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Die Erfindung betrifft eine Kühlmittelzuführung für eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Werkzeugmaschine zur spanenden Bearbeitung, insbesondere eine Schleifmaschine, wobei die Werkzeugmaschine mindestens ein bei einem Bearbeitungsprozess in Wirkeingriff mit einem Werkstück stehendes Bearbeitungswerkzeug aufweist, welches in einer Werkzeugspindel der Werkzeugmaschine aufgenommen ist, wobei die Kühlmittelzuführung mindestens eine Kühlmitteldüse besitzt, die in Bezug auf das Bearbeitungswerkzeug verstellbar ist, sowie eine eine derartige Kühlmittelzuführung verwendende Werkzeugmaschine, insbesondere eine Schleifmaschine.
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Eine Kühlmittelzuführung sowie eine diese verwendende Schleifmaschine sind aus der
DE 10 2010 026 777 A1 bekannt. Werkzeugmaschinen, insbesondere Schleifmaschinen, werden zur materialabtragenden Bearbeitung von Werkstükken eingesetzt. Während der Bearbeitung dieses Werkstücks wird ein Kühlmittel dem Bearbeitungswerkzeug zugeführt, welches zum einen als Schmiermittel dient und zum anderen die beim Bearbeitungsvorgang, insbesondere bei einem Schleifprozess, entstehende Wärme abführt. Der von der oder den Kühlmitteldüsen ausgebrachte Kühlmittelstrahl wird regelmäßig auf den Umfangspunkt des Bearbeitungswerkzeugs gerichtet, mit welchem dieses an dem zu bearbeitenden Werkstück angreift. Die genaue Ausrichtung des Kühlmittelstrahls beeinflusst wesentlich die Qualität des vom Bearbeitungswerkzeug vorgenommenen Bearbeitungsvorgangs und/oder die Kühlung und/oder Schmierung dieses rotierenden Bearbeitungswerkzeugs. Ändert sich nun die Lagebeziehung zwischen dem Bearbeitungswerkzeug und dem zu bearbeitenden Werkstück, z. B. dadurch, dass bei unverändertem Bearbeitungswerkzeug ein Werkstück mit einer anderen Geometrie bearbeitet wird, oder dass durch eine Änderung des Werkstücks und/oder des Bearbeitungswerkzeugs, z. B. durch Materialabtrag sich deren Lagebeziehung ändert, ist es zweckmäßig, die Kühlmitteldüsen entsprechend nachzujustieren. Zu diesem Zweck ist bei der vorgenannten Druckschrift vorgesehen, dass in einem die Schleifscheibe umgebenden, zusammen mit ihr ein- oder auswechselbaren Scheibenschutz mindestens eine Kühlmitteldüse gelagert ist, die in Bezug auf das Schleifwerkzeug verstellbar ist. In einem das Schleifwerkzeug aufnehmenden Spindelgehäuse der aus der vorgenannten Druckschrift bekannten Schleifmaschine ist ein steuerbarer Antrieb für die Verstellung der Kühlmitteldüse angeordnet, der bei eingewechseltem Scheibenschutz mit der Kühlmitteldüse koppelbar und zum Auswechseln des Scheibenschutzes auskoppelbar ist. Die wenigstens eine Kühlmitteldüse weist einen geraden Düsenschaft auf, der in einer in Bezug auf das Schleifwerkzeug tangentialen Richtung linear verschiebbar in dem Scheibenschutz gelagert ist, wobei der Antrieb zur Verstellung der Kühlmitteldüse koppelbar an den Düsenschaft angreift und dieser an seinem Ende in einen gegen das Schleifwerkzeug gerichteten Düsenkopf mündet. An dem Düsenschaft ist eine Kulissenbahn angeordnet, der vorgenannte Antrieb weist ein Koppelglied auf, welches zur Verstellung des Düsenschaftes in Eingriff in die Kulissenbahn gebracht und zum Auskoppeln aus dem Eingriff mit dieser kommt. Die Kulissenbahn verläuft im Wesentlichen senkrecht zur linearen Verschiebungsrichtung des Düsenschaftes und das Koppelglied des Antriebs ist im Wesentlichen auf einer Kreisbogenbahn bewegbar. