DE102021131072B3 - Komponenten einer Werkzeugmaschine zur (automatisierten) Spannzangenwartung und -reinigung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spindel (1) einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Werkzeugmaschine zur zerspanenden Bearbeitung von Werkstücken, sowie weitere Komponenten einer Werkzeugmaschine zur, insbesondere automatisierten, Wartung und Reinigung von Spannzangen. Die Spindel (1) weist hierzu eine Anschlussplatte (100) zur Anbindung der Spindel (1) an ein Druckluftaggregat und eine Schmiermittelzufuhr einer Werkzeugmaschine, ein in Längsrichtung (L) der Spindel (1) verschiebbares und in der Anschlussplatte (100) der Spindel (1) gelagertes Schaftelement (110) sowie einen in Umfangsrichtung (U) der Spindel (1) rotierbaren Spindelschaft (121) mit einem Verbindungsstück (124) zur Anbindung eines Anschlusselements (202) einer zur Aufnahme eines Bearbeitungswerkzeugs oder eines Wartungswerkzeugs (300) eingerichteten Spannzange (200) an die Spindel auf. Das Schaftelement (110) weist in Längsrichtung (L) der Spindel (1) eine Durchgangsbohrung (113) auf, wobei die Anschlussplatte (100) zur Anbindung an die Schmiermittelzufuhr einen Schmiermitteleinlass (105) und zur Anbindung an das Druckluftaggregat wenigstens einen separaten Drucklufteinlass (104) aufweist. Die Anschlussplatte ist dazu eingerichtet, die Durchgangsbohrung (113) des Schaftelements (110) strömungstechnisch an den wenigstens einen Drucklufteinlass (104) sowie den Schmiermitteleinlass (105) anzubinden.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spindel einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Werkzeugmaschine zur zerspanenden Bearbeitung von Werkstücken, beispielsweise Leiterplatten, wobei die Spindel insbesondere eine daran angebundene Spannzange aufweisen kann, ein Wartungswerkzeug für eine derartige Spannzange, eine Werkzeugmaschine sowie ein Verfahren zur Wartung und Reinigung einer Spannzange einer derartigen Werkzeugmaschine. Die erfindungsgemäßen Komponenten einer Werkzeugmaschine sowie die Werkzeugmaschine selbst, ermöglichen eine automatisierte Wartung der Spannzange.
• Moderne Werkzeugmaschinen erfordern eine präzise Fertigung, um beispielsweise die Funktionalität der gefertigten Produkte sicherzustellen. Bei der Herstellung von Leiterplatten, bei denen beispielsweise verkupferte Bohrungen der Installation elektronischer Bauelemente oder einer gezielten Verbindung innenliegender Kupferschichten dienen, sind diese Präzisionsanforderungen besonders hoch. Zudem sorgt eine immer fortschreitende Miniaturisierung elektronischer Bauelemente für steigende Präzisionsanforderungen. Für die Einhaltung der Präzisionsanforderung und somit für die Einhaltung einer prozesssicheren und maßgenauen Fertigung ist das Zusammenspiel von Werkzeug und Werkzeugmaschine bei der spanenden Bearbeitung von Werkstücken, beispielsweise der Herstellung von Bohrungen, von entscheidender Bedeutung. Folglich ist die Schnittstelle zwischen Werkzeug und Werkzeugmaschine maßgeblich für die Einhaltung der zuvor beschriebenen Anforderungen.
• Eine exemplarische Werkzeugmaschine mit einem Werkzeughalter ist aus der DE 102 10 906 A1 bekannt. Zudem zeigen DE 10 2020 103 984 A1 eine Spannvorrichtung, DE 10 2010 011 000 A1 eine Lanzeneinheit und eine Spindel mit einersolchen Lanzeneinheit und DE 10 2005 050 754 A1 eine Vorrichtung zum Versorgen eines rotierbaren Werkzeugs zur Materialbearbeitung mit Kühl- und/oder Schmiermittel.
• Zur Einspannung von Werkzeugen, beispielsweise zur Einspannung von Bohrern, in eine Werkzeugmaschine werden in der Regel Spannzangen verwendet, die zur Aufnahme des Werkzeugs an die rotierende Spindel der Werkzeugmaschine angebunden sind. Eine Antriebsdrehzahl und ein Antriebsdrehmoment werden so von einer Antriebseinheit der Werkzeugmaschine über die Spindel und die Spannzange an das Werkzeug übertragen. Zur verlässlichen Übertragung dieser Prozessgrößen muss die Spannzange eine prozesssichere Einspannung des Werkzeugs, beispielsweise einen prozesssicheren Kraftschluss zwischen Spannfläche der Spannzange und Werkzeugschaft, gewährleisten. Die Qualität des Kraftschlusses wird mitunter durch das Haltemoment bestimmt, das einer ungewollten Verdrehung des Werkzeugschafts in der Spannzange entgegenwirkt. Aufgrund dessen, dass das Haltemoment mitunter durch die Sauberkeit der Kontaktflächen von Spannzange und Werkzeug bedingt wird, wirken Verschmutzungen dieser Kontaktflächen, d. h. Verschmutzungen der Spannflächen der Spannzange und Verschmutzungen des Werkzeugschafts durch Späne und Bohrstaub, nachteilig auf das Haltemoment und setzen dieses herab. Gleichzeitig werden die Konzentrizität und/oder die Koaxialität von Werkzeugschaft und Spannflächen durch derartige Verschmutzungen negativ beeinflusst, was schlussendlich zu einer verminderten Bohrungsqualität, einer geringeren Positionsgenauigkeit, einem erhöhten Werkzeugverschleiß und einem gesteigerten Risiko für Werkzeugversagen führt.
• Aus dem Stand der Technik bekannte Bohr- und Fräsmaschinen zeichnen sich unter anderem dadurch aus, dass die Werkzeugmaschinen automatisiert Werkzeuge in die Spannzange ein- und auswechseln können, um beispielsweise verschlissene Werkzeuge zu ersetzen oder prozessspezifisch geeignete Werkzeuge einzusetzen. Oftmals wird hierbei die Spannzange durch einen pneumatischen Aktor geöffnet, wobei abhängig von der Art der gewählten Spannzange ein Teil der Spannzange gegen einen anderen Teil der Spannzange axial verschoben wird, um die Entnahme des aktuellen und die Aufnahme des neuen Werkzeugs zu ermöglichen. Anschließend kann dann durch eine Deaktivierung des pneumatischen Aktors die axiale Öffnungskraft entfallen, wodurch die Spannzange, beispielsweise durch die Einwirkung einer Federkraft, geschlossen und das Werkzeug eingeklemmt bzw. eingespannt werden kann. Die Federkraft kann durch eine Feder oder ein Federpaket aufgebracht werden.
