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Die Erfindung betrifft ein Schmiersystem, insbesondere Einkanal-Minimalmengen-Schmiersystem, mit einem Aerosolerzeuger und einer Spindel gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Stand der Technik
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In einer Vielzahl technischer Arbeitsabläufe bei der Bearbeitung von Materialien, beispielsweise bei spanabhebender Materialbearbeitung, ist es vorteilhaft, an der Bearbeitungsstelle eine Schmierung und/oder Kühlung zur Steigerung der Prozesssicherheit vorzusehen, um u. a. die einwandfreie Funktion eines Werkzeugs zu gewährleisten und seine Standzeit zu erhöhen.
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Um z. B. die Kosten für das jeweilige Schmier- und/oder Kühlmittel und den Reinigungsaufwand für die Umgebung und die hergestellten Produkte niedrig zu halten und zudem die Belastungen für Umwelt und Gesundheit des Bedienpersonals gering zu halten, wird bereits versucht, mit geringen Flüssen von Schmier- und/oder Kühlmitteln auszukommen. Dieser Ansatz ist bereits unter dem Begriff „Miminalmengenschmierung” (MMS) bekannt, ein entsprechendes System wird üblicherweise als „Minimalmengen-Schmiersystem” (MMS-System) bezeichnet. Übliche Schmier- und/oder Kühlmittelströme in solchen Minimalmengen-Schmiersystemen weisen Flussraten in einer Größenanordnung von etwa maximal 50 ml/h und typischerweise ca. 10 bis 50 ml/h auf, wobei gewöhnlicher Weise das Schmier- bzw. Kühlmittel an das Werkzeug/Werkstück als Aerosol zugeführt wird.
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Als Aerosol wird im Allgemeinen ein heterogenes Gemisch bzw. eine Dispersion aus festen oder flüssigen Schwebeteilchen in einem Gas verstanden. Die im Aerosol enthaltenen Schwebeteilchen heißen auch Aerosolpartikel oder Aerosolteilchen bzw. Aerosoltröpfchen. Das Verhalten eines Aerosols hängt meist von den Teilchen und dem Trägergas ab. Ein Aerosol als Ganzes bzw. Einheit weist im Wesentlichen ein dynamisches, strömendes, fluidartiges Verhalten bzw. fluidartige Eigenschaften auf. Bei den besagten Schmiersystemen z. B. für Werkzeugmaschinen bzw. Motorspindeln oder dergleichen wird üblicherweise für die Aerosolpartikel ein Schmier- und/oder Kühlmittel bzw. sog. „KSS” verwendet, wobei insbesondere neben Wasser und Ölen Zusatzstoffe für Korrosionsschutz, Emulgation, Stabilisation Entschäumung etc. enthalten sind.
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Bislang unterscheidet man in der Praxis meist zwischen sogenannten Zweikanal-Minimalmengen-Schmiersystemen (fortan kurz als sog. Zweikanal-MMS-Systeme bezeichnet), wie sie z. B. aus der
DE 196 55 334 B4 bekannt sind, und sogenannten Einkanal-Minimalmengen-Schmiersystemen (fortan kurz als sog. Einkanal-MMS-Systeme bezeichnet).
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Bei sog. Zweikanal MMS-Systemen wird häufig mit Hilfe von getrennt zugeführter Schmier- und/oder Kühlflüssigkeit sowie Druckluft das Aerosol erst nahe an der Werkzeugaufnahme erzeugt, um relativ lange Aerosol-Transportwege zu vermeiden und möglichst schnelle Reaktionszeiten bei Anpassungen/Änderungen der benötigten Schmier- und/oder Kühlmittel-Mengen zu ermöglichen. Dementsprechend werden Schmier- und/oder Kühlmittel und Luft in zwei separaten Kanälen durch die Werkzeugspindel geführt und die Aerosolbildung erfolgt erst an der oder in der Nähe der drehbaren/drehenden Werkzeugaufnahme.
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Bei sog. Einkanal-MMS-Systemen ist üblicherweise in der Praxis ein zur Spindel bzw. Motorspindel separater bzw. außen/außerhalb angeordneter Aerosolerzeuger vorgesehen, in dem das Aerosol aus Schmier- und/oder Kühlflüssigkeit sowie Druckluft erzeugt wird. Das Aerosol wird z. B. in eine Aerosolleitung bzw. Aerosoltransportleitung eingedüst/eingespeist und von dort u. a. über Drehdurchführung, Spindel/Motorspindel und Werkzeugaufnahme dem Werkzeug/Werkstück zugeführt.
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Im Allgemeinen erfolgt der Transport des Aerosols mittels strömender Luft bzw. Druckluft und wird hierbei üblicherweise durch den Druck der (Druck-)Luft gesteuert. Insbesondere ist die Transport- bzw. Fließrichtung durch den Weg, den die Druckluft nimmt, und die Strömungs-/Fließgeschwindigkeit des Aerosols durch den Druck der Druckluft zumindest mitbestimmt.
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Zwischenzeitlich hat sich in der Praxis herausgestellt, dass bei sog. Einkanal-MMS-Systemen, insbesondere bei der Verwendung bei Maschinen mit Spindeln, Probleme mit einem Aerosoltransport durch die Spindel auftreten können, die dazu führen, dass die Aerosolzufuhr bzw. die ankommenden Schmier- und/oder Kühlmittel-Mengen zum/am Werkzeug/Werkstück geringer ausfallen als eigentlich vorgesehen/benötigt. So treten u. a. Verluste dadurch auf, dass sich die Aerosolteilchen in z. T. erheblichem Maß u. a. an den Transportleitungen niederschlagen und/oder innerhalb der Spindel durch Leckagen verloren gehen, was zu einer nachteiligen Erhöhung der einzusetzenden Schmier- und/oder Kühlmittel-Mengen sowie zu unerwünschten Verunreinigungen in der Spindel führt, so dass die gewünschten Effekte der Minimalmengenschmierung nicht mehr in ausreichendem Maß realisiert werden.
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Aufgabe und Vorteile der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schmiersystem, insbesondere ein Einkanal-Minimalmengen-Schmiersystem, mit einem Aerosolerzeuger und einer Spindel bzw. Motorspindel vorzuschlagen, das den Aerosoltransport, insb. den Transport von Schmier- und/oder Kühlmittel-Partikeln v. a. innerhalb der Spindel bzw. Motorspindel, verbessert.
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Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Schmiersystem, insbesondere ein Einkanal-Minimalmengen-Schmiersystem, der einleitend genannten Art, durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.
