DE102012224287A1 - Nozzle device for atomizing oil streak, has flow passage that is formed, in order to provide flow connection from upstream side to downward side of device in coolant and lubricant channel through nozzle assembly - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Düsenvorrichtung zum Zerstäuben einer Ölschliere, die sich entlang einer Kühl- und Schmiermittelkanal-Innenwandung eines Kühl- und Schmiermittelkanals eines Werkzeugs, einer Werkzeugspannvorrichtung oder einer Werkzeugspindel mit Minimalmengenschmierung in axialer Richtung des Kühl- und Schmiermittelkanals im Wesentlichen parallel zu einer Strömungsrichtung eines Öl-Luft-Gemischs bewegt, und eine Verwendung dieser Düsenvorrichtung.The invention relates to a nozzle device for atomizing a Ölschliere, along a coolant and lubricant passage inner wall of a coolant and lubricant channel of a tool, a tool clamping device or a tool spindle with minimum quantity lubrication in the axial direction of the coolant and lubricant channel substantially parallel to a flow direction of Oil-air mixture moves, and a use of this nozzle device.
Seit einiger Zeit sind spanabhebende Werkzeuge, wie etwa Bohrer, Senker, Spanköpfe, entsprechende Werkzeugspannvorrichtungen zum lösbaren Aufnehmen eines rückseitigen Schafts eines derartigen Werkzeugs sowie entsprechende Spindeln zum lösbaren Aufnehmen eines rückwärtigen Aufnahmeabschnitts einer derartigen Werkzeugspannvorrichtung verfügbar, die einen Betrieb des Werkzeug mit sogenannter Minimalmengenschmierung (MMS) ermöglichen. Bei der MMS wird ein Kühl- und Schmiermittel an den Schneidkanten des Werkzeugs zum Kühlen und Schmieren und mithin zur Verlängerung einer Standzeit des Werkzeugs in einer minimalen Menge zugeführt, um eine Verbrauchsmenge des Kühl- und Schmiermittels und mithin die Betriebskosten eines Werkzeugs so gering wie möglich zu halten. Dazu wird das Kühl- und Schmiermittel, wie etwa ein zum Kühlen und Schmieren geeignetes Öl, bei der MMS in einem Arbeitsbereich des Werkzeugs bzw. an dessen Schneidkanten in der Form eines Öl-Lüft-Gemischs bzw. MMS-Fluids zugeführt. Dabei ist das Öl in der Form von Öltröpfchen mit kleinem Durchmesser in der mit verhältnismäßig hohem Druck von typischerweise etwa 50 bar zugeführten Luft bzw. Druckluft verteilt und die Öltröpfchen werden beim Transport durch den Kühl- und Schmiermittelkanal von der druckluftgetriebenen Luftströmung mitgerissen.For some time, machining tools such as drills, countersinks, chip heads, corresponding tool chucks for releasably receiving a backshaft of such a tool, and respective spindles for releasably receiving a rearward receiving portion of such a tool chuck apparatus are available which facilitate operation of the so-called minimum quantity lubrication (MMS) tool ) enable. In the MQL, a coolant and lubricant is supplied to the cutting edges of the tool for cooling and lubricating, and thus to extend tool life in a minimum amount, to minimize consumption of the coolant and lubricant, and hence the running cost of a tool to keep. For this purpose, the coolant and lubricant, such as an oil suitable for cooling and lubricating, is supplied to the MQL in a working region of the tool or at its cutting edges in the form of an oil / air mixture or MQL fluid. The oil is distributed in the form of small diameter oil droplets in the air or compressed air supplied at a relatively high pressure of typically about 50 bar, and the oil droplets are entrained by the compressed air flow during transport through the coolant and lubricant passage.