• Dieser Zyklus des Öffnens und Schließens bzw. des Einklemmens vollzieht sich mehrere tausend Mal während der Lebenszeit einer Spannzange, was mit Verschleißerscheinungen einhergeht. Zudem können sich Ablagerungen und Flächenverschweißungen negativ auf die Funktionalität der Spannzange auswirken. Um dem entgegenzuwirken, müssen die Spannflächen der Spannzange stets frei von Ablagerungen und nach Möglichkeit mit einem feinen Schmierfilm benetzt sein.
• Die hierfür benötigten, kombinierten Tätigkeiten zur Reinigung und Schmierung der Spannzange werden herkömmlich manuell von einem Servicetechniker durchgeführt und allgemein als Spannzangenwartung bezeichnet. Die Spannzangenwartung nimmt eine nicht unerhebliche Zeit in Anspruch und führt zum Stillstand der Werkzeugmaschine, d. h. zu einem zeitlichen und finanziellen Aufwand. Neben dem zeitlichen und finanziellen Aufwand, ist auch der Prozess der Spannzangenwartung selbst nicht unumstritten. Die Wartungsarbeiten beinhalten das Einsprühen eines Schmiermittels in die geöffnete Spannzange sowie die Reinigung der Spannzange mittels eines aggressiven chemischen Reinigers und einer Bürste. Dieses Vorgehen kann dazu führen, dass Ablagerungen und Verschmutzungen tiefer in die Spannzange eingebracht werden, während der chemische Reiniger den Schmiermittelfilm, beispielsweise den Schmiermittelfilm einer in der Spannzange angeordneten Feder, angreift. Zusätzlich hängt die Qualität der Spannzangenwartung aufgrund der manuell durchgeführten Wartung entscheidend von der die Wartung durchführenden Person ab, weshalb insbesondere eine verlässliche Wiederholgenauigkeit des Wartungsprozesses nicht gegeben ist.
• Schließlich sind die zur Schmierung und Reinigung verwendeten Mittel als gesundheitsschädlich einzustufen, woraus insbesondere ein gesundheitliches Risiko für die Person resultiert, die die Spannzangenwartung durchführt.
• Ausgehend hiervon besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, den Wartungsprozess einer Spannzange einer Werkzeugmaschine zu optimieren, wodurch die zuvor genannten Nachteile vermieden werden. Darüber hinaus besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung insbesondere darin, einen Wartungsprozess einer Spannzange sowie hierfür entsprechend benötigte Komponenten einer Werkzeugmaschine bereitzustellen, die die Wiederholgenauigkeit der Wartung verbessern und eine automatisierte Spannzangenwartung erlauben.
• Diese Aufgabe wird mit einer Spindel nach Anspruch 1, einem Wartungswerkzeug nach Anspruch 12, einer Werkzeugmaschine nach Anspruch 18 sowie einem Verfahren zur Wartung einer Spannzange nach Anspruch 22 gelöst.
• Eine erfindungsgemäße Spindel einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Werkzeugmaschine zur zerspanenden Bearbeitung von Werkstücken, weist eine Anschlussplatte, ein in Längsrichtung der Spindel verschiebbares und in der Anschlussplatte gelagertes Schaftelement sowie einen in Umfangsrichtung der Spindel rotierbaren Spindelschaft auf. Zudem weist der Spindelschaft zur Anbindung eines Anschlusselements einer zur Aufnahme eines Bearbeitungswerkzeugs oder eines Wartungswerkzeugs eingerichteten Spannzange an die Spindel ein Verbindungsstück auf. Das Verbindungsstück kann dabei beispielsweise in den Spindelschaft eingepresst sein oder aber einstückig mit diesem ausgebildet sein. Bevorzugt weist das Verbindungsstück ein Innengewinde auf, sodass das Anschlusselement einer Spannzange in das Verbindungsstück eingeschraubt werden kann. Die Anschlussplatte dient ferner zur Anbindung der Spindel an ein Druckluftaggregat und eine Schmiermittelzufuhr einer Werkzeugmaschine. Darüber hinaus weist das Schaftelement der Spindel in Längsrichtung der Spindel eine Durchgangsbohrung auf, wobei die Anschlussplatte zur Anbindung an die Schmiermittelzufuhr einen Schmiermitteleinlass und zur Anbindung an das Druckluftaggregat wenigstens einen separaten Drucklufteinlass aufweist. Die Anschlussplatte ist ferner dazu eingerichtet, die Durchgangsbohrung des Schaftelements strömungstechnisch an den wenigstens einen Drucklufteinlass sowie den Schmiermitteleinlass anzubinden.
• Die erfindungsgemäße Spindel, die vorzugsweise eine größere Erstreckung in Längsrichtung als in eine hierzu senkrecht stehende Radialrichtung aufweist, verfügt über eine gleichzeitige Schmiermittel- und Druckluftzufuhr. Die Spindel ist bevorzugt dazu eingerichtet, über die Anschlussplatte mit der übrigen Peripherie einer Werkzeugmaschine gekoppelt bzw. an diese angebunden zu werden. Eine derartige Werkzeugmaschine weist eine Antriebseinheit auf, beispielsweise einen Motor, der vorzugsweise den Spindelschaft der Spindel relativ zum Schaftelement und zur Anschlussplatte rotieren kann. Zudem ist der Spindelschaft (Rotor) in einen Stator, der relativ zum Spindelschaft rotationsfest ist, eingehaust. Während der Rotation des Spindelschafts rotiert dieser dann innerhalb eines Stators. Für die Gewährleistung der Schmiermittel- und Druckluftzufuhr, weist die Anschlussplatte ferner eine Öffnung für einen Drucklufteinlass sowie eine Öffnung für einen Schmiermitteleinlass auf. Über den Drucklufteinlass kann Druckluft von einem Druckluftaggregat der Werkzeugmaschine und über den Schmiermitteleinlass kann Schmiermittel von einer Schmiermittelzufuhr, beispielsweise einem Schmiermittelreservoir, der Anschlussplatte zugeführt werden. Darüber hinaus ist die Anschlussplatte dazu eingerichtet, die Druckluft sowie das Schmiermittel der Durchgangsbohrung des Schaftelements der Spindel zuzuführen und weist hierfür entsprechende Durchgangskanäle auf, durch die die Druckluft sowie das Schmiermittel innerhalb der Anschlussplatte zur Durchgangsbohrung des Schaftelements strömen kann.