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der ein- und auswechselbare Scheibenschutz zwei bezüglich des Schleifwerkzeugs diametral zueinander angeordnete Kühlmitteldüsen aufweist, die parallel zueinander linear verstellbar sind. Vorzugsweise ist bei der bekannten Schleifmaschine vorgesehen, dass die beiden Kühlmitteldüsen im Wesentlichen rechtwinklig zueinander angeordnet und ebenfalls rechtwinklig zueinander linear verstellbar sind. Nach den Angaben der vorgenannten Druckschrift können durch die vorgenannten Maßnahmen die Kühlmitteldüsen einem geänderten Durchmesser des Schleifwerkzeugs nachgefahren und angepasst werden. Das Verstellen der Kühlmitteldüsen erfolgt dabei numerisch gesteuert über die Schleifmaschine, so dass eine automatische Anpassung der Position der Kühlmitteldüsen und damit der Richtung des Kühlmittelstrahls erfolgen kann, wenn das Schleifwerkzeug gegen ein Schleifwerkzeug mit anderem Durchmesser ausgewechselt wird oder wenn das Schleifwerkzeug abgerichtet wird. Diese automatische Verstellung der Kühlmitteldüsen ermöglicht bei der bekannten Schleifmaschine die Verwendung desselben Schleifschutzes für Schleifwerkzeuge mit unterschiedlichem Durchmesser, so dass ein Wechseln des Schleifschutzes seltener erforderlich ist, was die Nebenzeiten verringert und damit die Produktivität der bekannten Schleifmaschine steigern soll. Weiter können auch bei einem Abrichten des Schleifwerkzeugs die Kühlmitteldüsen dem reduzierten Durchmesser des Schleifwerkzeugs nachgefahren werden, so dass eine Kühlmittelleistung ohne eine Unterbrechung des Maschinenbetriebs erhalten bleibt.
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Die bekannte Kühlmittelzufuhr sowie folglich die diese Kühlmittelzufuhr verwendende Schleifmaschine besitzt den Nachteil, dass die Kühlmitteldüsen im Wesentlichen nur in einer tangential zum Umfang der Schleifscheibe verlaufenden Richtung linear verstellbar sind.
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Wird nun die entsprechende Kühlmitteldüse vom Mittelpunkt der Schleifscheibe weggeschoben, so dass sich der radiale Abstand zwischen ihr und dem Mittelpunkt der Schleifscheibe vergrößert, vergrößert sich in nachteiliger Art und Weise auch der Abstand zwischen der Kühlmitteldüse und dem Umfangsbereich der Schleifscheibe, welche in Wirkeingriff mit dem Werkstück tritt. Da das Kühlmittel nicht absolut parallel aus der Kühlmitteldüse austritt, sondern leicht auffächert, verringert sich hierdurch die zu dem vorgenannten Bereich geführte Menge des Kühlmittels und die Kühlmittelleistung lässt somit nach. Dies kann negative Auswirkungen auf die Qualität des Bearbeitungsvorgangs sowie auf die Kühlung des Bearbeitungswerkzeugs mit sich bringen. Ein weiterer Nachteil der bekannten Kühlmittelzufuhr ist, dass die lineare Verschiebung der Kühlmitteldüsen einen hohen mechanisch-konstruktiven Aufwand mit sich bringt.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kühlmittelzufuhr der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine verbesserte Kühlmittelleistung gegeben ist. Außerdem soll eine für die Verwendung der erfindungsgemäßen Kühlmittelzuführung besonders geeignete Bearbeitungsmaschine, insbesondere eine Schleifmaschine, ausgebildet werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kühlmittelzuführung mindestens ein mindestens eine Kühlmitteldüse tragendes Segment besitzt, welches relativ zu dem in der Werkzeugspindel aufgenommenen Bearbeitungswerkzeug in axialer und/oder in Umfangrichtung des Bearbeitungswerkzeugs verstellbar ist.
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Die erfindungsgemäße Bearbeitungsmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass sie die vorstehend definierte Kühlmittelzuführung aufweist.