Derzeit sind zwei Varianten der Implementierung der Minimalmengenschmierung in realen Werkzeugsystemen bekannt. Gemäß der ersten Variante wird das Öl-Luft-Gemisch außerhalb des sich im Betrieb drehenden Systems umfassend die Spindel, die Werkzeugspannvorrichtung und das Werkzeug erzeugt und an einem rückseitigen Endabschnitt der Spindel in einen Kühl- und Schmiermittelkanal injiziert. Der Kühl- und Schmiermittelkanal erstreckt sich im Wesentlichen in axialer Richtung von dem rückseitigen Endabschnitt durch das gesamte System bis zu einem Arbeitsbereich des Werkzeugs bzw. bis in die Nähe einer Schneidkante des Werkzeugs erstreckt. Durch diesen Kühl- und Schmiermittelkanal wird das Öl-Luft-Gemisch bis zu dem Arbeitsbereich und insbesondere bis in die Nähe der Schneidkanten des Werkzeugs geleitet. Gemäß der zweiten Variante wird Druckluft in einen rückwärtigen Endabschnitt der Spindel eingeblasen und das Kühl- und Schmiermittel durch den rohrförmigen Innenraum einer sich im Wesentlichen in axialer Richtung erstreckenden Lanze in einem näher am Arbeitsbereich des Werkzeugs angeordneten Abschnitt des Kühl- und Schmiermittelkanals in die im Kanal erzeugte Luftströmung injiziert.Currently, two variants of the implementation of minimum quantity lubrication in real tool systems are known. According to the first variant, the oil-air mixture is generated outside the rotating system in operation comprising the spindle, the tool clamping device and the tool and injected at a rear end portion of the spindle in a coolant and lubricant channel. The coolant and lubricant channel extends substantially in the axial direction from the rear end portion through the entire system to a working area of the tool or extends to the vicinity of a cutting edge of the tool. Through this coolant and lubricant channel, the oil-air mixture is passed to the working area and in particular to the vicinity of the cutting edges of the tool. According to the second variant, compressed air is injected into a rear end portion of the spindle and the coolant and lubricant through the tubular interior of a substantially axially extending lance in a closer to the working region of the tool disposed portion of the coolant and lubricant channel in the channel injected airflow injected.
Wie in
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, im Betrieb eines spanabhebenden Werkzeugs mit Minimalmengenschmierung die zeitliche Verzögerung der Versorgung des Arbeitsbereichs des Werkzeugs mit einer ausreichenden Menge Kühl- und Schmiermittel zu verkürzen und die Kühlung und/oder Schmierung des Arbeitsbereichs bzw. der Werkzeugschneide/n zu vergleichmäßigen.The present invention is based on the objective of shortening the time delay of the supply of the working area of the tool with a sufficient amount of coolant and lubricant during operation of a cutting tool with minimum quantity lubrication and the cooling and / or lubrication of the working area or the tool cutting edge / s to equalize.
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung gelöst durch eine Düsenvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1, gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung durch ein spanabhebendes Werkzeug, eine Werkzeugspannvorrichtung zum lösbaren Aufnehmen eines derartigen Werkzeugs und/oder eine Spindel zum lösbaren Aufnehmen einer Werkzeugspannvorrichtung mit einem Kühl- und Schmiermittelkanal, in dem mindestens eine Düsenvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung angeordnet ist, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 und gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung durch eine Verwendung der Düsenvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15.This object is achieved according to a first aspect of the invention by a nozzle device having the features of independent claim 1, according to a second aspect of the invention by a cutting tool, a tool clamping device for releasable Receiving such a tool and / or a spindle for releasably receiving a tool clamping device with a coolant and lubricant channel in which at least one nozzle device according to the first aspect of the invention is arranged, with the features of