• Sofern die Spindel an eine Werkzeugmaschine angebunden ist, befindet sich das Schaftelement der Spindel auf der werkzeugmaschinenabgewandten Seite der Anschlussplatte, d. h. auf der Seite der sogenannten zweiten unteren Fläche der Anschlussplatte. Das Schaftelement ist dabei vorzugsweise rotationsfest und in Längsrichtung der Spindel verschiebbar in der Anschlussplatte gelagert. Im Inneren des Schaftelements befindet sich die bereits zuvor erwähnte Durchgangsbohrung, die sich in Längsrichtung über die gesamte Länge des Schaftelements erstreckt und dazu eingerichtet ist, die der Anschlussplatte zugeführte Druckluft und dass der Anschlussplatte zugeführte Schmiermittel zu führen. Die Längsverschiebung des Schaftelements kann pneumatisch über Druckluftzufuhr durch den Drucklufteinlass erfolgen. Des Weiteren ist die Spindel auf der werkzeugmaschinenabgewandten Seite dazu eingerichtet, an eine Spannzange angebunden zu werden und weist hierzu, wie bereits zuvor beschrieben, beispielsweise ein Verbindungsstück auf. Zudem kann die Spindel bzw. der Stator der Spindel auf der Anschlussplatten gegenüberliegenden Seite zumindest bereichsweise von einem Spindeldeckel überdeckt werden. Der Spindeldeckel ist hierbei ebenfalls rotationsfest gegenüber dem Spindelschaft ausgestaltet, sodass der Spindeldeckel nicht rotiert, wenn der Spindelschaft rotiert. Ein Lösen des Spindeldeckels kann mitunter notwendig sein, um eine an eine Spindel angebundene Spannzange von der Spindel zu lösen. Die Spannzange wird bevorzugt an die Spindel, d. h. an das Verbindungsstück der Spindel, in der Art und Weise angebunden, dass eine Rotation des Spindelschafts der Spindel gleichzeitig auch die Spannzange rotiert. Während des Betriebs der Werkzeugmaschine wird die Durchgangsbohrung des Schaftelements der Spindel nicht zwangsweise kontinuierlich mit Druckluft und Schmiermittel versorgt, sodass entsprechende Ventile etc., die sowohl in der Anschlussplatte als aber auch der Werkzeugmaschine angeordnet sein können, eine entsprechende Druckluft und Schmiermittelzufuhr regulieren. Derartige Dosierventile können dabei zu definierten Zeitpunkten eine definierte Menge Schmiermittel abgeben und insbesondere über Steuerluft angesteuert werden. Das Schmiermittelreservoir kann dabei einen mit Druck beaufschlagten Behälter umfassen. Die erfindungsgemäße Spindel ermöglicht somit eine Schmiermittel- und Druckluftzufuhr von der Werkzeugmaschine, die ansonsten manuell durch einen Servicetechniker erfolgen müsste und spannzangenseitig eingebracht werden würde.
• In einer Ausführungsform ist das Schaftelement, welches die Druckluft und das Schmiermittel führt, mehrteilig, vorzugsweise zweiteilig, ausgeführt, wobei die Teile des Schaftelements durch Verschraubung miteinander verbunden werden können.
• In einer Ausführungsform weist die Anschlussplatte der Spindel eine Schmiermittelleitung auf, wobei die Schmiermittelleitung in die Durchgangsbohrung des Schaftelements ragt. Die Schmiermittelleitung kann dabei beispielsweise in Form eines Kapillarrohrs oder eines flexiblen Schlauchs an den Schmiermitteleinlass der Anschlussplatte oder einen an den Schmiermitteleinlass angrenzenden Durchgangskanal angebunden sein, sodass Schmiermittel entsprechend von der Schmiermittelzufuhr in den Schmiermitteleinlass der Anschlussplatte und weiter über die Schmiermittelleitung in die Durchgangsbohrung des Schaftelements geleitet werden kann. Ein Teil der Schmiermittelleitung kann dabei zunächst innerhalb der Anschlussplatte verlaufen und anschließend aus dieser austreten und in die Durchgangsbohrung des Schaftelements eintreten. Zudem kann die Schmiermittelleitung an einen innerhalb der Anschlussplatte liegenden Durchgangskanal angeschlossen werden. Aufgrund dessen, dass die Durchgangsbohrung des Schaftelements gleichzeitig an den wenigstens einen Drucklufteinlass der Anschlussplatte angebunden ist, kann die Durchgangsbohrung sowohl die von der Anschlussplatte kommende Schmiermittelleitung führen als auch dazu eingerichtet sein, von dem separaten Drucklufteinlass einströmende Druckluft zu führen. Ferner können das Schmiermittel und die Druckluft dabei innerhalb der Anschlussplatte und gegebenenfalls auch innerhalb der Durchgangsbohrung des Schaftelements in voneinander räumlich getrennt angeordneten Kanälen, d. h. der Schmiermitteleitung und der Durchgangsbohrung, geführt werden, wobei das Schmiermittel innerhalb der Schmiermittelleitung geführt wird, und wobei die Druckluft in dem die Schmiermittelleitung umgebenden Bereich der Durchgangsbohrung des Schaftelements geführt wird. Abhängig davon, ob das Schmiermittel und die Druckluft gleichzeitig oder sequenziell, d. h. nacheinander, in die Durchgangsbohrung bzw. die entsprechenden Kanäle des Schaftelements einströmt, kann ein Schmiermittelnebel erzeugt oder aber das zunächst flüssige Schmiermittel durch die Druckluft verteilt werden. Ebenso ist es möglich am Ende eines Wartungsprozesses überschüssiges Schmiermittel auszublasen oder zu Beginn des Wartungsprozesses zunächst Fremdkörper, wie Späne und Bohrstaub, auszublasen und anschließend Schmiermittel einzuleiten.
• Der Begriff „Durchgangsbohrung“ ist in der gesamten Anmeldung stets als durchgehender Kanal zu verstehen, d. h., dass eine vollständige Durchströmung des mit einer Durchgangsbohrung versehenen Bauelements von einem Ende der Durchgangsbohrung zum anderen Ende der Durchgangsbohrung möglich ist, wenngleich sich der Durchmesser der Durchgangsbohrung oder die Anzahl der Kanäle der Durchgangsbohrung bereichsweise innerhalb einer Durchgangsbohrung verändern können. So kann beispielsweise die Durchgangsbohrung eines zweiteiligen Schaftelements, die dazu eingerichtet ist, die Druckluft zu führen, bereichsweise vier einzelne Kanäle aufweisen, sodass das eine Luftstrom in vier Teil-Luftströme aufgeteilt wird.