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Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird in vorteilhafter Art und Weise eine Kühlmittelzuführung sowie eine diese verwendende Bearbeitungsmaschine geschaffen, wobei es die erfindungsgemäße Kühlmittelzuführung durch die erfindungsgemäß vorgesehenen, die Kühlmitteldüsen tragenden Segmente in einfacher Art und Weise erlaubt, diese Kühlmitteldüsen entlang einer Kurvenbahn, vorzugsweise einer Kreisbahn, um das in der rotierenden Werkzeugspindel aufgenommene Bearbeitungswerkzeug zu bewegen. Bevorzugt wird, dass die erfindungsgemäße Kühlmittelzuführung nicht nur die Verstellung der Kühlmitteldüsen in der Umfangsrichtung des Bearbeitungswerkzeugs erlaubt, sondern dass die Kühlmittelzuführung derart ausgebildet ist, dass auch die axiale Position der Kühlmitteldüsen veränderbar ist. Eine derartige Kombination, nämlich das gleichzeitige Vorsehen der Verschwenkbarkeit der Segmente um die Achse der Werkzeugspindel und deren Verschiebbarkeit entlang dieser Achse ist insbesondere dann von Vorteil, wenn in der Werkzeugspindel ein mehrere Bearbeitungswerkzeuge aufweisendes Werkzeugpaket eingesetzt ist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind dem Ausführungsbeispiel zu entnehmen, das im Folgenden anhand der Figuren beschrieben wird. Es zeigen:
- 1 eine Bearbeitungsmaschine zusammen mit einem exemplarischen Ausführungsbeispiel einer Kühlmittelzuführung,
- 2a bis 2c das Ausführungsbeispiel der Kühlmittelzuführung der 1 in drei unterschiedlichen Arbeitspositionen in einer perspektivischen Darstellung,
- 3a bis 3c die Kühlmittelzuführung der 2 in ihren in den 2a bis 2c dargestellten Positionen, jeweils in einer Seitenansicht,
- 4a bis 4c die Kühlmittelzuführung in drei unterschiedlichen axialen Arbeitspositionen,
- 5a bis 5c die Kühlmittelzuführung in den drei unterschiedlichen Arbeitspositionen der 4a bis 4c ohne Werkzeugspindel,
- 6 eine perspektivische Ansicht der Kühlmittelzuführung der 1,
- 7 eine Schnittansicht der Kühlmittelzuführung der 4,
- 8 eine Hinteransicht der Kühlmittelzuführung,
- 9 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform des beweglichen Segments der Kühlmittelzuführung, und
- 10a und 10b eine Hinteransicht und eine Vorderansicht eines Schiebers der Kühlmittelzuführung.
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In 1 ist nun ein Ausführungsbeispiel einer allgemein mit 10 bezeichneten Kühlmittelzuführung zusammen mit einer diese verwendenden Bearbeitungsmaschine 1 dargestellt, welche ein Maschinenbett 2 aufweist, auf dem eine vorzugsweise drehantreibbare Werkstückhalterung 3 in einer ersten Richtung, im folgenden auch X-Richtung genannt, verschiebbar angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Werkstückhalterung 3 auch in einer zur ersten Richtung orthogonalen zweiten Richtung, im folgenden auch Z-Richtung genannt, verschiebbar. Die Bearbeitungsmaschine 1 weist des weiteren eine zentrale Säule 4 auf, in welcher ein Werkzeugschlitten 5 in einer dritten Richtung, im folgenden auch Y-Richtung genannt, verschiebbar geführt ist. Dieser Werkzeugschlitten 5 trägt eine Werkzeugspindel 6, welche vorzugsweise um eine Drehachse B verschwenkbar ist und in welche ein Bearbeitungswerkzeug 7 ein- und ausfutterbar ist. Die Werkzeugspindel 6 treibt das rotierende Bearbeitungswerkzeug 7 an, welches beim Bearbeitungsvorgang in Wirkeingriff mit einem in der Werkstückhalterung 3 aufgenommenen Werkstück tritt und dieses Werkstück spanend bearbeitet.
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Eine derartige Bearbeitungsmaschine 1 ist an und für sich bekannt und muss daher nicht mehr näher beschrieben werden. Im hier erläuterten Fall wird davon ausgegangen, dass die Bearbeitungsmaschine 1 als eine Schleifmaschine ausgebildet ist. Dies schränkt aber die Allgemeinheit der nachfolgenden Überlegungen und Ausführungen nicht ein. Dem Fachmann ist ersichtlich, welche Maßnahmen er vorzunehmen hat, wann anstelle einer Schleifscheiben oder eines Schleifscheibenpakets ein anderes rotierendes Bearbeitungswerkzeug verwendet wird.