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Dementsprechend zeichnet sich ein erfindungsgemäßes Schmiersystem dadurch aus, dass das Spindelrohr an der Drehdurchführung und/oder an dem Werkzeugspanner elektrisch isolierend gelagert ist und/oder ist das Spindelrohr aus einem elektrisch nicht-leitenden Material gefertigt, beispielsweise aus Kunststoff oder Keramik, und/oder dass wenigstens eine elektrisch isolierende Schicht des Spindelrohrs und/oder des Kanals zur elektrisch isolierenden Beschichtung des Spindelrohrs und/oder des Kanals vorgesehen ist. Hiermit zeigt sich, dass der Aerosoltransport zum Werkzeugspanner wesentlich verbessert ist, da das Aerosol bzw. die Aerosolpartikel im Wesentlichen elektrisch geladen ist/sind.
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In aufwendigen und zahlreichen Versuchen bzw. Untersuchungen konnte ermittelt werden, dass sich das Aerosol bzw. die Aerosolpartikel bei der Erzeugung/Verdüsung bzw. dem Transport durch die Aerosolleitung elektrisch aufladen und u. a. mit dem Spindelrohr bzw. dem Aerosolkanal wechselwirken. Aufgrund dessen lagern sich beim Stand der Technik Aerosolpartikel bzw. Schmier- und/oder Kühlmittel an der Innenwand der Aerosolleitung und des Spindelrohres ab, was von Nachteil ist, weil dieses Schmier- und/oder Kühlmittel bzw. diese Aerosolpartikel nicht (direkt bzw. zeitnah) dem Werkzeugspanner und somit der Werkstückbearbeitung zur Verfügung steht. So muss das abgelagerte bzw. abgeschiedenen Schmier- und/oder Kühlmittel beim Stand der Technik dann durch eine zusätzlich erzeugte Aerosolpartikel-Menge kompensiert werden, was den Verbrauch von Schmier- und/oder Kühlmittel erhöht und nicht gewünscht ist.
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So ist eine elektrische Isolierung bzw. elektrisch isolierten Lagerung des Aerosoltransportes bzw. der Aerosoleinheit gemäß der Erfindung von besonderem Vorteil, um den Schmier- und/oder Kühlmittel-Verbrauch auf das Notwendigste zu beschränken bzw. besonders gering zu halten.
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Beispielsweise ist die elektrisch isolierende Schicht bzw. Belegung des Spindelrohrs und/oder des Kanals als Isolierlackfilm, Plasmakeramik (insb. sog. PEO-Technologie) oder dergleichen ausgebildet. Hiermit kann eine elektrische Isolation des Aerosoltransportes bzw. der Aerosoleinheit mit besonders geringem konstruktivem Aufwand umgesetzt werden.
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Besonders bevorzugt ist eine Realisation einer erfindungsgemäßen elektrisch isolierenden Lagerung bzw. Abschirmung, bei der das Spindelrohr vorzugsweise am nicht drehenden Abschnitt der Drehdurchführung z. B. durch eine Steckverbindung mit einer Büchse oder einem Konus oder dergleichen aus elektrisch isolierendem Material, der direkt oder indirekt mit dem nicht drehenden Abschnitt der Drehdurchführung verbunden ist, nicht drehbar gelagert ist und/oder bei der das Spindelrohr an dem Werkzeugspanner drehbar in einem Lager gelagert ist, das über eine Büchse oder einen Konus oder dergleichen aus elektrisch isolierendem Material direkt oder indirekt mit dem Werkzeugspanner verbunden ist. Das Lager kann beispielsweise als Luftlager, Gleitlager, Wälzlager, Magnetlager, Wellendichtung, Gleitringdichtung und/oder (direkt) aus elektrisch isolierendem Material wie z. B. Keramikwälzlager ausgeführt sein und/oder eine Keramik-Isolierung wie eine Beschichtung, Hülse bzw. ein Hohlzylinderelement und/oder Keramik-Wälzkörper/-Kugeln etc. aus Keramikmaterial umfassen.
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Die erfindungsgemäße elektrische Isolierung des Spindelrohres ist sowohl für ein Spindelrohr, das aus elektrisch leitendem oder elektrisch nicht-leitendem Material besteht und/oder drehfest bzw. statisch oder drehbar/rotorierbar in der Spindel/Motorspindel bzw. dem Rotor gelagert/angeordnet ist, von großem Vorteil. Hiermit kann ein nachteilige Anlagern bzw. Niederschalgen der Aerosolpartikel bzw. des Schmier- und/oder Kühlmittels wirkungsvoll unterbunden werden, so dass der Aerosoltransport bzw. die Schmierung des Werkzeuges/Werkstückes optimiert bzw. minimiert werden kann. Folglich kann eine besonders exakte und/oder vergleichsweise schnelle/zeitnahe Anpassung der Menge der benötigten Aerosolpartikel für die Bearbeitung bzw. für unterschiedlichste Bearbeitungen/Anwendungen realisiert werden.
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In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist in dem Kanal ein Spindelrohr angeordnet, das an einem nicht-drehenden Abschnitt der Drehdurchführung drehfest gelagert ist und sich zumindest durch einen Abschnitt der Spindel hindurch in Richtung auf den (drehenden/drehbaren) Werkzeugspanner hin erstreckt und dass der (nicht-drehende/statische bzw. in Bezug zum Stator der Spindel außen/außerhalb angeordnete) Aerosolerzeuger mit dem (nicht-drehenden/statischen) Spindelrohr verbunden ist, so dass Aerosol durch das (nicht-drehende/statische) Spindelrohr in Richtung des (drehenden/drehbaren) Werkzeugspanners und/oder eines durch den Werkzeugspanner eingespannten (drehenden/drehbaren) Werkzeugs geführt wird. Das bedeutet, dass sich das erfindungsgemäße Spindelrohr innerhalb des Kanals bzw. eines zentralen/zentrischen Hohlraumes/Durchganges der Spindel bzw. Motorspindel, insbesondere eines drehenden/drehbaren Rotors der Spindel, befindet/angeordnet ist und zudem nicht-drehend bzw. feststehend/statisch ist. Hierbei ist in vorteilhafter Weise eine Verbindung/Lagerung/Fixierung zu bzw. mit der Drehdurchführung bzw. einem (nicht-drehenden) Stator der Spindel/Motorspindel vorgesehen.
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Das stehende, d. h. nicht-drehende bzw. nicht-rotierende Spindelrohr verhindert, dass wie beim Stand der Technik mit rotierendem Aerosolrohr/Aerosolkanal sich durch Strömungsmitnahmeeffekte der rotierenden Wandung bzw. Innenwand eine Zentrifugalkraft/-wirkung auf das Aerosol bzw. die Aerosolpartikel generiert wird, so dass diese sich an der Innenwand niederschlagen und nicht bzw. schlecht weiter zum Werkzeugspanner bzw. Werkzeug transportiert/geführt wird.