• In einer weiteren Ausführung weist die Schmiermittelleitung wenigstens ein Führungselement auf, wobei das wenigstens eine Führungselement Ausnehmungen aufweist und/oder bereichsweise an einer Innenfläche der Durchgangsbohrung des Schaftelements anliegt. Hierbei kann das Führungselement derart ausgestaltet sein, dass die Schmiermittelleitung relativ zu der radialen Richtung der Durchgangsbohrung eine feste Position aufweist. Dies ermöglicht insbesondere eine gezieltere Druckluft- sowie Schmiermittelzufuhr in die Durchgangsbohrung des Schaftelements bzw. in eine angebundene Spannzange, sofern die Schmiermitteleitung die Durchgangsbohrung des Schaftelements vollständig durchläuft. Das wenigstens eine Führungselement ist somit dadurch charakterisiert, dass es die Schmiermittelleitung in einem vordefinierten Abstand zur Innenfläche der Durchgangsbohrung hält. Optimalerweise weist die Schmiermittelleitung wenigstens zwei Führungselemente auf, um über die gesamte Länge in einem gleichmäßigen Abstand zur Innenfläche der Durchgangsbohrung gehalten werden zu können. Damit das Führungselement die Durchgangsbohrung des Schaftelements nicht blockiert und weiterhin ein Durchströmen von Druckluft garantiert werden kann, weist das Führungselement Ausnehmungen auf oder liegt nur bereichsweise an der Innenfläche der Durchgangsbohrung an. Um den Abstand zwischen Schmiermittelleitung und Innenfläche der Durchgangsbohrung konstant zu halten, weist das Führungselement hierzu wenigstens drei Kontaktpunkte oder Kontaktflächen mit der Innenfläche der Durchgangsbohrung des Schaftelements auf.
• In einer weiteren Ausführungsform der Spindel ist das Schaftelement der Spindel relativ zur Schmiermittelleitung in Längsrichtung der Spindel verschiebbar angeordnet. Das bedeutet, dass das Schaftelement gegenüber der Anschlussplatte in Längsrichtung verschiebbar ist, wobei die aus der Anschlussplatte kommende Schmiermittelleitung samt Anschlussplatte axial fest angeordnet ist. Bei einer Bewegung des Schaftelements in Längsrichtung der Spindel wird das Schaftelement folglich axial verschoben, wobei die Schmiermittelleitung sich innerhalb der Durchgangsbohrung des Schaftelements relativ zu diesem verschiebt. Sofern die Schmiermittelleitung wenigstens ein zuvor beschriebenes Führungselement aufweist, gleitet dieses Führungselement entlang der Innenfläche der Durchgangsbohrung des Schaftelements. Vorzugsweise weist das Führungselement hierbei nur bereichsweise Kontaktflächen mit der Innenfläche der Durchgangsbohrung des Schaftelements auf, um die Reibung zwischen diesen beiden Komponenten zu reduzieren. Für die Verschiebung des Schaftelements in Längsrichtung kann hierfür ein extra Antrieb bzw. ein Aktor in der Werkzeugmaschine vorgesehen sein. Mit Hilfe eines pneumatischen Aktors kann das Schaftelement beispielsweise durch einen entsprechenden Luftstrom relativ zu der Anschlussplatte der Spindel verschoben werden.
• Folglich weist die Anschlussplatte der Spindel in einer weiteren Ausführungsform zur Anbindung an das Druckluftaggregat wenigstens einen weiteren Drucklufteinlass auf, wobei das Schaftelement der Spindel durch eine über den wenigstens einen weiteren Drucklufteinlass erfolgende Druckluftzufuhr in Längsrichtung der Spindel verschiebbar angeordnet ist. Die Anschlussplatte weist somit wenigstens zwei Drucklufteinlässe und wenigstens einen Schmiermitteleinlass auf, wobei ein Drucklufteinlass zur Druckluftzufuhr in die Durchgangsbohrung des Schaftelements der Spindel dient, wobei ein Drucklufteinlass zur Druckluftzufuhr zur axialen Verschiebung des Schaftelements dient, und wobei der Schmiermitteleinlass zur Schmiermittelzufuhr in die Durchgangsbohrung des Schaftelements der Spindel dient. Auch wenn die Einlässe primär der zuvor beschriebenen Funktion dienen, kann auch die Druckluft des weiteren Drucklufteinlasses zumindest teilweise in die Durchgangsbohrung des Schaftelements strömen. Bevorzugt beaufschlagt die Druckluft, die über den wenigstens einen weiteren Drucklufteinlass in die Anschlussplatte einströmt, ein Verbindungselement des Schaftelements, das beispielsweise in einer Zylinderbohrung der Anschlussplatte angeordnet ist und das Schaftelement in Längsrichtung der Spindel axialverschiebbar in der Anschlussplatte lagert. In Folge der Beaufschlagung des Verbindungselements mit Druckluft kann dann das Schaftelement verschoben werden.
• In einer alternativen Ausführungsform ist die Anschlussplatte der Spindel scheibenförmig ausgestaltet, wobei wenigstens einer der Drucklufteinlässe und/oder der Schmiermitteleinlass an einer äußeren Umfangsfläche der scheibenförmigen Anschlussplatte ausgebildet ist. Die scheibenförmigen Anschlussplatte hat demnach im Wesentlichen drei Außenflächen, eine zur Werkzeugmaschine gerichtete Fläche, die sogenannte erste obere Fläche, eine von der Werkzeugmaschine abgewandten Fläche, die bereits zuvor erwähnte zweie untere Fläche, und eine sich zwischen diesen beiden Flächen bildende äußere Umfangsfläche.
• Ferner kann die Spindel eine Spannzange nach Anspruch 8 aufweisen, wobei die Spannzange zur Anbindung an die Spindel gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungen eingerichtet ist. Die Spannzange weist ein, insbesondere für die Einspannung eines Werkzeugs, insbesondere eines Bearbeitungs- oder Wartungswerkzeugs, bestimmtes, Spannelement und ein, insbesondere zur Anbindung der Spannzange an ein Verbindungsstück der Spindel eingerichtetes, Anschlusselement auf. Dabei ist das Spannelement in Längsrichtung der Spannzange hinter dem Anschlusselement angeordnet. Zudem weisen das Spannelement und das Anschlusselement je eine Durchgangsbohrung auf, wobei die Durchgangsbohrung des Spannelements zur Aufnahme des Werkzeugs eingerichtet ist und Spannflächen aufweist. Dabei sind die Spannflächen des Spannelements dazu eingerichtet, an einem in dem Spannelement eingespannten Werkzeug anzuliegen. Zusätzlich bilden die Durchgangsbohrung des Spannelements und die Durchgangsbohrung des Anschlusselements gemeinsam einen Durchgangskanal durch die Spannzange.