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird also eine Düsenvorrichtung bereitgestellt zum Zerstäuben einer Ölschliere, die sich entlang einer Innenwandung eines Kühl- und Schmiermittelkanals eines spanabhebenden Werkzeugs, einer zum lösbaren Aufnehmen eines derartigen Werkzeugs ausgebildeten Werkzeugspannvorrichtung oder einem zum lösbaren Aufnehmen einer Werkzeugspannvorrichtung ausgebildeten Werkzeug-System-Modul, wie z. B. eine Spindel, einer Antriebsmaschine zum drehbaren Antreiben des Werkzeug-System-Moduls bewegen kann. Das Werkzeug, die Werkzeugspannvorrichtung und/oder das Werkzeug-System-Modul sind mit Minimalmengenschmierung betreibbar und die Ölschliere kann sich in einer axialen Richtung des Kühl- und Schmiermittelkanals im Wesentlichen parallel zu einer Strömungsrichtung eines mittels Druckluft getriebenen, durch den Kühl- und Schmiermittelkanal strömenden Öl-Luft-Gemischs bewegen. Die Düsenvorrichtung ist zum Einsetzen in den Kühl- und Schmiermittelkanal ausgebildet und umfasst folgendes: eine stromaufwärtige Oberfläche, mindestens eine Manteloberfläche, die dazu ausgebildet ist, zumindest in Teilbereichen an einer Innenwandung eines Kühlimittelkanals formschlüssig anlegbar zu sein, wobei zumindest einer dieser Teilbereiche einen als Schälkante ausgebildeteten Übergangsbereich zu der stromaufwärtigen Oberfläche aufweist, wobei in einem die axiale Richtung enthaltenden Querschnitt zwischen der stromaufwärtigen Oberfläche und der Manteloberfläche an der Schälkante ein Schälwinkel ausgebildet ist, der kleiner als 90° ist, und einen Strömungsdurchlass, der in der stromaufwärtigen Oberfläche mündet und dazu ausgebildet ist, in einem in einen Kühl- und Schmiermittelkanal eingesetzten Zustand der Düsenvorrichtung eine Strömungsverbindung von einer stromaufwärtigen Seite der Düsenvorrichtung durch die Düsenvorrichtung hindurch zu einer strömabwärtigen Seite der Düsenvorrichtung bereitzustellen. Dabei kann die stromaufwärtige Oberfläche eine konkave Oberfläche sein.Thus, according to the first aspect of the invention, there is provided a nozzle device for atomizing an oil streak which extends along an inner wall of a coolant and lubricant channel of a machining tool, a tool clamping device adapted to releasably receive such a tool, or a tool system adapted to releasably receive a tool clamping device Module, such as B. a spindle, a prime mover for rotatably driving the tool system module can move. The tool, the tool chuck, and / or the tool system module are operable with minimum quantity lubrication, and the oil streak may be in an axial direction of the coolant and lubricant passage substantially parallel to a flow direction of a compressed air flowing through the coolant and lubricant passage Move oil-air mixture. The nozzle device is designed for insertion into the coolant and lubricant channel and comprises the following: an upstream surface, at least one mantle surface, which is designed to be able to be positively applied, at least in partial regions, to an inner wall of a coolant channel, at least one of these partial regions forming a peel edge formed transitional region to the upstream surface, wherein in a section containing the axial direction between the upstream surface and the mantle surface at the peel edge a peel angle is formed which is smaller than 90 °, and a flow passage which opens in the upstream surface and to is formed, in a state inserted into a coolant and lubricant passage of the nozzle device, a flow connection from an upstream side of the nozzle device through the nozzle device through to a ströma Provide the bottom side of the nozzle device. In this case, the upstream surface may be a concave surface.
Unter dem Begriff Öl ist hierin ein Kühl- und Schmiermittel zu verstehen.The term oil is to be understood here as a coolant and lubricant.