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Die im folgenden anhand der Figuren nun näher beschriebene Kühlmittelzuführung 10 dient dazu, diesen Bearbeitungsbereich, also den Bereich, in dem das Bearbeitungswerkzeug 7 mit der Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks in Wirkeingriff steht, mit einem Kühlmittel zu beaufschlagen. Eine effiziente Kühlmittelzufuhr hat entscheidenden Einfluss auf das Bearbeitungsergebnis und auf die Standzeit des Bearbeitungswerkzeugs 7, da dieses Kühlmittel - wie bereits eingangs erläutert - dazu dient, beim Bearbeitungsvorgang auftretende Späne abzuführen und das Bearbeitungswerkzeug 7 sowie auch das zu bearbeitende Werkstück zu kühlen.
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Die 2a bis 2c und 3a-3c sowie 4a bis 4c und 5a bis 5c zeigen nun die Kühlmittelzuführung 10 in unterschiedlichen Arbeitspositionen, welche nachfolgend näher erläutert werden. Die 2a bis 2c sowie 4a bis 4c zeigen die Kühlmittelzuführung 10 zusammen mit dem Bearbeitungswerkzeug 7 und der dieses drehantreibenden Werkzeugspindel 6, während in den entsprechenden Ansichten der 3a bis 3c und 5a bis 5c die vorgenannten Komponenten der Werkzeugmaschine 1 aus Gründen einer übersichtlicheren Darstellung weggelassen wurden.
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Man erkennt, dass die Kühlmittelzuführung 10 zwei jeweils eine oder mehrere Kühlmitteldüsen 11a bis 11c und 11d bis 11f tragende Segmente 12a und 12b besitzt, welche - wie sich aus der Abfolge der 2a bis 2c leicht ergibt - entlang einer um die Rotationsachse der Werkzeugspindel 6 verlaufenden Kurvenbahn verschwenkbar sind. Das in den Figuren linke Segment 12a weist drei Kühlmitteldüsen 11a bis 11c auf. In entsprechender Art und Weise besitzt das in den Figuren rechte Segment 12b drei Kühlmitteldüsen 11d bis 11f.
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Dem Fachmann ist aus nachfolgender Beschreibung klar ersichtlich, dass die hier beschriebene Anzahl von drei Kühlmitteldüsen 11a-11c, 11d-11f nur exemplarischen Charakter besitzt. Entsprechend dem jeweiligen Anwendungsfall können natürlich weniger oder mehr als drei Kühlmitteldüsen 11a-11c, 11e-11f vorgesehen sein, wobei es natürlich auch möglich ist, dass die beiden Segmente 12a, 12b jeweils eine unterschiedliche Anzahl von Kühlmitteldüsen 11 aufweisen. Im übrigen ist es nicht erforderlich, dass die Kühlmittelzuführung 10 genau zwei Segmente 12a, 12b besitzt. Es ist auch möglich, mehr als zwei Segmente 12a, 12b vorzusehen. Auch ist es möglich, anstelle der im beschriebenen Ausführungsbespiel vorzugsweise unabhängig voneinander bewegbaren Segmente 12a, 12b ein einziges Segment 12 mit einer entsprechenden Anzahl von Kühlmitteldüsen 11 vorzusehen, welches entlang einer Kurvenbahn um die Rotationsachse der Werkzeugspindel 6 verschwenkbar ist.
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Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass die Kurvenbahn, welcher das oder die Kühlmittelsegmente 12a, 12b folgen, als ein Kreisbogen ausgebildet ist. Auch dies ist nicht zwingend. Vielmehr ist es auch möglich, dass das oder die Segmente 12a, 12b einer gekrümmten Kurvenbahn folgen. Im folgenden wird aber der einfacheren Beschreibung halber davon ausgegangen, dass die Kühlmittelzuführung 10 zwei Segmente 12a und 12b besitzt, die entlang eines Kreisbogens um die Werkzeugspindel 6 und das in dieser aufgenommenen Bearbeitungswerkzeug 7 um einen definierten Winkelbereich verschwenkbar sind.
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Von eigenständig schutzbegründender Bedeutung ist bereits, dass mindestens ein Segment 12a, 12b und vorzugsweise beide bzw. alle der vorhandenen Segmente 12a, 12b entlang einer Kurvenbahn, vorzugsweise entlang einer Kreisbahn, in der Umfangsrichtung des in der Werkzeugspindel 6 aufgenommenen, rotierenden Bearbeitungswerkzeugs 7 bewegbar ist oder sind, so dass hierdurch die Position der Kühlmitteldüsen 11a-11c, 11d-11f in Umfangsrichtung auf den von der Schleifmaschine 1 vorzunehmenden Bearbeitungsvorgang abgestimmt werden kann. Bevorzugt wird hierbei, dass sich mindestens ein oder vorzugsweise alle Segmente 12a, 12b entlang eines Kreisbogens bewegen, da hierdurch in vorteilhafter Art und Weise der Abstand zwischen den Segmenten 12a, 12b und dem Umfang des Bearbeitungswerkzeugs 7 im wesentlichen konstant gehalten werden kann. Dies bewirkt eine gleichbleibende Kühlmittelleistung, welche sich positiv auf die Qualität des Bearbeitungsprozesses und/oder die Standzeit des Bearbeitungswerkzeugs 7 auswirkt.