• Die Spannzange besteht somit im Wesentlichen aus zwei Bauteilen, dem Spannelement und dem Anschlusselement. In einem Zustand, in dem die Spannzange an die Spindel einer Werkzeugmaschine angebunden ist, ist das Anschlusselement folglich in Richtung der Werkzeugmaschine orientiert. Das Spannelement liegt in Längsrichtung der Spannzange auf der dem Anschlusselement gegenüberliegenden Seite der Spannzange. Das Anschlusselement weist dabei vorzugsweise ein Gewinde auf, welches mit dem Verbindungsstück der Spindel verschraubt werden kann. Das Schaftelement weist vorzugsweise einen zylindrischen Abschnitt sowie mindestens einen konischen Abschnitt auf. Ferner weisen sowohl das Anschlusselement als auch das Spannelement je eine Durchgangsbohrung auf, wobei die Durchgangsbohrungen so angeordnet sind bzw. die Anordnung des Anschlusselements und des Spannelements in der Weise erfolgen, dass die Durchgangsbohrungen gemeinsam einen Durchgangskanal bilden, d.h. einen vollständigen Durchgang durch das gesamte Bauteil der Spannzange. Die Durchgangsbohrung des Spannelements umfasst ferner Spannflächen, die sich vorzugsweise an der Innenfläche der Durchgangsbohrung des Spannelements befinden. Die Spannzange ist ferner so ausgestaltet, dass die Spannflächen des Spannelements dazu eingerichtet sind, ein Werkzeug zur Bearbeitung eines Werkstücks zwischen diesen Spannflächen einzuspannen, wobei die Spannflächen des Spannelements an dem Werkzeugschaft des Werkzeugs anliegen. Sobald ein Werkzeug zwischen den Spannflächen des Spannelements eingespannt ist und die Spannzange an die Spindel der Werkzeugmaschine angebunden ist, kann eine Drehbewegung der Spindel auf das Werkzeug übertragen werden. Die Spannflächen erzeugen somit das Haltemoment, das einer Verdrehung des eingespannten Werkzeugs innerhalb der Durchgangsbohrung des Spannelements entgegenwirkt. Die Spannflächen des Spannelements sind vorzugsweise konkav ausgestaltet, wobei sich der Durchmesser der Durchgangsbohrung im Bereich des Spannelements vorzugsweise verringert, wenn das Spannelement von einer geöffneten Stellung, in der das Werkzeug in das Spannelement eingeführt oder aus diesem entnommen werden kann, in eine geschlossene Stellung, in der das Werkzeug zwischen den Spannflächen des Spannelements eingespannt werden kann, überführt wird.
• Eine mit der erfindungsgemäßen Spindel verwendbare Spannzange könnte beispielsweise durch eine entsprechende Modifikation des Spannzangenmodells „METODRILL Collet WW-49860“ erfolgen.
• In einer weiteren Ausführungsform ist der Durchgangskanal der Spannzange, sobald die Spannzange an die Spindel, beispielsweise durch Verschraubung mit einem Verbindungsstück der Spindel, angebunden ist, dazu eingerichtet, eine Strömungsverbindung mit der Durchgangsbohrung des Schaftelements der Spindel zu bilden. Die Spannzange, die insbesondere über das Anschlusselement an eine Spindel einer Werkzeugmaschine angebunden werden kann, ist demnach dazu eingerichtet, Druckluft und/oder Schmiermittel zu führen und ein entsprechendes Medium direkt in den Durchgangskanal der Spannzange zu leiten. Dies hat den Vorteil, dass das entsprechende Medium, d. h. die Druckluft und/oder das Schmiermittel, in die Spannzange transportiert werden kann und hier für Wartungszwecke verwendet werden kann. Zudem kann ein konstanter Druckluftstrom, der von der Spindel, d. h. der Durchgangsbohrung und ggf. der Schmiermittelleitung des Schaftelements der Spindel, in die Spannzange geleitet wird, dafür sorgen, dass Bohrstaub, Späne etc., insbesondere während der Bearbeitung von Werkstücken, nicht in die Spannzange eindringen kann und mithilfe der Druckluft, d.h. einer Sperrluft, die Spannzange vor ungewolltem Eindringen von Fremdkörpern schützt.
• In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Anschlusselement der Spannzange zumindest bereichsweise innerhalb des Spannelements der Spannzange angeordnet, wobei das Spannelement in Längsrichtung der Spannzange relativ zum Anschlusselement, insbesondere gegen eine Federkraft einer zwischen dem Spannelement und dem Anschlusselement angeordneten Feder, verschiebbar angeordnet ist. Eine entsprechende Verschiebung des Spannelements relativ zu dem Anschlusselement der Spannzange kann dabei die Spannzange öffnen und schließen. Eine Feder, insbesondere ein Federpaket, das zwischen dem Spannelement und dem Anschlusselement angeordnet werden kann, kann die benötigte Rückstellkraft aufbringen, die die Spannzange beispielsweise in die geschlossene Stellung überführt, wobei das Anschlusselement und das Spannelement gegeneinander relativ verschoben werden. Die Öffnung kann dann über die Kraftübertragung der zuvor beschriebenen, insbesondere pneumatischen, Verschiebung des Schaftelements der Spindel erfolgen. Das Anschlusselement weist hierbei für gewöhnlich einen kleineren Außendurchmesser als das Spannelement auf. Die relative Verschiebbarkeit des Spannelements gegenüber dem Anschlusselement der Spannzange ermöglicht zudem, dass eine Verschiebung des Schaftelements der Spindel in Längsrichtung der Spindel für eine entsprechende relative Verschiebung des Spannelements und des Anschlusselements führt. Somit kann, sobald die Spannzange an eine Spindel einer Werkzeugmaschine angeschlossen ist, eine Verschiebung des Schaftelements einer Spindel dazu genutzt werden, die Spannzange zu öffnen und/oder zu schließen.
• Abstrahiert ausgedrückt handelt es sich bei dem Schaftelement somit um einen länglichen, zylindrischen Körper mit einer Durchgangsbohrung, welcher, u. a. luftgesteuert, in Längsrichtung der Spindel relativ zum Spindelschaft axial verschoben werden kann, um den Spannzangenöffnungsmechanismus zu betätigen.
• Damit beispielsweise Fremdkörper, so wie Bohrstaub, Späne, Schmiermittel etc., nicht in ungewollter weise in einen Zwischenraum zwischen Anschlusselement und Spannelement einer zuvor beschriebenen verschiebbaren Spannzange eindringen können, sieht die Spannzange in einer weiteren Ausführungsform vor, dass der Durchgangskanal der Spannzange ein Dichtungselement aufweist, wobei das Dichtungselement insbesondere einen zwischen dem Anschlusselement und dem Spannelement liegenden Bereich gegenüber dem Durchgangskanal abdichtet. Zudem kann das Dichtungselement auch dazu eingerichtet sein, beispielsweise wenn das Spannelement und das Anschlusselement nicht relativ zueinander verschiebbar sind, die Anschlagsflächen zwischen einem Schaftelement einer Spindel und einem Anschlusselement einer Spannzange abzudichten. Zusätzlich können auch weitere Dichtungselemente, insbesondere innerhalb des Durchgangskanal der Spannzange, angeordnet sein, um insbesondere kritische Öffnungsbereich im Inneren der Spannzange abzudichten. Solche kritischen Öffnungsbereiche könnten beispielsweise senkrecht zur Längsachse des Durchgangskanals der Spannzange angeordnete Bohrungen sein oder sonstige Bereiche, in welche das durch die Druckluft verursachte Eindringen und Einpressen von Fremdkörpern unerwünscht ist.