Wenn eine erfindungsgemäße Düsenvorrichtung in einen Kühl- und Schmiermittelkanal eingesetzt wird, wobei ihre stromaufwärtige Oberfläche in stromaufwärtiger Richtung bezogen auf die Strömung des Öl-Luft-Gemisches bzw. MMS-Fluids weist, dann wird eine sich im Wesentlichen in Strömungsrichtung bzw. in axialer Richtung entlang der Innenwandung des Kühl- und Schmiermittelkanals bewegende Ölschliere an der Schälkante der Düsenvorrichtung von der Innenwandung „abgeschält” und umgelenkt, und bewegt sich dann weiter entlang der stromaufwärtigen Oberfläche der Düsenvorrichtung, bis sie die Mündung des Strömungsdurchlasses in der stromaufwärtigen Oberfläche erreicht. Wenn die Ölschliere die Mündung des Strömungsdurchlasses in der stromaufwärtigen Oberfläche der Düsenvorrichtung erreicht, werden von dem durch den Strömungsdurchlass hindurch strömenden Luftstrom am Rand der Mündung feine Öltröpfchen von einem vorderseitigen Ende der Ölschliere abgerissen bzw. zerstäubt, sodann im Luftstrom mitgerissen und durch den stromabwärts der Düsenvorrichtung verlaufenden Teil des Kühl- und Schmiermittelkanals zum Arbeitsbereich des Werkzeugs geleitet, wo die Öltröpfchen dann zum Kühlen und Schmieren zur Verfügung stehen. Der Transport der vom Luftstrom an der Mündung des Mündung des Strömungsdurchlasses in der stromaufwärtigen Oberfläche der Düsenvorrichtung abgerissenen Öltröpfchen bis zum Arbeitsbereich des Werkzeugs geschieht durch den Luftstrom viel schneller als beim Transport des Öls bzw. Kühl- und Schmiermittels in Form einer Ölschliere. Folglich wird die Zeit, bis am Arbeitsbereich des Werkzeugs das Kühl- und Schmiermittel in ausreichender Form zur Verfügung steht, erheblich verkürzt, was insbesondere von Bedeutung ist, wenn die Strecke zwischen einer Einspeisstelle des MMS-Fluids bzw. Öl-Luft-Gemischs und der/den vordersten Schneide/n des Werkzeugs besonders groß ist, wie etwa bei Stufenwerkzeugzeugen, siehe z. B.
Der Schälwinkel kann kleiner oder gleich 70°, vorzugsweise kleiner oder gleich 60°, mehr bevorzugt kleiner oder gleich 45°, und noch mehr bevorzugt kleiner oder gleich 30° sein. Je kleiner der Schälwinkel, desto leichter wird die Ölschliere an der Schälkante von der Innenwandung des Kühl- und Schmiermittelkanals auf die vorderseitige Oberfläche der Düsenvorrichtung umgelenkt, desto weniger Öl bzw. Kühl- und Schmiermittel kriecht an der Innenwandung an der Schälkante vorbei und in einen etwaig zwischen der Manteloberfläche der Düsenvorrichtung und der Oberfläche der Innenwandung des Kühl- und Schmiermittelkanals vorhandenen Spalt, und desto mehr Öl wird zu dem Strömungsdurchlass der Düsenvorrichtung geführt.The peel angle may be less than or equal to 70 °, preferably less than or equal to 60 °, more preferably less than or equal to 45 °, and even more preferably less than or equal to 30 °. The smaller the peel angle, the easier the oil streak on the peel edge is deflected from the inner wall of the coolant and lubricant channel to the front surface of the nozzle device, the less oil or coolant creeps past the inner edge of the peel edge and into any one between the mantle surface of the nozzle device and the surface of the inner wall of the coolant and lubricant passage, and the more oil is supplied to the flow passage of the nozzle device.
Die Schälkante kann im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung in einer Umfangsrichtung um die axiale Richtung verlaufen und an der Innenwandung eines Kühl- und Schmiermittelkanals formschlüssig anlegbar sein. Wenn die Schälkante im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung in einer Umfangsrichtung um die axiale Richtung verläuft und an der Innenwandung eines Kühl- und Schmiermittelkanals formschlüssig anlegbar ist, ist der Anteil des auf die stromaufwärtige Oberfläche der Düsenvorrichtung umgelenkten Öls (bzw. Kühl- und Schmiermittels) der Ölschliere, d. h. der Ölanteil, der nicht in den Spalt zwischen der Manteloberfläche der Düsenvorrichtung und der Oberfläche der Innenwandung des Kühl- und Schmiermittelkanals kriecht, und damit die Zerstäubungswirkung der Düsenvorrichtung am größten.The peeling edge may be substantially perpendicular to the axial direction in a circumferential direction about the axial direction and be positively applied to the inner wall of a coolant and lubricant channel. When the peeling edge is substantially perpendicular to the axial direction in a circumferential direction about the axial direction Direction runs and on the inner wall of a coolant and lubricant channel form-fitting can be applied, the proportion of deflected to the upstream surface of the nozzle device oil (or coolant and lubricant) of the oil streaks, ie, the oil content, not in the gap between the mantle surface the nozzle device and the surface of the inner wall of the coolant and lubricant channel creeps, and thus the sputtering effect of the nozzle device largest.