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Um ihre Bewegung um die Werkzeugspindel 6 ausführen zu können, sind die beiden Segmente 12a, 12b jeweils von einer Antriebseinheit 17a, 17b antreibbar. Im hier beschriebenen Fall weist die Antriebseinheit 17a, 17b jeweils einen hydraulisch oder pneumatisch angetriebenen Zylinder 18a, 18b auf.
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Wie aus den 3a bis 3c zu entnehmen ist, weist jeder der beiden Zylinder 18a, 18b eine am Segment 12a bzw. 12b angelenkte Kolbenstange 18a' bzw. 18b' auf, die in einem Kolbenrohr 18a" bzw. 18b" des jeweiligen Zylinders 18a bzw. 18b geführt ist. Ein Ausfahren bzw. Einziehen der jeweiligen Kolbenstange 18a', 18b' bewirkt eine Verschwenkbewegung des jeweiligen Segments 12a, 12b.
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Die 2a und 3a zeigen die beiden Segmente 12a, 12b jeweils in ihrer oberen Stellung, in der benachbarte Endbereiche dieser beiden Segmente 12a, 12b aneinander anstoßen oder relativ nah benachbart zueinander liegen. Die Kühlmitteldüsen 11a-11c, 11d-11f bestreichen somit einen oberen Bereich des Bearbeitungswerkzeugs 7, im hier gezeigten Fall - da, wie noch anhand der 4a bis 4c und 5a bis 5c erläutert wird, sich die Kühlmittelzuführung 10 in axialer Richtung in ihrer vordersten Position befindet (siehe 4a und 5a) - den oberen Bereich eines ersten Bearbeitungswerkzeugs 7a eines Werkzeugpakets 7' (siehe 4a bis 4c).
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Um das Segment 12b von seiner in den 2a und 3a in seine in den 2b und 3b gezeigte seitliche Stellung zu bewegen, wird der als Betätigungselement für das Segment 12a fungierende Zylinder 18b ausgefahren, so dass sich das Segment 12b entlang einer Kurvenbahn, hier einer Kreisbahn, von seiner in den 2a und 3a gezeigten Stellung in die vorgenannte seitliche Stellung bewegt.
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Die 2c und 3c zeigen nun beide Segmente 12a, 12b in ihrer seitlichen Stellung. Die Bewegung des Segments 12a von seiner in den 2b und 3b gezeigten oberen Stellung in seine seitliche Stellung erfolgt in entsprechender Art und Weise wie das Verschwenken des Segments 12b durch eine entsprechende Bewegung des Zylinders 18a, so dass dies nicht mehr näher erläutert werden muss.
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Von eigenständig schutzbegründender Bedeutung ist des weiteren, dass die Segmente 12a, 12b der Kühlmittelzuführung 10 nicht nur-wie vorstehend anhand der 2a bis 2c und 3a bis 3c beschrieben - entlang einer Kurvenbahn um die Werkzeugspindel 6 und somit um das in dieser aufgenommene Bearbeitungswerkzeug 7 bzw. die in dieser aufgenommenen Bearbeitungswerkzeuge 7a bis 7c des Werkzeugpakets 7' verschwenkbar sind, sondern dass - wie nun anhand der 4a bis 4c und 5a bis 5c dargestellt - die Segmente 12a, 12b auch in axialer Richtung, also in Richtung der Drehachse der Werkzeugspindel 6 bewegbar sind. Eine derartige Verstellmöglichkeit ist insbesondere dann von Vorteil, wenn als Bearbeitungswerkzeug 7 das aus mehreren Bearbeitungswerkzeugen 7a bis 7c bestehendes Werkzeugpaket 7' verwendet wird, wie es in den 4a bis 4c dargestellt ist. Im hier gezeigten Fall besteht das Werkzeugpaket 7' aus drei Bearbeitungswerkzeugen 7a, 7b, 7c, die in axialer Richtung in Serie angeordnet sind. Als Beispiel für ein derartiges Werkzeugpaket 7' soll ein Schleifscheiben-Paket angeführt werden.