• Des Weiteren wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch ein Wartungswerkzeug gemäß Anspruch 12 der vorliegenden Erfindung gelöst. Ein derartiges Wartungswerkzeug weist ein Stabelement mit einer Außenfläche und einer entlang der Längsachse des Stabelements verlaufenden Durchgangsbohrung auf, wobei die Durchgangsbohrung des Wartungswerkzeugs dazu eingerichtet ist, eine Strömungsverbindung mit dem Durchgangskanal der Spannzange zu bilden, sobald das Wartungswerkzeug in dem Durchgangskanal der Spannzange angeordnet ist. Das Wartungswerkzeug umfasst demnach im Wesentlichen zylindrisches, insbesondere rohrartiges, Bauteil, das in die Spannzange eingeführt werden kann. Der Außendurchmesser des Wartungswerkzeugs ist in Abhängigkeit der Spannzange, mit der das Wartungswerkzeug verwendet werden soll, zu bestimmen und ist im Wesentlichen gleich dem Werkzeugschaftdurchmesser eines Bearbeitungswerkzeugs, welches mit der Spannzange verwendet werden kann. Das heißt, dass die Erfindung auch für oft verwendete Spannzangen, die für gängige Werkzeugschaftdurchmesser von 3.175 mm geeignet sind, ein Wartungswerkzeug bereitstellt. Vorzugsweise befindet sich im Durchgangskanal der Spannzange ein Anschlag, sodass das Wartungswerkzeug so weit in die Spannzange eingeschoben werden kann, bis das Wartungswerkzeug an diesem Anschlag anliegt. Üblicherweise wird das Wartungswerkzeug bei einer automatisierten Werkzeugmaschine, bei der die Bearbeitungswerkzeuge automatisiert gewechselt werden, wie ein Bearbeitungswerkzeug gewechselt. Das heißt, dass das Wartungswerkzeug anstelle eines Bearbeitungswerkzeugs in die Spannzange eingeführt wird, sobald der ein entsprechender Wartungszyklus der automatisierten Werkzeugmaschine durchgeführt wird. Folglich kann das Wartungswerkzeug, wie auch ein Bearbeitungswerkzeug, durch eine Rotation der Spannzange relativ zum Schaftelemente der Spindel rotiert werden. Wenn das Wartungswerkzeug somit in den Durchgangskanal der Spannzange eingeführt ist, überdeckt das Wartungswerkzeug vorzugsweise die Spannflächen der Spannzange, sodass ein in den Durchgangskanal der Spannzange einströmendes Medium, beispielsweise Druckluft oder Schmiermittel, an den Spannflächen vorbei, durch die Durchgangsbohrung des Stabelements des Wartungswerkzeugs ausgeblasen werden kann. Das zuvor beschriebene Dichtungselement der Spannzange kann dabei dazu dienen, dass das Wartungswerkzeug in das Dichtungselement eingeführt wird, beispielsweise wenn das Dichtungselement eine Ringform aufweist. Hierdurch kann das Medium, sobald das Wartungswerkzeug in der Spannzange angeordnet ist, direkt in die Durchgangsbohrung des Stabelements des Wartungswerkzeugs einströmen und die Gefahr, dass das Medium auch an dem Wartungswerkzeug vorbeiströmt, wird minimiert. Hierdurch kann eine Benetzung der Spannflächen der Spannzange mit Schmiermittel effektiv verhindert werden.
• In einer weiteren Ausführung des Wartungswerkzeugs weist das Stabelement des Wartungswerkzeugs an der Außenfläche Dichtmittel, beispielsweise eine Gummilippe, auf, wobei das Dichtmittel dazu eingerichtet ist, Spannflächen der Spannzange abzudichten, sobald das Wartungswerkzeug in den Durchgangskanal der Spannzange angeordnet ist. Das Stabelement kann somit aus einem Körper, beispielsweise aus einem metallischen Material, gefertigt sein, wobei dieser Körper bereichsweise an der Außenfläche ein entsprechendes Dichtmittel aufweist. Die Außenfläche, d. h. die Mantelfläche des Stabelements, könnte beispielsweise teilgummiert sein, um eine entsprechende Dichtwirkung zu erzielen. Alternativ kann das Stabelement auch aus zwei oder mehreren Bauteilen mit unterschiedlichen Materialien zusammengesetzt sein.
• In einer weiteren Ausführungsform weist das Stabelement an einem Ende einen Auffangbehälter auf oder ist dazu eingerichtet, in einen Auffangbehälter eingeführt zu werden, wobei die Durchgangsbohrung des Stabelements dazu eingerichtet ist, mit dem Auffangbehälter in Strömungsverbindung zu stehen. Sobald eine erfindungsgemäße Spannzange an eine erfindungsgemäße Spindel angebunden ist und eine Wartung durchgeführt werden soll, kann das Wartungswerkzeug in den Durchgangskanal der Spannzange eingeführt werden. Bei einer Wartung der Spannzange, die insbesondere das Einbringen von Druckluft und Schmiermittel in den Durchgangskanal der Spannzange über das Schaftelement der Spindel umfasst, kann das Schmiermittel und gegebenenfalls Fremdkörper aus der Spannzange ausgeblasen werden und von dem Auffangbehälter aufgefangen werden. Hierdurch kann eine ungewollte Verschmutzung von Werkzeugmaschinenteilen oder der Werkzeugmaschinenumgebung vermieden werden. Außerdem kann der Auffangbehälter dazu dienen, ein unkontrolliertes Austreten von Schmiermittel und Fremdkörpern zu verhindern. Prinzipiell erfolgt das Einführen des Wartungswerkzeugs in die Spannzange, wie zuvor beschrieben, ähnlich einem Werkzeugwechsel zur Bearbeitung von Werkstücken, wobei die Spannzange geöffnet, das Wartungswerkzeug in die Spannzange eingeführt und verklemmt wird. Alternativ kann das Wartungswerkzeug auch ohne vorheriges Öffnen der Spannzange eingeführt werden und beispielsweise aufgrund der Dichtmittel, d. h. aufgrund des Dichtungselements der Spannzange und/oder aufgrund des Dichtmittels des Wartungswerkzeugs, in der Spannzange gehalten werden.