Die Manteloberfläche kann in zwei oder mehr Manteloberflächenabschnitte, die jeweils an der Innenwandung eines Kühl- und Schmiermittelkanals formschlüssig anlegbar sind, unterteilt sein. Dabei können jeweils zwei in Umfangsrichtung benachbarte Manteloberflächenabschnitte durch zwei im Wesentlichen in axialer Richtung erstreckende Längsausnehmungen voneinander getrennt sein. Dabei kann die Innenwandung des Kühl- und Schmiermittelkanals zumindest abschnittsweise zylinderförmig und die zwei oder mehr Manteloberflächenabschnitte konvex zylindersektorförmig ausgebildet sein. Durch das Unterteilen der Manteloberfläche in Manteloberflächenabschnitte und das Vorsehen von Längsausnehmungen können Teile von Ölschlieren, die in eine Längsausnehmung gelangen, sich weiter entlang der Innenwandung des Kühl- und Schmiermittelkanals und an der Düsenvorrichtung vorbei bewegen. Dies ist vorteilhaft, weil sich Öl dann auch an stomabwärts der Düsenvorrichtung vorhandenen Störkonturen, wie etwa Stufen oder Spalten, im Kühl- und Schmiermittelkanals akkumulieren und diese Störkonturen somit „auffüllen” kann, bis sich deren Öl zurückhaltende Wirkung verringert.The mantle surface can be subdivided into two or more mantle surface sections which can be applied in a form-fitting manner to the inner wall of a coolant and lubricant channel. In this case, each two circumferentially adjacent lateral surface sections can be separated from each other by two longitudinal recesses extending substantially in the axial direction. In this case, the inner wall of the coolant and lubricant channel at least partially cylindrical and the two or more lateral surface portions may be formed convex cylindrical sector-shaped. By dividing the mantle surface into mantle surface portions and providing longitudinal recesses, portions of oil streaks that enter a longitudinal recess may continue to travel past the inner wall of the coolant and lubricant channel and past the nozzle device. This is advantageous because then oil also accumulate on stomakwärts the nozzle device existing interference contours, such as steps or columns in the coolant and lubricant channel and thus can "fill up" these interference contours until their oil-retaining effect decreases.
Jede Längsausnehmung kann in einem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung ein Profil mit einer Form aufweisen, die aus Folgenden ausgewählt ist: Kreisabschnitt, Parabelabschnitt, Hyperbelabschnitt, Ellipsenabschnitt, Polygonzug, V-Form oder U-Form. Derartige Formen bzw. Querschnittsprofile der Längsausnehmungen sind besonders leicht herzustellen, was die Herstellung einer Düsenvorrichtung erleichtert bzw. die Herstellungskosten verringert.Each longitudinal recess may have, in a cross-section perpendicular to the axial direction, a profile with a shape selected from the following: circular section, parabolic section, hyperbola section, ellipse section, polygonal, V-shaped or U-shaped. Such shapes or cross-sectional profiles of the longitudinal recesses are particularly easy to manufacture, which facilitates the production of a nozzle device and reduces the production costs.
In einem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung kann in einem Übergangsbereich zwischen dem Manteloberflächenabschnitt und einer Oberfläche in einer Längsausnehmung eine Längsausnehmungskante ausgebildet sein, an der zwischen dem Manteloberflächenabschnitt und der Oberfläche in der Längsausnehmung ein Längsausnehmungskantenwnkel von kleiner als 90° ausgebildet ist.In a cross section perpendicular to the axial direction, a longitudinal recess edge may be formed in a transition region between the jacket surface section and a surface in a longitudinal recess, at which a longitudinal recess edge angle of less than 90 ° is formed between the jacket surface section and the surface in the longitudinal recess.