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Die 4a und 5a zeigen nun die Kühlmittelzuführung 10 in ihrer vorderen Stellung, die beiden Segmente 12a, 12b sind in axialer Richtung auf das erste Bearbeitungswerkzeug 7a ausgerichtet. Die 4b und 5b zeigen eine Ausrichtung der Segmente 12a, 12b der Kühlmittelzuführung 10 auf das zweite Werkzeug 7b des Werkzeugpakets 7'. In den 4c und 5c sind die Segmente 12a, 12b auf das dritte Werkzeug 7c ausgerichtet.
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Bevorzugt wird, dass die Kühlmitteldüsen 11a-11c, 11d-11f nicht nur in mindestens eine der drei vorgenannten Positionen bewegbar ist, sondern dass entlang des Verschiebewegs der Kühlmitteldüsen 11a-11c, 11d-11f diese in eine Vielzahl von Positionen bewegbar und vorzugsweise kontinuierlich verstellbar sind. Hierdurch ist in besonders einfacher Art und Weise eine Anpassung der axialen Position der Kühlmittelzuführung 10 und somit der Kühlmitteldüsen 11a-11c, 11d-11f an unterschiedlich gestaltete Bearbeitungswerkzeuge 7, insbesondere Schleifwerkzeuge, ermöglicht. Dem Fachmann ist klar ersichtlich, dass die Bewegbarkeit der Kühlmittelzuführung 10 in der axialen Richtung nicht nur dann von Vorteil ist, wenn - wie hier - ein mehrere Bearbeitungswerkzeuge 7a-7c aufweisendes Werkzeugpaket 7', hier: ein drei Schleifscheiben aufweisendes Schleifscheibenpaket, verwendet wird. Wie aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich, ist es - obwohl dies nicht bevorzugt wird - auch möglich, auf eine derartige Verstellbarkeit der Kühlmittelzuführung 10 in axialer Richtung zu verzichten, wenn der Bearbeitungsvorgang und/oder die Bearbeitungsmaschine, in welcher die beschriebene Kühlmittelzuführung 10 eingesetzt wird, eine derartige axiale Verschiebbarkeit dies nicht erfordert und/oder zulassen.
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Von besonderem Vorteil ist aber die Kombination der beiden vorstehend beschriebenen Maßnahmen, nämlich die Verschwenkbarkeit der Segmente 12a, 12b um die Achse der Werkzeugspindel 6 und deren Verschiebbarkeit entlang dieser Achse. Hierdurch wird es in vorteilhafter Art und Weise möglich, auch bei mehrkomponentigen Bearbeitungswerkzeugen 7 wie dem hier beschriebenen, exemplarisch aus drei Bearbeitungswerkzeugen 7a, 7b und 7c bestehenden Werkzeugpaket 7' das Kühlmittel über die Kühlmitteldüsen 11a-11c, 11d-11f gezielt der Bearbeitungszone des jeweils in Wirkeingriff mit dem Werkstück stehenden Bearbeitungswerkzeugs 7a, 7b oder 7c zuzuführen.
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Der detailliertere Aufbau der Kühlmittelzuführung 10 ist nun den 6 bis 10 zu entnehmen, wobei die 6 bis 8 den Aufbau und die Ausbildung der Kühlmittelzuführung 10 als solche und die 9 die Ausgestaltung eines Segments 12a und die 10a und 10b einen die Segmente 12a, 12b tragenden Schieber 21 zeigen.
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Die Kühlmittelzuführung 10 weist ein Gehäuse 20 auf, in dem der die beiden Segmente 12a, 12b tragender Schieber 21 verschiebbar aufgenommen ist. Der Schieber 21 ist auf Führungselementen 22a, 22b eines Linearantriebs 22 verschiebbar, so dass durch eine entsprechende Betätigung dieses Linearantriebs 22 der die Segmente 12a, 12b tragende Schieber 21 in axialer Richtung verstellbar ist. An der Rückseite 21a des Schiebers 21 setzen zwei Kühlmittelrohre 23a, 23b an (siehe auch 10a), die in Aufnahmen 24a, 24b des Gehäuses 20 der Kühlmittelzuführung 1 verschiebbar geführt sind. Diese Kühlmittelrohre 23a, 23b bilden in Verbindung mit den Aufnahmen 24a, 24b in vorteilhafter Art und Weise Kühlmittelkanäle 25a, 25b aus, durch welchen - wie ebenfalls noch nachstehend beschrieben - den Segmenten 12a, 12b ein Kühlmittel zugeführt werden kann.