• In einer weiteren Ausführungsform ist das Stabelement des Wartungswerkzeugs relativ zum Auffangbehälter rotierbar gelagert. Das Stabelement ragt hierzu vorzugsweise in den Auffangbehälter, wobei das Stabelement an dem Auffangbehälter rotierbar gelagert ist. Dies ermöglicht eine relative Rotation des Auffangbehälters zum Stabelement des Wartungswerkzeugs, wodurch beispielsweise das Stabelement während eines Wartungsvorgangs unabhängig von dem Auffangbehälter rotiert werden kann. Hierdurch können insbesondere die rotierenden Massen reduziert werden. Ebenso ist es möglich, dass das Wartungswerkzeug zunächst in die Spannzange eingeführt wird und anschließend der Auffangbehälter auf das Stabelement aufgesteckt wird oder das Wartungswerkzeug in den Auffangbehälter eingeführt wird. Dabei vereinfacht die rotierbare Lagerung zwischen Stabelement und Auffangbehälter einen Anschluss weiterer Bauteile, beispielsweise ein Anschluss von Schläuchen, an den Auffangbehälter, da dieser nicht zwangsweise in Abhängigkeit des Wartungswerkzeugs rotiert.
• Alternativ und für den Fall, dass das Wartungswerkzeug fest mit dem Auffangbehälter verbunden ist, kann das Wartungswerkzeug samt Auffangbehälter während des Wartungsvorgangs von der Spannzange aufgenommen werden. Das heißt, dass das Stabelement des Wartungswerkzeugs in die Spannzange eingeführt wird, wobei der Auffangbehälter während des Einführens des Wartungswerkzeugs fest an das Wartungswerkzeug angebunden ist. Die Verbindung zwischen Wartungswerkzeug und Auffangbehälter kann beispielsweise durch eine lösbare Schnappverbindung realisiert werden. In dieser Ausführungsform ist das Stabelement des Wartungswerkzeugs relativ zum Auffangbehälter rotationsfest gelagert. Die feste Verbindung zwischen Wartungswerkzeug und Auffangbehälter sorgt insbesondere dafür, dass die Zeit, die für den Werkzeugwechsel, bei dem das Wartungswerkzeug in die Spannzange eingeführt wird, benötigt wird, reduziert werden kann.
• In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Auffangbehälter wenigstens ein luftdurchlässiges Filtervlies auf. Dabei kann das Filtervlies beispielsweise eine Außenwand des Auffangbehälters bilden oder anderweitig innerhalb des Auffangbehälters angeordnet sein. Das Filtervlies dient dabei vorzugsweise dazu, Schmiermittel aus der Druckluft zu filtern, sodass die Verteilung von Schmiermittelnebel außerhalb der Werkzeugmaschine verhindert werden kann. Vorzugsweise ist das Filtervlies so ausgestaltet, dass das Filtervlies einfach ausgetauscht werden kann, sobald es nicht mehr in ausreichender Weise für eine Filterung der Druckluft sorgt.
• Zusätzlich wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung auch durch eine Bearbeitungsstation einer Werkzeugmaschine nach Anspruch 18 gelöst, wobei die Bearbeitungsstation eine Spindel gemäß der vorangegangenen Beschreibung, eine an die Spindel angebundene Spannzange gemäß der vorangegangenen Beschreibung, ein Wartungswerkzeug gemäß der vorangegangenen Beschreibung, ein an einen Drucklufteinlass der Spindel angebundenes Druckluftaggregat und eine an den Schmiermitteleinlass der Spindel angebundene Schmiermittelzufuhr aufweist. Zudem umfasst die Bearbeitungsstation eine Antriebseinheit, die zur Rotation der Spindel eingerichtet ist, und eine Steuereinheit. Dabei ist die Steuereinheit der Bearbeitungsstation dazu eingerichtet, die Bearbeitungsstation in wenigstens zwei Betriebsmodi zu steuern. Ein erster Betriebsmodus dieser beiden Betriebsmodi kann dabei beispielsweise zur Bearbeitung von Werkstücken dienen, wobei ein zweiter Betriebsmodus beispielsweise zur Wartung der Bearbeitungsstation dienen kann. Wenn die Bearbeitungsstation angesteuert wird, um in dem ersten Betriebsmodus betrieben zu werden, führt das Druckluftaggregat der Spindel Druckluft in einer ersten Druckstufe, insbesondere zum Ausblasen von Fremdkörpern, zu. Wenn die Bearbeitungsstation in dem zweiten Betriebsmodus betrieben wird, in dem das Wartungswerkzeug in den Durchgangskanal der Spannzange eingeführt ist, führt das Druckluftaggregat und die Schmiermittelzufuhr der Spindel Schmiermittel und Druckluft in wenigstens einer zweiten Druckstufe sequenziell oder gleichzeitig zu.
• Eine Bearbeitungsstation ist unter anderem dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsstation eine Spindel aufweist. Zudem ist eine Werkzeugmaschine dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens eine Bearbeitungsstation aufweist. Häufig weisen moderne Werkzeugmaschinen jedoch mehrere solcher Bearbeitungsstationen auf. Im Idealfall ist dann jede Bearbeitungsstation erfindungsgemäß ausgerüstet. In dem Fall, dass eine Werkzeugmaschine mehrere Bearbeitungsstationen aufweist, kann es vorteilhaft sein, wenn beispielsweise nur eine zentrale Steuereinheit oder ein zentrales Schmiermittelreservoir in der Werkzeugmaschine vorgesehen ist, wodurch die Bearbeitungsstationen zentral angesteuert und mit entsprechenden Medien (Druckluft, Schmiermittel) versorgt werden können. Um die Zufuhr von Schmiermittel und Druckluft zu ermöglichen, zu steuern und zu regeln, können verschiedene Ventile, Druckminderer, Steuerelemente, Pumpen, ein mit einem Druck beaufschlagter Behälter etc. verwendet werden. Diese Komponenten bilden somit einen Teil der Infrastruktur, die für die Druckluft- und Schmiermittelströme benötigt werden.
• In dem ersten Betriebsmodus der Bearbeitungsstation kann die Bearbeitungsstation dazu eingerichtet sein, ein Werkstück mit einem Bearbeitungswerkzeug zu bearbeiten. Hierfür wird zunächst ein Werkzeug, beispielsweise ein Bohrer, in die Bearbeitungsstation eingespannt und anschließend wird die Bearbeitungsstation über die Steuereinheit in dem ersten Betriebsmodus angesteuert. Die Spannzange, in die das Werkzeug eingespannt ist, und der Spindelschaft der Spindel der Bearbeitungsstation, an die die Spannzange angebunden ist, rotiert dann in Abhängigkeit der Rotation des Spindelschafts. Die Spannflächen der Spannzange fixieren dabei das Bearbeitungswerkzeug. In dem ersten Betriebsmodus führt das Druckluftaggregat, wie bereits zuvor beschrieben, Druckluft, insbesondere über die Durchgangsbohrung des Schaftelements der Spindel und den Durchgangskanal der Spannzange, wobei beispielsweise eine kontinuierliche Druckluftzufuhr ein Eindringen von Fremdkörpern in die Spannzange während der Bearbeitung von Werkstücken verhindert, zu. Zudem kann die Druckluft zum Ausblasen von Fremdkörpern dienen, wobei das Ausblasen besonders bevorzugt erfolgt, sobald das Werkzeug aus der Spannzange entfernt wurde. Die Druckluftzufuhr kann in dem ersten Betriebsmodus folglich kontinuierlich oder aber auch mit Unterbrechungen erfolgen, wobei der erste Betriebsmodus in Bezug auf die Druckluft und das Schmiermittel insbesondere dadurch gekennzeichnet ist, dass in diesem Betriebsmodus lediglich Druckluft der Spannzange zugeführt wird. Zudem ist der erste Betriebsmodus dadurch gekennzeichnet, dass während des Betriebs ein Werkzeug zur Bearbeitung nicht aber ein Wartungswerkzeug in die Spannzange eingespannt wird.