Die Schälkante kann entsprechend der Anzahl der Manteloberflächenabschnitte in zwei oder mehr an der Innenwandung eines Kühl- und Schmiermittelkanals anlegbare Schälkantenabschnitte unterteilt sein. Dabei kann das Verhältnis der Summe der Längen der Schälkantenabschnitte zum Umfang der Düsenvorrichtung bzw. zum Umfang der Innenwandung des Kühl- und Schmiermittelkanals in einem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung größer als 25%, vorzugsweise größer als 30%, mehr bevorzugt größer als 40% und noch mehr bevorzugt größer als 50% sein. Dieses Verhältnis bestimmt den Anteil von Öl (Kühl- und Schmiermittel), das in der Form von Ölschlieren die Düsenvorrichtung passieren und – wie oben beschrieben – stromabwärts der Düsenvorrichtung vorhandenen Störkonturen auffüllen und deren die Öl einfangende Wirkung verringern kann.The peeling edge can be subdivided into two or more peeling edge sections which can be laid on the inner wall of a coolant and lubricant channel in accordance with the number of circumferential surface sections. In this case, the ratio of the sum of the lengths of the peel edge sections to the circumference of the nozzle device and the circumference of the inner wall of the coolant and lubricant channel in a cross section perpendicular to the axial direction greater than 25%, preferably greater than 30%, more preferably greater than 40% and even more preferably be greater than 50%. This ratio determines the amount of oil (coolant and lubricant) which, in the form of oil streaks, passes through the nozzle device and, as described above, can fill up stagnant contours downstream of the nozzle device and reduce its oil trapping effect.
Die Manteloberfläche kann in drei oder vier Manteloberflächenabschnitte, die jeweils an der Innenwandung eines Kühl- und Schmiermittelkanals formschlüssig anlegbar sind, und die Schälkante entsprechend der Anzahl der Manteloberflächenabschnitte in drei oder vier an der Innenwandung eines Kühl- und Schmiermittelkanals formschlüssig anlegbare, zylindersektorförmige Schälkantenabschnitte unterteilt sein. Mit einer derartigen Ausgestaltung kann die Düsenvorrichtung besonders leicht bzw. einfach in einen Kühl- und Schmiermittelkanal eingesetzt und durch Verschieben in der axialen Richtung in die gewünschte axiale Position in dem Kühl- und Schmiermittelkanal gebracht werden.The mantle surface can be subdivided into three or four mantle surface sections, which can be applied in a form-fitting manner to the inner wall of a coolant and lubricant channel, and the peel edge can be subdivided in a manner corresponding to the number of mantle surface sections into three or four shell-shaped peel edge sections which can be form-fit on the inner wall of a coolant and lubricant channel , With such a configuration, the nozzle device can be particularly easily or simply inserted into a coolant and lubricant channel and brought by displacement in the axial direction in the desired axial position in the coolant and lubricant channel.
In der Düsenvorrichtung kann in einem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung das Verhältnis der Querschnittsfläche des Strömungsdurchlasses zur Querschnittsfläche der Düsenvorrichtung bzw. zur Querschnittsfläche des Kühl- und Schmiermittelkanals kleiner als 30%, vorzugsweise kleiner als 20%, mehr bevorzugt kleiner als 10% und noch mehr bevorzugt kleiner als 5% sein. Dieses Verhältnis bestimmt die Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms durch den Strömungsdurchlass der Düsenvorrichtung und damit deren Öl zerstäubende Wirkung bzw. die Öltröpfchen abreißende Wirkung des Luftstroms an der Mündung des Strömungsdurchlasses in der stromaufwärtigen Oberfläche der Düsenvorrichtung.In the nozzle device, in a cross section perpendicular to the axial direction, the ratio of the cross sectional area of the flow passage to the cross sectional area of the nozzle device and the cross sectional area of the coolant and lubricant passage may be less than 30%, preferably less than 20%, more preferably less than 10%, and even more preferably less than 5%. This ratio determines the flow rate of the air flow through the flow passage of the nozzle device and thus its oil atomizing action and the oil droplet tearing effect of the air flow at the mouth of the flow passage in the upstream surface of the nozzle device.