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Die Drehdurchführung bzw. die entsprechende Komponente des Stators/Statorgehäuses ermöglicht hierbei dem Aerosol bzw. Aerosolstrom einen (vorzugsweise abgedichteten) Übergang zwischen einem feststehenden Element/Stator und einem rotierenden Element/Rotor der Spindel bzw. Motorspindel. Im Sinn der Erfindung ist hierbei das Spindelrohr ein Bestandteil bzw. eine Komponente der Drehdurchführung, da mittels dem stehenden Spindelrohr, das in der Drehdurchführung bzw. dem stirnseitigen Einlass/Einströmkanal der Spindel/Motorspindel bzw. Stator/Statorgehäuse angeordnet/fixiert ist, das Aerosol auf den im Betrieb drehenden Werkzeugspanner bzw. den Rotor gewährleistet.
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Vorzugsweise ist ein separater, d. h. außen am Stator/-gehäuse bzw. in Bezug zur Spindel bzw. Motorspindel außerhalb/beabstandet angeordneter Aerosolerzeuger vorgesehen, in dem das Aerosol aus Schmier- und/oder Kühlflüssigkeit sowie (Druck-)Luft erzeugt wird. Das Aerosol wird z. B. in eine Aerosolleitung bzw. Aerosoltransportleitung eingedüst/eingespeist und von dort in die Spindel/Motorspindel bzw. in den drehbaren Rotor u. a. mit Hilfe der Drehdurchführung und des erfindungsgemäßen Spindelrohres bis zur Werkzeugaufnahme bzw. dem Werkzeug/Werkstück zugeführt/transportiert.
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Vorzugsweise erfolgen die Erzeugung und/oder der Transport des Aerosols mittels strömender Luft bzw. Druckluft und/oder mittels einer Druckbeaufschlagung bzw. eines Hochdrucks von bis zu ca. 3000 bar der Schmier- und/oder Kühlflüssigkeit. Die Strömungsgeschwindigkeit des Aerosols bzw. die Schmier- und/oder Kühlmittel-Menge (pro Zeiteinheit) wird hierbei in vorteilhafter Weise durch den Druck der (Druck-)Luft und/oder durch den Einspritz-Druck und/oder durch die Einspritzdauer bzw. Einspritztaktung/-pulsierung des Schmier- und/oder Kühlmittels kontrolliert/gesteuert.
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Beispielsweise generiert eine Hochdruckpumpe zur Aerosolerzeugung einen Einspritzdruck des Schmier- und/oder Kühlmittel von bis zu 3000 bar, vorzugsweise etwa zwischen 250 bis 2500 bar. Eine vorteilhafte elektronische Kontrolleinheit des Aerosolerzeugers bzw. der Hochdruckpumpe und/oder wenigstens einer vorteilhaften steuerbaren Einspritzdüse, insb. einer Hochdruck-Einspritzdüse vorzugsweise mit einem Düsenkanal oder wenigstens zwei Düsenkanälen zum Verdüsen/Zerstäuben sich kreuzender bzw. zusammenprallender Flüssigkeitsstrahlen, kann einerseits zur Kontrolle/Steuerung des Einspritzdruckes und/oder der Einspritzdauer und/oder -taktung/-pulse und/oder andererseits zur Kontrolle/Steuerung des Luftdruckes bzw. der Strömungsgeschwindigkeit der Luft bzw. des Aerosolstromes verwendet werden. Gerade mittels einer pulsierten (Hochdruck-)Einspritzung des Schmier- und/oder Kühlmittels kann eine vorteilhafte Aerosolerzeugung bzw. Kontrolle kleinster bzw. minimaler Schmier- und/oder Kühlmittelmengen erreicht werden, z. B. sind Einspritzpulse von wenigen Mikro-/Milli-Sekunden vorgesehen, die durch Einspritzpausen mit einer Länge von Sekunden bzw. Bruchteilen von Sekunden unterbrochen sind. Hiermit ist auch eine sehr genaue/dosierte bzw. vorteilhafte Anpassung an die am Werkzeug/Werkstück benötigte Schmier- und/oder Kühlmittelmengen von unterschiedlichsten Bearbeitungen (Werkzeugart wie z. B. Fräser, Bohrer, Honahle etc., Werkzeugdurchmesser, Vorschub, Schnittgeschwindigkeit, Werkzeug-/Werkstückmaterial oder dergleichen) realisierbar.
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Das erfindungsgemäße Schmiersystem, insb. Einkanal-Minimalmengen-Schmiersystem, weist wenigstens einen Aerosolerzeuger, eine Spindel, einen an der Spindel angeordneten Werkzeugspanner und eine an der dem Werkzeugspanner gegenüber liegenden Seite der Spindel angeordnete Drehdurchführung auf, wobei der Werkzeugspanner, die Spindel und die Drehdurchführung durch einen Kanal durchsetzt werden. Üblicherweise handelt es sich bei Spindel, Werkzeugspanner und Drehdurchführung um im Wesentlichen rotationssymmetrische Teile und der Kanal, der beispielsweise als Bohrung ausgeführt sein kann, liegt auf einer gemeinsamen Drehachse von Spindel, Werkzeugspanner und Drehdurchführung. Dabei kann es sich bei dem Werkzeugspanner sowohl um einen automatischen Spanner als auch um einen manuellen Spanner handeln.
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Dementsprechend ist zumindest im Bereich der Spindel bzw. des Rotors entgegen der üblichen Praxis bei Einkanal-MMS-Systemen das Aerosol nicht primär bzw. zwangsweise durch den Kanal des Rotors geführt wird, sondern durch ein in dem Kanal angeordnetes erfindungsgemäßes Spindelrohr, das vorteilhafterweise an einem nicht drehenden Abschnitt der Drehdurchführung drehfest gelagert ist und sich zumindest durch einen Abschnitt der Spindel in Richtung auf den Werkzeugspanner hin erstreckt. Dementsprechend führt bzw. transportiert das Spindelrohr gemäß der Erfindung das Aerosol entlang/längs einer Innenwand bzw. im inneren, zylinderförmigen Hohlraum.
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So ist der Aerosolerzeuger nicht unmittelbar mit dem gesamten Kanal verbunden, sondern mit dem in/innerhalb diesem – vorzugsweise konzentrisch mit der Längsachse von Kanal und Spindel/Rotor – angeordneten Spindelrohr, so dass Aerosol durch das Spindelrohr in Richtung des Werkzeugspanners und/oder eines mit dem Werkzeugspanner eingespannten Werkzeugs geführt wird. Diese Maßnahme führt zu einer spürbaren Verbesserung der Weiterleitung des Aerosols zum Werkzeugspanner. Insbesondere werden dadurch externe Einflussfaktoren ausgeschaltet und die Effizienz der Weiterleitung erhöht.
