auf dem sämtliche Werkzeugparameter gespeichert sind. Die Werkzeugerkennungsstation ist dann in Form eines RFID Lesers ausgebildet, der die Informationen vom Werkzeug 4 beziehungsweise dem daran angeordneten Chip ausliest und an die Steuerung 3 weitergibt.
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Die Erfindung wurde im Zusammenhang mit einer Nassschmierung beschrieben. Daneben besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, dass die Beimischung eines Kühl- und/oder Schmiermittels zur Druckluft unterbleibt und hier eine Trockenschmierung durchgeführt wird, das heißt dass lediglich Druckluft in unterschiedlichen Druckbereichen dem Werkzeug 4 zugeführt wird, um eine Ausblasung des Bohrloches und dessen Kühlung durchzuführen. Auch hierbei ist eine entsprechend werkzeugabgestimmte Druckbeaufschlagung notwendig, um ein optimales Ausblasergebnis realisieren zu können.