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Hierzu ist vorzugsweise vorgesehen, dass - um eine Dichtheit der beiden Kühlmittelkanäle 25a, 25b zu erreichen - Dichtungen 26a, 26b vorgesehen sind, welche die vorderen Enden der die Kühlmittelrohre 23a, 23b aufnehmenden Aufnahmen 24a, 24b dichtend verschließen. Wie am besten aus der 8 ersichtlich ist, sind im Gehäuse 20 Anschlüsse 25a', 25b' angeordnet, durch welche der Kühlmittelzuführung 10 das Kühlmittel zuführbar ist. Wie am besten aus 7 ersichtlich, stehen die Anschlüsse 25a', 25b' jeweils mit der entsprechenden Kühlmittelkanälen 25a, 25b in Verbindung, so dass der von dem jeweiligen Anschluss 25a' bzw. 26b' bis zu dem zugehörigen Segment 12a bzw. 12b durchgehende Kühlmittelkanal 25a bzw. 25b ausgebildet ist.
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Die 9 zeigt nun das Segment 12b im Detail, das Segment 12a ist vorzugsweise gleich aufgebaut. Das Segment 12b weist einen Grundkörper 15 auf, der ein Oberteil 15a und ein Unterteil 15b besitzt. Das Oberteil 15a ist hierbei aus Gründen der Übersichtlichkeit transparent dargestellt. Man erkennt wiederum die Kühlmitteldüsen 11d-11f, welche in eine Kammer 15c des Grundkörpers 15 münden. Dieser Kammer 15c ist über eine Zuführöffnung 16 das Kühlmittel zuführbar. Das Unterteil 15b des Grundkörpers 15 weist Führungsprofile 19a, 19b auf, in welche Führungsrollen 27a-27c des Schiebers 21 (siehe dazu 10b) eingreifen können. Das Segment 12b weist des weiteren eine Anbindung 19c auf, an welcher die Antriebseinheit 17b, hier die Kolbenstange 18b' des Zylinders 18b, angreift.
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Die 10a und 10b zeigen nun die Ausbildung des Schiebers 21. Wie aus der 10a ersichtlich, weist der Schieber 21 an seiner Vorderseite 21a für jedes der beiden Segmente 12a, 12b die vorstehend bereits angesprochenen Führungsrollen 27a, 27b, 27c auf, die jeweils in das entsprechende Führungsprofil 19a bzw. 19b eines jeden der beiden Segmente 12a, 12b eingreifen und derart das jeweilige Segment 12a bzw. 12b entlang der von ihm durchlaufenen Kurvenbahn führen. Man erkennt des weiteren aus 10a, dass an der Vorderseite 21a des Schiebers 21 Durchtrittsöffnungen 29a, 29b vorgesehen sind, durch die das dem Schieber 21 wie vorstehend beschrieben zugeführte Kühlmittel austreten und in die jeweiligen Segmente 12a, 12b eintreten kann.
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Die 10b zeigt die Rückseite des Schiebers 21, wobei ein die Rückseite des Schiebers 21 abdeckender und an diesem mit Befestigungselementen 32 befestigter Deckel 30 (siehe 7) nicht dargestellt ist, so dass im Schieber 21 angeordnete Zuführkanäle 31a und 31b für das Kühlmittel in der Darstellung der 10b sichtbar sind.
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Die 10b zeigt des weiteren Aufnahmen 33a, 33b für die Kühlmittelrohre 23a, 23b. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Kühlmittelrohre 23a, 23b lösbar in den Aufnahmen 33a, 33b befestigt sind, vorzugsweise durch eine Schraubverbindung mittels Schrauben 34. Eine derartige Maßnahme besitzt unter anderem nicht nur den Vorteil, dass der Schieber 21 leicht an den Kühlmittelrohren 23a, 23b befestigbar und wieder von diesen abnehmbar ist, so dass z. B. der Schieber 21 und somit die von ihm getragenen Segmente 12a, 12b leicht, z. B. zu Wartungszwekken, entfernt werden können.