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Experimentell zeigt sich, dass durch das erfindungsgemäße Vorsehen eines drehfest gelagerten Spindelrohres innerhalb des die Spindel durchsetzenden Kanalabschnitts, durch das das Aerosol in Richtung zum Werkzeugspanner transportiert wird, die Probleme beim Aerosoltransport signifikant verringert werden.
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Besonders bevorzugt ist dabei, wenn sich das Spindelrohr bis in den Werkzeugspanner hinein erstreckt.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Spindelrohr nicht nur an der Drehdurchführung, sondern auch am Werkzeugspanner gelagert ist, da diese die mechanische Stabilität des Spindelrohrs erhöht und dessen Ausrichtung längs der Rotationsachse unterstützt. Da sich der Werkzeugspanner mit der Spindel dreht, muss diese Lagerung drehbar ausgeführt werden.
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Konkret besteht eine bevorzugte Variante, wie eine solche drehbare Lagerung des Spindelrohrs an dem Werkzeugspanner realisiert werden kann, darin, eine Konterschraube mit einem daran angeordneten Lager, das beispielsweise als Luftlager, Gleitlager, Wälzlager, Magnetlager, Wellendichtung oder Gleitringdichtung ausgeführt sein kann im Bereich des Kanals, der in dem Werkzeugspanner verläuft, einzuschrauben, die von einer Öffnung durchsetzt wird, so dass aus dem Spindelrohr austretendes Aerosol in ein Kühlmittelübergaberohr geleitet wird.
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In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist das Spindelrohr wenigstens teilweise innerhalb eines Aerosolkanals zum Befördern/Führen von Aerosol angeordnet, so dass Aerosol sowohl an/längs einer Innenwand des Spindelrohrs als auch teilweise an/längs einer Außerwand des Spindelrohrs befördert/geführt wird. So kann primär das Aerosol bzw. ein Großteil des Aerosole innerhalb des (hohlzylinderförmigen) Spindelrohres und zudem sekundär das Aerosol bzw. ein geringer Anteil außerhalb des Spindelrohres transportiert/geführt werden, jedoch möglichst innerhalb des Aerosolkanals gemäß der Erfindung, d. h. innerhalb des o. g. Kühlmittelübergaberohres. Hiermit können z. B. nachteilige Leckagen bzw. Verunreinigungen der Spindel/Motorspindel bzw. des Rotors, insb. des elektromagnetischen Antriebsystems der Motorspindel, wirkungsvoll verhindert/reduziert werden. Das heißt, dass der vorteilhafte Aerosolkanal bzw. das Kühlmittelübergaberohr als Schutzrohr bzw. Dichteinheit ausgebildet ist.
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Die Übergabe bzw. Verteilung des Aerosols auf beide Seiten, des Spindelrohres, d. h. außen und innen, kann über in Kauf genommene Undichtigkeiten bzw. Stoßstellen zweier benachbarter Elemente erfolgen.
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Vorzugsweise wird eine definierte bzw. kontrollierte Verteilung des Aerosols vorgesehen. So weist in vorteilhafter Weise das Spindelrohr wenigstens eine Steueröffnung bzw. Spindelrohröffnung zum Durchströmen von Aerosol auf. Mit Hilfe dieser Spindelrohröffnung bzw. Steueröffnung kann eine definierte Verteilung/Aufteilung des Aerosolstromes realisiert werden. Auch kann u. a. durch die freie/offene Querschnittsfläche der Spindelrohröffnung und/oder durch eine vorteilhafte Druckbeaufschlagung des Aerosols der Anteil des Aerosols bzw. Aerosolstromes für die Außenseite und/oder die Innenseite bzw. den Innenraum des Spindelrohres bzw. für den Aerosolkanal eingestellt/angepasst bzw. verändert werden.
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In einer vorteilhaften Variante der Erfindung umfasst die Spindel/Motorspindel wenigstens eine Aerosoleinheit, innerhalb derer das Aerosol geführt ist bzw. strömt und geleitet wird. Vorzugsweise ist wenigstens eine Abdichtvorrichtung eines Mantels/Gehäuses der Aerosoleinheit vorgesehen. Hiermit kann ein nachteiliger Verlust bzw. eine Leckage von Aerosol, insb. Schmier-/Kühlmittelpartikel wirkungsvoll verhindert werden.
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Vorteilhafterweise ist der Aerosolkanal als ein Mantelelement und/oder Gehäuseelement einer Aerosoleinheit der Spindel/Motorspindel ausgebildet. Hiermit kann eine vorteilhafte Abgrenzung bzw. ein Abschluss eines vorgegebenen/definierten Bereichs/Areals um das bzw. außerhalb des erfindungsgemäßen Spindelrohres realisiert werden, der/das das Aerosol umfasst bzw. in dem das Aerosol geführt bzw. kontrolliert wird. So können wirkungsvoll andere Komponenten der Spindel/Motorspindel vor Leckagen bzw. ungewollt austretendem Aerosol, insb. vor Aerosolpartikeln, geschützt bzw. abgetrennt werden, wie z. B. das elektromagnetische Antriebssystem und/oder Elektronikkomponenten, etc..
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Aerosolkanal als drehbares Kanalrohr ausgebildet. Gerade in Kombination mit dem statischen bzw. drehfesten Spindelrohr ist dies von besonderem Vorteil. So kann hiermit ein vorteilhafter Übergang zwischen dem statischen/drehfesten Spindelrohr und dem drehenden/rotierenden Rotor umgesetzt werden, was v. a. bei schnelllaufenden Spindel/Motorspindel von z. T. 20.000 U/min relevant ist. Beispielsweise erfolgt der Übergang bzw. die Relativbewegung dieser Komponenten mit Hilfe vorteilhafter Drehlager, wie Wälzlager und/oder Gleitlager und/oder Hydrostatik-/Aerostatik-Lager.
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So sind die beiden, vorzugsweise konzentrischen Hohlzylinder, d. h. Spindelrohr und Aerosolkanal, im Wesentlichen voneinander beabstandet, so dass größtenteils ein Hohlraum bzw. Luft/Aerosol zwischen den beiden Komponenten vorhanden ist, womit hier Reibung, Abrieb oder Wärmeerzeugung wirkungsvoll verhindert wird. Die Dimensionierung der Drehlagerung zwischen den beiden Komponenten kann auf die speziellen Anforderungen bzw. z. T. sehr hohen Drehzahlen, d. h. enormen Geschwindigkeitsunterschiede, entspr. Spindeln/Motorspindeln in vorteilhafter Weise konstruktiv gepasst werden.