Die Schälkante kann kreisförmig bzw. die Schälkantenabschnitte können kreisabschnittförmig ausgebildet sein. So passen die Schälkanten bzw. Schälkantenabschnitte besonders gut formschlüssig zusammen mit einer Innenwandung eines abschnittsweise zylinderförmig ausgebildeten Kühl- und Schmiermittelkanals.The peeling edge may be circular or the peeling edge portions may be formed in a circular section. Thus, the peel edges or peel edge sections fit particularly well in a form-fitting manner together with an inner wall of a sectionally cylindrical cooling and lubricant channel.
Eine stromabwärtige Oberfläche der Düsenvorrichtung kann im Wesentlichen plan und senkrecht zu der axialen Richtung ausgebildet sein. In dieser Ausgestaltung ist die Düsenvorrichtung besonders leicht und daher mit geringen Stückkosten herzustellen.A downstream surface of the nozzle device may be formed substantially planar and perpendicular to the axial direction. In this embodiment, the nozzle device is particularly lightweight and therefore produce with low unit cost.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein spanabhebendes Werkzeug, eine zum lösbaren Aufnehmen eines derartigen Werkzeugs ausgebildete Werkzeugspannvorrichtung und/oder eine zum lösbaren Aufnehmen einer Werkzeugspannvorrichtung ausgebildete Spindel einer Antriebsmaschine zum drehbaren Antreiben der Spindel bereitgestellt, wobei das Werkzeug, die Werkzeugspannvorrichtung und/oder die Spindel einen sich im Wesentlichen in einer axialen Richtung erstreckenden Kühl- und Schmiermittelkanal aufweist und für einen Betrieb mit Minimalmengenschmierung ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist in dem Kühl- und Schmiermittelkanal mindestens eine Düsenvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung angeordnet. According to a second aspect of the invention, there is provided a cutting tool, a tool chuck configured to releasably receive such a tool, and / or a spindle of a prime mover for rotatably driving the spindle adapted to removably receive a tool chuck, wherein the tool, the tool chuck and / or the Spindle has a substantially extending in an axial direction coolant and lubricant channel and is designed for operation with minimum quantity lubrication. According to the invention, at least one nozzle device according to the first aspect of the invention is arranged in the coolant and lubricant channel.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird mindestens eine Düsenvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung in einem Kühl- und Schmiermittelkanal eines spanabhebenden Werkzeugs, einer zum lösbaren Aufnehmen eines derartigen Werkzeugs ausgebildeten Werkzeugspannvorrichtung und/oder einer zum lösbaren Aufnehmen einer Werkzeugspannvorrichtung ausgebildeten Spindel einer Antriebsmaschine gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung verwendet. Dabei werden das Werkzeug, die Werkzeugspannvorrichtung und/oder die Spindel mit einer Minimalmengenschmierung betrieben. Die mindestens eine Düsenvorrichtung ist dabei in den Kühl- und Schmiermittelkanal eingesetzt und bewirkt dabei, wie oben beschrieben, ein Umlenken (Abschälen) der Ölschliere von der Innenwandung des Kühl- und Schmiermittelkanals und ein Zerstäuben von Ölschlieren, die sich in der axialen Richtung entlang der Innenwandung des Kühl- und Schmiermittelkanals im Wesentlichen parallel zu einer Strömungsrichtung eines mittels Druckluft getriebenen, durch den Kühl- und Schmiermittelkanal strömenden Öl-Luft-Gemischs bewegen.According to a third aspect of the invention, at least one nozzle device according to the first aspect of the invention is provided in a coolant and lubricant channel of a cutting tool, a tool clamping device adapted for detachably receiving such a tool, and / or a spindle of a driving machine designed for releasably receiving a tool clamping device second aspect of the invention used. The tool, the tool clamping device and / or the spindle are operated with a minimum quantity lubrication. The at least one nozzle device is inserted into the coolant and lubricant channel and thereby causes, as described above, a deflection (peeling) of the oil streaks from the inner wall of the coolant and lubricant channel and a sputtering of oil streaks, extending in the axial direction along the Move inner wall of the coolant and lubricant passage substantially parallel to a flow direction of a driven by compressed air, flowing through the coolant and lubricant passage oil-air mixture.
Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to schematic drawings. Show it:
Die
An der Schälkante
In dem Kühl- und Schmiermittelkanal
Die
Wie in den
Wie in
Die Manteloberflächenabschnitte
Am Übergangsbereich zwischen einem jeweiligen Manteloberflächenabschnitt
In den
Bei der in
Bei der in
In allen Ausführungsformen umfasst die Düsenvorrichtung
Das Verhältnis der Summe der Querschnittsflächen des Strömungsdurchlasses
Das Verhältnis der Summe der Längen der Schälkantenabschnitte
Es sei noch angemerkt, dass die Düsenvorrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- WerkzeugTool
- 44
- WerkzeugspannvorrichtungTool clamping device
- 66
- Werkzeug-System-ModulTool system module
- 88th
- Kühl- und SchmiermittelkanalCoolant and lubricant channel
- 1010
- Innenwandunginner wall
- 1212
- Störkonturinterference contour
- 1414
- ÖlschliereÖlschliere
- 1616
- axiale Richtungaxial direction
- 1818
- Strömungsrichtungflow direction
- 2020
- Öl-Luft-Gemisch bzw. MMS-FluidOil-air mixture or MQL fluid
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- Öltröpfchenoil droplets
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- Düsenvorrichtungnozzle device
- 2626
- stromaufwärtige Oberflächeupstream surface
- 2828
- Schälkantepeeling edge
- 3030
- SchälkantenabschnittPeeling edge portion
- 3232
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- ManteloberflächenabschnittCoat surface portion
- 3636
- Schälwinkelpeel angle
- 3838
- Längsausnehmunglongitudinal recess
- 4040
- Oberfläche in einer LängsausnehmungSurface in a longitudinal recess
- 4242
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- 4444
- LängsausnehmungskantenwinkelLängsausnehmungskantenwinkel
- 4646
- stromabwärtige Oberflächedownstream surface
- 4848
- StrömungsdurchlassFlow passage
- 5050
-
Öffnung in stromaufwärtiger Oberfläche
26 Opening inupstream surface 26 - 5252
-
Öffnung in stromabwärtiger Oberfläche
46 Opening indownstream surface 46 - 5454
- Einsatzröhrchenuse tubes
- 5656
- Abzweigkanalbranch channel
- 5858
- Zusatzschneideadditional cutting
- 6060
- Hauptschneidemain cutting edge
Claims (15)
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201210224287 DE102012224287A1 (en) | 2012-12-21 | 2012-12-21 | Nozzle device for atomizing oil streak, has flow passage that is formed, in order to provide flow connection from upstream side to downward side of device in coolant and lubricant channel through nozzle assembly |
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Family Applications (1)
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Cited By (2)
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-
2012
- 2012-12-21 DE DE201210224287 patent/DE102012224287A1/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202018002678U1 (en) | 2018-01-24 | 2018-09-06 | Karlsruher Institut für Technologie | two-fluid nozzle |
DE102018101520A1 (en) | 2018-01-24 | 2019-07-25 | Karlsruher Institut für Technologie | two-fluid nozzle |
DE102018209858A1 (en) * | 2018-06-19 | 2019-12-19 | WAHL Engineering GmbH | Device for dispensing spray in the form of a spray |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: WINTER, BRANDL, FUERNISS, HUEBNER, ROESS, KAIS, DE |
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R082 | Change of representative |
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