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Man erkennt aus der 10b des weiteren Durchtrittsöffnungen 35a, 35b, welche von den Aufnahmen 33a, 33b zu den Zuführkanälen 31a, 31b führen, so dass das über die als Kühlmittelkanäle 25a, 25b fungierenden Kühlmittelrohre 23a, 23b zugeführte Kühlmittel aus den in den Aufnahmen 33a, 33b aufgenommenen Enden der Kühlmittelrohre 23a, 23b austreten und durch diese Durchtrittsöffnungen 35a, 35b in die Zuführkanäle 31a, 31b eintreten und durch die ebenfalls in 10a ersichtlichen Durchtrittsöffnungen vom Schieber 21 in das jeweilige Segment 12a, 12b übertreten können.
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Im Boden eines jeden der beiden Zuführkanäle 31a, 31b sind die Durchtrittsöffnungen 29a, 29b für das Kühlmittel vorgesehen, so dass - wie nachstehend beschrieben - das den Zuführkanälen 31a, 31b über den jeweiligen Kühlmittelkreislauf 25a, 25b zugeführte Kühlmittel durch diese Durchtrittsöffnungen 29a, 29b zu dem entsprechenden Segment 12a, 12b gelangen kann.
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Befindet sich das Segment 12a in seiner in den 3a und 4a gezeigten oberen Stellung, so fluchtet die Durchtrittsöffnung 29a des Zuführkanals 31a mit der Zuführöffnung 16 des Segments 12a, so dass das dem Schieber 21 über den Kühlmittelzuführkanal 25a zugeführte Kühlmittel über die Durchtrittsöffnung 35a und den Zuführkanal 31a durch die Durchtrittsöffnung 29a des Schiebers 21 und die Zuführöffnung 16 des Segments 12a zu den Kühlmitteldüsen 11a-11c gelangen kann. In entsprechender Art und Weise erfolgt die Zuführung des Kühlmittels zu dem sich in seiner oberen Stellung befindlichen Segments 12b über die Durchtrittsöffnung 35b, den zweiten Zuführkanal 31b, die Durchtrittsöffnung 29a dieses Zuführkanals 31b und die Zuführöffnung 16 des zweiten Segments 12b.
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Wird nun - wie in 3b dargestellt - das Segment 12b durch eine Bewegung der Antriebseinrichtung 17b von seiner in den 3a und 4a gezeigten, oberen Stellung in seine in den 3b und 4b gezeigten mittleren Stellung bewegt, so fluchtet in dieser Stellung des Segments 12b die Zuführöffnung 16 dieses Segments 12b mit der zweiten Durchtrittsöffnung 29b des zweiten Zuführkanals 31b.
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In der in den 3c und 4c gezeigten Stellung des ersten Segments 12a fluchtet die Zuführöffnung 16 dieses Segments 12a in einer zweiten Durchtrittsöffnung 29b des ersten Zuführkanals 31a, so dass dem ersten Segment 12a in dieser Stellung entsprechend dem Kühlmittelverlauf des zweiten Segments 12b Kühlmittel zuführbar ist.
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Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die beschriebenen Maßnahmen in vorteilhafter Art und Weise eine Kühlmittelzuführung 10 geschaffen wird, welche es in einfacher Art und Weise erlaubt, die Kühlmitteldüsen 11a-1c, 11d-11f durch eine Bewegung von eines oder mehrerer dieser Kühlmitteldüsen 11a-11c, 11d-11f aufnehmenden Segmenten 12a, 12b entlang einer Kurvenbahn, vorzugsweise einer Kreisbahn, um das in der rotierenden Werkzeugspindel 6 aufgenommenen Bearbeitungswerkzeug 7, 7a-7c zu bewegen. Bevorzugt wird, dass die beschriebene Kühlmittelzuführung 10 nicht nur die Verstellung der Kühlmitteldüsen 11 a-11c, 11d-11f in der vorgenannten Bewegungsrichtung erlaubt, sondern dass die Kühlmittelzuführung 10 derart ausgebildet ist, dass auch die axiale Position der Kühlmitteldüsen 11a-11c, 11d-11f veränderbar ist. In besonders einfacher Art und Weise wird dies vorzugsweise dadurch erreicht, dass die das oder die Kühlmitteldüsen 11a-11c, 11d-11f aufweisende Segmente 12a, 12b der Kühlmittelzuführung 10 über eine Linearverschiebung entlang der Achse der Werkzeugspindel 6 und somit der Rotationsachse des in der Werkzeugspindel 6 aufgenommenen Bearbeitungswerkzeugs 7, 7', 7a-7c verschiebbar ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010026777 A1 [0002]