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Vorteilhaftweise ist zwischen dem Spindelrohr und dem drehbaren Kanalrohr wenigstens ein, insbesondere zwei Drehlager angeordnet. Hiermit kann eine baulich bzw. konstruktiv vorteilhafte Lagerung realisiert werden. Vorzugsweise ist im Bereich und/oder mittels des Werkzeugspanners zwischen dem Spindelrohr und dem drehbaren Kanalrohr ein Drehlager, insb. ein Gleit- und/oder Nadellager, vorgesehen. Am gegenüber angeordneten Endbereich des Kanalrohres bzw. Spindelrohres kann ggf. in einer besonderen Variante der Erfindung auf ein (zweites) Drehlager zwischen dem Spindelrohr und dem drehbaren Kanalrohr verzichtet werden, indem z. B. das drehbare/rotierenden Kanalrohr (radial) nach außen am Stator/Statorgehäuse oder dergleichen gestützt/gelagert wird und das Spindelrohr an der Drehdurchführung fixiert/gelagert wird. In letztgenannten Fall ist nur mittelbar eine Drehlagerung zwischen dem Spindelrohr und dem drehbaren Kanalrohr realisiert, d. h. über den Stator der Spindel/Motorspindel.
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In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist das drehbare Kanalrohr als Zugstange zur Bedienung des Werkzeugspanners ausgebildet. Üblicherweise weisen heutige Spindeln/Motorspindeln bereits eine Zugstange auf, womit die Werkzeuge eingespannt bzw. gelöst werden könne, d. h. der Werkzeugspanner bedient/betrieben wird. So weist eine sog. Löseeinheit u. a. eine Federung bzw. ein Tellerfederpaket auf, das den Werkzeugspanner in einer Spannposition, d. h. das Werkzeug fixierenden Position, hält/drückt. Mit Hilfe der vorteilhaften Zugstange wird eine Gegenkraft auf die Federung bzw. das Tellerfederpaket erzeugt, d. h. der Werkzeugspanner längs der Drehachse verstellt, so dass das Werkzeug gelöst bzw. ausgetauscht/gewechselt werden kann. Die Doppelnutzung bzw. -funktion dieser Zugstange als Aerosolkanal gemäß der Erfindung führt zu einer konstruktiv und wirtschaftlich besonders günstigen Variante der Erfindung.
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Wie bereits oben kurz dargelegt ist von Vorteil, dass die Aerosoleinheit wirkungsvoll abgedichtet ist bzw. wenigsten ein Dichtelement aufweist, so dass möglichst kein Areosol und v. a. keine Aerosolpartikel verloren gehen bzw. nachteilige Leckagen und Verschmutzungen innerhalb der Spindel/Motorspindel auftreten. Hierfür können unterschiedlichste Elastomerdichtungen und/oder Gleitdichtungen vorgesehen werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens eine ein Dichtelement umfassende Dichteinheit, d. h. ein Abdichtmechanismus, vorgesehen, die/der durch auf der von dem Werkzeugspanner abgewandten Seite anstehenden Druck des Aerosols betätigt wird. Vorzugsweise ist die Dichteinheit bzw. der Abdichtmechanismus als Zylinder-Kolben-Einheit ausgebildet und/oder ist das Dichtelement als verstellbarer Kolben, insb. verstellbar in Richtung bzw. längs der Drehachse der Spindel bzw. des Rotors, ausgebildet. Hiermit kann in vorteilhafter Weise eine Anpassung bzw. Abdichtung sich längs der Drehachse verstellbarer Komponenten der Spindel erreicht werden, z. B. einer Löse- bzw. Spanneinheit des Werkzeugspanners, insb. einer Zugstange der Löse- bzw. Spanneinheit.
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Vorteilhafterweise ist der Kolben als Elastomerelement ausgebildet, das in vorteilhafter Weise längs der Drehachse der Spindel/Motorspindel verstellbar und/oder mit Druck des Aerosols/Luftdrucks beaufschlagbar ist.
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Viele Drehdurchführungen, die bei MMS-Systemen zum Einsatz kommen – beispielsweise solche der Firma Ott-Jakob, Deublin oder anderer Anbieter –, zeichnen sich dadurch aus, dass die Drehdurchführung – beispielsweise in ihrem nicht drehenden Abschnitt, genauer in dessen der Werkzeugspindel zugewandten Endbereich – einen Abdichtmechanismus aufweist, der durch auf der von dem Werkzeugspanner abgewandten Seite anstehenden Druck betätigt wird. Durch das Vorsehen des an diesem nicht drehenden Abschnitt der Drehdurchführung gelagerten Spindelrohrs und das Einspeisen des Aerosols in diesen Abschnitt wird dieser Mechanismus ohne weitere Maßnahmen inaktiv, weil kein Aerosoldruck mehr auf den Abdichtmechanismus wirkt. In solchen Fällen sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass das Spindelrohr im Bereich dieses Abschnitts zumindest zeitweilig eine o. g. Spindelrohröffnung bzw. Steueröffnung in seiner Rohrwand aufweist. Als Ergebnis des Vorsehens der Spindelrohröffnung bzw. Steueröffnung kommt es dazu, dass eine ausreichende Druckbeaufschlagung des Abdichtmechanismus erreicht wird, so dass dieser wieder funktionsfähig wird. Gleichzeitig wird so eine Schmierung des Spindelrohrs und/oder deren (Dreh-)Lagerung, insb. der Drehdurchführung bzw. Gleitringdichtung, bewirkt, die sich gerade bei modernen schnelllaufenden Motorspindeln mit z. B. bis zu 20.000 U/min vorteilhaft auswirkt. Eine nur zeitweilig vorhandene Spindelrohröffnung bzw. Steueröffnung kann insbesondere durch Einsatz eines elektrisch, manuell oder mechanisch betätigbaren Ventils realisiert werden, so dass der definierte/dosierte Durchtritt von Aerosol nur zeitweilig möglich bzw. einstellbar ist.
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Es ist vorteilhaft, wenn die drehfeste Lagerung des Spindelrohrs an dem nicht drehenden Abschnitt der Drehdurchführung im Bereich des Kanals, der in diesem Abschnitt verläuft, durch Einschrauben eines Verlängerungsstücks, das von einer Öffnung durchsetzt wird, in der das Spindelrohr gelagert ist und durch die das Aerosol in das Spindelrohr eintreten kann, realisiert wird. Auch das derart gestaltete Lager ist nämlich auf einfache Weise durch Einschrauben des entsprechend ausgestalteten Verlängerungsstücks nachträglich einem bestehenden Schmiersystem, insb. Einkanal-Minimalmengen-Schmiersystem, hinzufügbar.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht dabei vor, dass das Verlängerungsstück eine Druckluftschnellkupplung aufweist. Dies ermöglicht einen besonders einfachen Anschluss einer Aerosol-Zufuhrleitung, die die Zufuhr des Aerosols vom Aerosolerzeuger sicherstellt.
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Grundsätzlich ist von Vorteil, die Spindel als Motorspindel mit einem elektromagnetischen Antriebsystem auszubilden, insb. mit elektromagnetischen Spulen und Permanentmagneten.
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Ausführungsbeispiel
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand von Figuren nachfolgend näher erläutert.
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Im Einzelnen zeigt:
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1 einen schematischen Aufbau eines Einkanal-MMS-System gemäß der Erfindung,
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2 einen schematischen Aufbau einer ersten Motorspindel des Einkanal-MMS-System gemäß 1,
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3 einen schematischen, vorderen Ausschnitt der ersten Motorspindel des Einkanal-MMS-System gemäß 2,
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4 einen schematischen, hinteren Ausschnitt der ersten Motorspindel des Einkanal-MMS-System gemäß 2,
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5 einen schematischen Aufbau einer zweiten Motorspindel des Einkanal-MMS-System gemäß 1,
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6 einen schematischen, vorderen Ausschnitt der zweiten Motorspindel des Einkanal-MMS-System gemäß 5 und
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7 einen schematischen, hinteren Ausschnitt der zweiten Motorspindel des Einkanal-MMS-System gemäß 5.
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1 zeigt ein Schmiersystem 100, insb. ein sog. Einkanal-Minimalmengen-Schmiersystem 100 mit einem Aerosolerzeuger 110 zur Erzeugung von Aerosol A, einer von einem Motor angetriebenen Spindel 120, einen an der Spindel 120 angeordneten Werkzeugspanner 130 und einer an der dem Werkzeugspanner 130 gegenüber liegenden Seite der Spindel 120 angeordneten Drehdurchführung 140 mit einem drehfest gelagerten, nicht drehenden Abschnitt 140a und einem mit der Spindel 120 mitdrehenden Abschnitt 140b. Der Werkzeugspanner 130, die Spindel 120 und die Drehdurchführung 140 werden von einem Kanal 150 durchsetzt, der über eine Zuleitung 115 mit dem Aerosolerzeuger 110 verbunden ist.
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In dem Kanal 150 ist ein Spindelrohr 160 angeordnet, das in der Prinzipskizze gemäß 1 lediglich als Linie dargestellt ist. Das Spindelrohr 160 ist an dem nicht drehenden Abschnitt 140a der Drehdurchführung mit einem Lager 141 drehfest gelagert und erstreckt sich durch die Spindel 120 in Richtung auf den Werkzeugspanner 130 hinein, wo es drehbar in einem Lager 131 gelagert ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß 1 führt das Spindelrohr 160 in den Werkzeugspanner 130 hinein.
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Dadurch, dass ein Lager 141 den Querschnitt des Kanals 150 gegen den Durchtritt von Aerosol abdichtet ist somit der Aerosolerzeuger 110 so mit dem Spindelrohr 160 verbunden, so dass Aerosol nur durch das Spindelrohr 160 zum Werkzeugspanner 130 und/oder einem darin angeordneten, nicht dargestellten, durch den Werkzeugspanner 130 einspannbaren Werkzeug geführt wird.
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Spindel 120, Werkzeugspanner 130 und Drehdurchführung 140 mit dem diese durchsetzenden Kanal 150 und dem darin angeordneten Spindelrohr 160 bilden dabei eine Baugruppe, die nachfolgend als „Spindelbaugruppe” 101 bezeichnet wird.
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Der Kanal 150 und das Spindelrohr 160 haben bevorzugt einen kreisförmigen Querschnitt und sind konzentrisch zueinander auf der gemeinsamen Drehachse von Spindel 120 mit daran angeordnetem Werkzeugspanner 130 und Drehdurchführung 140 angeordnet.
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Die Spindel 120 weist einen Stator 123 und einen Rotor 124 auf und ist vorzugsweise als Motorspindel ausgebildet. Vorteilhafterweise umfasst der Rotor 124 Permanentmagnete und der Stator 123 elektromagnetische Spulen als Antrieb. Zudem sind vorteilhafte Wälzlager zur Lagerung des Rotor 124 im Stator 123 vorgesehen.
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Darüber hinaus weist das dargestellte Einkanal-MMS-System 100 noch eine Steuerung und Energieversorgung 170 auf, die über eine Energiekette 171 mit Aerosolerzeugung und dem nicht separat dargestellten Spindelantrieb verbunden ist.
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Die Querschnittsdarstellung der Spindelbaugruppe 101 des Einkanal-MMS-Systems 100 der 2 gibt grob den prinzipiellen Aufbau der Spindelbaugruppe 101 wieder. Insbesondere zeigt sie, dass die Spindel 120 in einem Spindelgehäuse 121 bzw. Statorgehäuse drehbar gelagert ist. Der zwischen Spindel 120 und Spindelgehäuse 121 verfügbare Raum 122 wird üblicherweise verwendet, um den nicht dargestellten Spindelantrieb in Form eines Motors mit einen auf der Spindel 120 aufsitzenden Rotor 124 und einem den Rotor 124 umgebenden Stator 123 unterzubringen.
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Darüber hinaus zeigt u. a. 2 oder 5 im Kanal 150 angeordnete Zugstangen 151 zur Bedienung des Werkzeugspanners 130.
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3 zeigt eine Ausschnittsvergrößerung des mit B markierten, vorderen Abschnitts der Werkzeugspanners 130 der Spindelbaugruppe 101 des Einkanal-MMS-Systems 100 gemäß 2. In dem Abschnitt des Kanals 150 mündet ein Abschnitt 160a des Spindelrohrs 160, der in einem exemplarisch als Nadellager ausgeführten Lager 131 drehbar gelagert ist. Es können aber auch beliebige andere Lager verwendet werden.
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Das als Nadellager ausgeführte Lager 131 ist in vorteilhafter Weise über eine Büchse bzw. ein Hohlzylinderelement oder dergleichen aus elektrisch isolierendem Material, z. B. Keramik, Kunststoff etc., radial nach außen hin, d. h. insb. gegenüber der Umgebung bzw. weiteren Komponenten des Rotors 124, der Zugstange 151 und dem Stator 123 elektrisch isoliert. Auch kann das Lager 131 elektrisch isolierend als Keramikwälzlager ausgebildet werden, wobei z. B. Keramik-Wälzkörper/-Kugeln etc. und/oder ein Innenring und/oder ein Außenring aus Keramikmaterial vorgesehen sind.
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Beispielsweise ist diese Anordnung/Einheit im Endabschnitt einer in der Innenwandung des Abschnitts des Kanals 150 eingeschraubten Konterschraube aufgenommen und fixiert, die von einer Öffnung 134 durchsetzt wird, welche in einem Kühlmittelübergaberohr 135 mündet. Auf diese Weise wird eine sichere mechanische Lagerung mit Rotationsfreiheitsgrad des Spindelrohrs 160 gewährleistet, die dennoch dessen elektrische Isolation gegenüber dem Werkzeugspanner 130 sicherstellt.
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Vorteilhafterweise ist auch ein zweites Lager 141, d. h. am anderen/gegenüberliegenden Ende des Spindelrohres 160, in vorteilhafter Weise elektrisch isolierend ausgebildet. Folglich ist sogar ein elektrisch leitendes Spindelrohr 160, z. B. aus Stahl oder dergleichen, durch die vorgenannte vorteilhafte Lagerung 131, 141 elektrisch isoliert. Hiermit wird erreicht, dass sich elektrisch aufgeladenes Aerosol A nicht an der Innenwand des Spindelrohres niederschlägt bzw. von dieser elektrisch angezogen wird und nicht mit dem gesamten Aerosolstrom in Richtung Werkzeugspanner 130 strömt.
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Grundsätzlich ist eine elektrische Isolierung des Spindelrohres 160 von Vorteil, d. h. sowohl für ein Spindelrohr 160, das aus elektrisch leitendem oder elektrisch nicht-leitendem Material besteht und/oder drehfest bzw. statisch oder drehbar/rotorierbar in der Spindelbaugruppe 101 gelagert/angeordnet ist.
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4 zeigt eine Ausschnittsvergrößerung des mit C markierten hinteren Abschnitts der Drehdurchführung 140 mit drehfest gelagertem, nicht drehendem Abschnitt 140a und mit der Spindel 120 mitdrehendem Abschnitt 140b der Spindelbaugruppe 101 des Einkanal-MMS-Systems 100. Insbesondere erkennt man in dieser Darstellung eine Dichteinheit 142 bzw. einen Abdichtmechanismus 142 der Drehdurchführung 140, die/der bei Druckbeaufschlagung von ihrer/seiner von dem Werkzeugspanner 130 abgewandten Seite 142a bzw. von einem Zylinder-Druckraum 163 her eine Dichtwirkung an einer Dichtfläche 164 entfaltet.
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In einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist der Abdichtmechanismus 142 bzw. dessen in Richtung Drehachse verstellbares Dichtelement als Kolben einer Zylinder-Kolben-Einheit ausgebildet. Diese ermöglicht, dass bei einer Längenverstellung der Zugstange 151, insb. im Betrieb für das Lösen des Werkzeugspanners 130 und/oder aufgrund von thermischen Längenänderung der beteiligten Komponenten, die Dichtheit des Aerosolkanals bzw. der Aerosolleitung innerhalb der Spindel 120 bzw. des Rotors 124 gewährleistet wird. Leckagen von Schmier- und/oder Kühlmittel wird hiermit wirkungsvoll unterbunden.
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Um eine solche Druckbeaufschlagung trotz des Vorsehens des Spindelrohrs 160 zu ermöglichen, weist dieses in vorteilhafter Weise eine in diesem Beispiel als Bohrung bzw. Öffnung 162 ausgeführte Steueröffnung 162 auf, durch die das Aerosol A bzw. Druckluft mit darin enthaltenen Aerosolpartikeln in einen lichten bzw. äußeren, ringförmigen/hohlzylinderförmigen Abschnitt des Kanals 150 gelangen kann, so dass der benötigte Druck aufgebaut wird. In die Steueröffnung 162 kann auch ein Ventil, eingesetzt sein, dass diese nur zeitweilig freigibt.
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So ergibt sich innerhalb des Spindelrohres 160 eine primäre Strömung des Aerosols A und konzentrisch um das Spindelrohr 160 eine sekundäre Strömung des Aerosols A, d. h. außen zwischen der Außenwand des Spindelrohres 160 und u. a. der Innenwand der Zugstange 151, die hierdurch auch als Aerosolkanal 151 im Sinn der Erfindung ausgebildet ist.
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Darüber hinaus wird mittels des Abdichtmechanismuses 142 bzw. der konzentrischen Anordnung von (stehendem) Spindelrohr 160 mit äußerem, abgedichtetem (drehbarem) Aerosolkanal bzw. Zugstange 151 erreicht, dass Aerosol A vom „hintern Bereich” der Spindel 120 entsprechend einem gewissen Druckgefälle nach „vorne” bzw. zum Werkzeugspanner 130 strömt und somit in vorteilhafter Weise die Drehlagerung 131 bzw. das Gleit- und/oder Nadellager 131 mit Schmier-/Kühlmittel versorgt bzw. schmiert. Dies ist gerade bei modernen schnelllaufenden Motorspindeln mit z. T. ca. 20.000 U/min von besonderem Vorteil Innerhalb dieses äußeren Ringkanals, d. h. zwischen Spindelrohr 160 und Zugstange 151, kann sich Schmier- und/oder Kühlmittel durchaus auch an den Seitenwänden als Flüssigkeitsfilm niederschlagen, ohne dass dies von Nachteil wäre. Denn hierbei ist nur von wesentlicher Bedeutung, dass mittels der Strömung des Aerosols A ein Transport des Schmier- und/oder Kühlmittels zum Lager 131 realisiert wird und dies geschmiert wird, um eine lange Lebensdauer bzw. kein größerer Verschleiß zu realisieren. Eine exakt dosierte bzw. wechselnde Menge der Schmierung ist hier von untergeordneter Bedeutung.
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Dagegen ist eine vorteilhafte Dosierung bzw. möglichst exakte Anpassung der Menge des Aerosols A bzw. des Schmier- und/oder Kühlmittels gemäß der Erfindung in Bezug auf die Versorgung des Werkzeugspanners 130 bzw. des Werkzeugs/Werkstücks realisierbar. So kann gemäß der Erfindung durch die Vermeidung von nachteiligen bzw. unerwünschten Niederschlägen der Aerosolpartikel bzw. des Schmier- und/oder Kühlmittels innerhalb des Spindelrohres 160 und/oder innerhalb der Spindel 120 bzw. des Rotors 124 an unerwünschten Stellen eine vorteilhafte Minimalmengenschmierung realisiert werden. Dementsprechend ist wie beim Stand der Technik eine Kompensation der Niederschläge/Anlagerungen/Leckagen des Schmier- und/oder Kühlmittels innerhalb der Spindel 120 bzw. Spindelbaugruppe 101 gemäß der Erfindung entbehrlich, so dass die eingesetzte/verbrauchte Schmier- und/oder Kühlmittel-Menge minimiert bzw. optimiert wird.
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Ebenfalls gut in der Darstellung der 4 zu erkennen ist die Art, auf die die Lagerung des Spindelrohrs 160 mit seinem Abschnitt 160b am nicht-drehenden Abschnitt 140b der Drehdurchführung 140 realisiert ist. Im Endbereich des die Drehdurchführung durchsetzenden Abschnitts des Kanals 150 ist z. B. ein Gewinde 154 in seine Wandfläche eingeschnitten, in das in vorteilhafter Weise ein als Schraubverlängerung ausgeführtes Verlängerungsstück 143 eingeschraubt ist, die vorteilhafterweise von einer Bohrung 144 durchsetzt wird, in die das als Büchse oder Konus aus elektrisch isolierendem Material ausgebildete Lager 141 eingepasst ist. In dieses Lager 141, genauer in den Innenraum der Büchse, ist in vorteilhafter Weise der Abschnitt 160b des Spindelrohrs 160 eingesteckt, wobei die relativen Durchmesser so gewählt sind, dass das Spindelrohr 160 im Lager 141 eingeklemmt bzw. abgedichtet wird. Der Zutritt des Aerosols A zum Spindelrohr 160 ist vorzugsweise durch eine mit der Schraubverlängerung 143 verbundene Druckluftschnellkupplung 146 gewährleistet. Dementsprechend ist ein Eintritt des Aerosols ins Spindelrohr 160 möglich, nicht aber ein Eintritt in den Kanal 150.
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Bei der zweiten Ausführungsform der Spindelbaugruppe 101 bzw. Motorspindel gemäß den 5, 6, und 7 ist ein manueller Werkzeugspanner 130 realisiert. Ansonsten entsprechen die dargestellten Elemente/Komponenten im Wesentlichen denen der ersten Ausführungsform der Spindelbaugruppe 101 bzw. Motorspindel gemäß den 2, 3, und 4.
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Vorteilhaft ist ein Einkanal-Minimalmengen-Schmiersystem 100 mit einem Aerosolerzeuger 110, einer Spindel 120, einem an der Spindel 120 angeordneten Werkzeugspanner 130 und einer an der dem Werkzeugspanner 130 gegenüber liegenden Seite der Spindel 120 angeordneten Drehdurchführung 140, wobei der Werkzeugspanner 130, die Spindel 120 und die Drehdurchführung 140 durch einen Kanal 150 durchsetzt werden, wobei in dem Kanal 150 ein Spindelrohr 160 angeordnet ist, das an einem nicht drehenden Abschnitt 140a der Drehdurchführung 140 drehfest gelagert ist und sich zumindest durch einen Abschnitt der Spindel 120 hindurch in Richtung auf den Werkzeugspanner 130 hin erstreckt und dass der Aerosolerzeuger 110 mit dem Spindelrohr 160 verbunden ist, so dass Aerosol durch das Spindelrohr 160 in Richtung des Werkzeugspanners 130 und/oder eines durch den Werkzeugspanner 130 eingespannten Werkzeugs geführt wird.
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Vorzugsweise weist Einkanal-Minimalmengen-Schmiersystem 100 die Drehdurchführung 140 einen Abdichtmechanismus 142 auf, der durch auf der von dem Werkzeugspanner 130 abgewandten Seite 142a anstehenden Druck betätigt wird und dass das Spindelrohr 160 im Bereich des nicht drehenden Abschnitts 140a der Drehdurchführung zumindest zeitweilig eine Steueröffnung 162 aufweist.
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Bevorzugt ist bei einem Einkanal-Minimalmengen-Schmiersystem 100 das Spindelrohr 160 an dem Werkzeugspanner 130 drehbar gelagert.
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Beispielsweise ist zur drehbaren Lagerung des Spindelrohrs 160 an dem Werkzeugspanner 130 eine Konterschraube 133 mit einem Lager 131 im Abschnitt 150a des Kanals 150, der in dem Werkzeugspanner 130 verläuft, eingeschraubt ist, die von einer Öffnung 134 durchsetzt wird, so dass aus dem Spindelrohr 160 austretendes Aerosol in ein Kühlmittelübergaberohr 135 geleitet wird.
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Gegebenenfalls ist zur drehfesten Lagerung des Spindelrohrs 160 an dem nicht drehenden Abschnitt 140a der Drehdurchführung 140 im Abschnitt 150b des Kanals 150, der in dem nicht drehenden Abschnitt 140a der Drehdurchführung 140 verläuft, ein Verlängerungsstück 143 eingeschraubt, das von einer Öffnung 144 durchsetzt wird, in der das Spindelrohr 160 gelagert ist und durch die das Aerosol in das Spindelrohr 160 eintreten kann.
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Von Vorteil ist, wenn das Verlängerungsstück 143 eine Druckluftschnellkupplung 146 aufweist.
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Generell ist Schmiersystem von Vorteil bei dem das Spindelrohr 160 an der Drehdurchführung 140 und/oder an dem Werkzeugspanner 130 elektrisch isolierend gelagert.
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Zum Beispiel ist das Spindelrohr 160 am nicht drehenden Abschnitt 140a der Drehdurchführung 140 durch eine Steckverbindung mit einer Büchse oder einem Konus aus elektrisch isolierendem Material, der direkt oder indirekt mit dem nicht drehenden Abschnitt 140a der Drehdurchführung 140 verbunden ist, nicht drehbar gelagert ist und/oder dass das Spindelrohr 160 an dem Werkzeugspanner 130 drehbar in einem Lager 131 gelagert ist, das über eine Büchse 132 oder einen Konus aus elektrisch isolierendem Material direkt oder indirekt mit dem Werkzeugspanner 130 verbunden ist.
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Alternativ oder in Kombination zu den vorgenannten Varianten ist ein Schmiersystem von Vorteil, wobei das Spindelrohr 160 aus einem elektrisch nicht leitenden Material gefertigt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Einkanal-Minimalmengen-Schmiersystem
- 101
- Spindelbaugruppe
- 110
- Aerosolerzeuger
- 115
- Zuleitung
- 120
- Spindel
- 121
- Spindelgehäuse
- 122
- Raum
- 123
- Stator
- 124
- Rotor
- 130
- Werkzeugspanner
- 131
- Lager
- 134
- Öffnung
- 135
- Kühlmittelübergaberohr
- 140
- Drehdurchführung
- 140a
- nicht drehender Abschnitt
- 140b
- mitdrehender Abschnitt
- 141
- Lager
- 142
- Abdichtmechanismus
- 142a
- Seite des Abdichtmechanismus
- 143
- Verlängerungsstück
- 144
- Bohrung
- 146
- Druckluftschnellkupplung
- 150
- Kanal
- 151
- Zugstange
- 154
- Gewinde
- 160
- Spindelrohr
- 160a
- Abschnitt des Spindelrohrs
- 160b
- Abschnitt des Spindelrohrs
- 162
- Steueröffnung
- 163
- Zylinder-Druckraum
- 164
- Dichfläche
- 170
- Steuerung und Energieversorgung
- 171
- Energiekette
- A
- Aerosol
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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