• Demgegenüber wird der Spannzange über die Schmiermittelzufuhr und das Druckluftaggregat in dem zweiten Betriebsmodus sowohl Schmiermittel als auch Druckluft gleichzeitig oder sequenziell zugeführt. Auch diese Zufuhr kann kontinuierlich erfolgen oder aber mit einigen Unterbrechungen. Sofern das Schmiermittel zusammen mit der Druckluft gleichzeitig zugeführt wird, bildet sich ein Schmiermittelnebel, welcher besonders gut geeignet ist, das Schmiermittel innerhalb der Spannzange zu verteilen. Zudem verteilt sich hierdurch das Schmiermittel auch besonders gut in dem Kontaktbereich zwischen Spannzange und Spindel. Alternativ kann zunächst Druckluft oder aber zunächst Schmiermittel zugeführt werden, wobei das Schmiermittel beispielsweise anschließend über zugeführte Druckluft verteilt werden kann. Damit in dem zweiten Betriebsmodus die Spannflächen der Spannzange nicht verunreinigt werden und nicht mit Schmiermittel benetzt werden, wird in diesem Betriebsmodus ein Wartungswerkzeug in die Spannzange eingeführt. Hierdurch kann der Durchgangskanal der Spannzange durch das zylindrische und rohrartige Wartungswerkzeug verlängert werden und der Schmiermittelnebel oder das Schmiermittel und die Druckluft an den Spannflächen der Spannzange vorbei und aus der Spannzange hinausgeführt werden. Wie zuvor beschrieben, kann das Wartungswerkzeug auch Dichtmittel aufweisen und so die Spannflächen vor einer Verunreinigung zusätzlich abdichten. Insbesondere bevorzugt ist darüber hinaus, dass am Ende des Betriebs der Bearbeitungsstation in einem zweiten Betriebsmodus der Spannzange Druckluft zugeführt wird, um so ein Nachtropfen von Schmiermittel aus der Spannzange zu verhindern. Erst hiernach wird das Wartungswerkzeug aus der Spannzange entfernt.
• In einer weiteren Ausführung verschiebt sich das Schaftelement der Spindel im zweiten Betriebsmodus in Längsrichtung des Schaftelements der Spindel, wodurch sich das an die Spindel angebundene Anschlusselement der Spannzange relativ zum Spannelement der Spannzange in Längsrichtung des Schaftelements verschiebt. Die Verschiebung des Schaftelements und die Verschiebung des Anschlusselements dienen bevorzugt dem Öffnen bzw. dem Schließen der Spannzange. Hierdurch wird insbesondere ein zwischen dem Spannelement und dem Anschlusselement liegender Zwischenraum besonders gut zugänglich gemacht und Schmiermittel kann sich so besonders gut verteilen. Ferner können hierdurch die in dem Zwischenraum angesammelten Verunreinigung gelöst und durch die Druckluft ausgeblasen werden. Wie bereits zuvor erwähnt kann die Verschiebung des Anschlusselements relativ zum Spannelement entgegen einer Federkraft ausgeführt werden.
• In einer alternativen Ausführung rotiert der Spindelschaft der Spindel im zweiten Betriebsmodus mit sich ändernden Drehgeschwindigkeiten, wodurch die an den Spindelschaft angebundene Spannzange der Bearbeitungsstation mit verschiedenen Drehgeschwindigkeiten rotiert. Die Veränderung der Drehgeschwindigkeit des Spindelschafts, d. h. die Durchführung eines sogenannten Hochdrehens der an den Spindelschaft angebundenen Spannzange, dient insbesondere der fliehkraftunterstützten Verteilung des Schmiermittels innerhalb der Spannzange. Hierfür kann beispielsweise zunächst Schmiermittel in die Spannzange eingebracht, die Spannzange über den Spindelschaft hochgedreht und dann das überschüssige Schmiermittel ausgeblasen werden.
• In einer weiteren Ausführungsform der Bearbeitungsstation erfasst die Steuereinheit wenigstens eine der folgenden Informationen:
• • den Zeitpunkt zu dem die Bearbeitungsstation in dem zweiten Betriebsmodus betrieben wird;
• • die Anzahl und/oder die Dauer des Betriebs der Bearbeitungsstation in dem zweiten Betriebsmodus;
• • die zugeführte Schmiermittelmenge während des Betriebs der Bearbeitungsstation in dem zweiten Betriebsmodus.
• Hierfür kann die Werkzeugmaschine eine geeignete Sensorik, beispielsweise zur Füllstandsmessung eines Schmiermittelreservoirs der Bearbeitungsstation, aufweisen, wodurch die zugeführte Schmiermittelmenge während des Betriebs im zweiten Betriebsmodus ermittelt werden kann. Vorzugsweise ist für die Durchführung einer Wartung der Spannzange eine vorbestimmte Schmiermittelmenge definiert bzw. vorgesehen, wodurch die Steuereinheit die Schmiermittelzufuhr aussetzen kann, sobald dieser Schmiermittelmenge erreicht wurde. Darüber hinaus kann über die Füllstandmessung beispielsweise der Nutzer darüber informiert werden, dass das Schmiermittel in dem Schmiermittelreservoir nachgefüllt werden muss. Ebenso kann anhand der Information über den Zeitpunkt, in dem die Bearbeitungsstation im zweiten Betriebsmodus betrieben wird, bestimmt werden, in welchen Zeitintervallen die Bearbeitungsstation gewartet wurde. Auch hier kann das Überschreiten einer vorbestimmten Zeitdauer einen Nutzer der Bearbeitungsstation darüber informieren, dass die Bearbeitungsstation gewartet werden sollte. In ähnlicher Weise lässt sich die Information über die Anzahl bzw. die Dauer des Betriebs der Bearbeitungsstation in dem zweiten Betriebsmodus ermitteln, wobei die Dauer der Wartung insbesondere Aufschluss über die Gründlichkeit der durchgeführten Wartung oder aber über Art der Wartung geben kann, sofern eine kleinere kürzere Wartung und eine ausgiebige längere Wartung mit Hilfe der Bearbeitungsstation und durch entsprechende Ansteuerung der Steuereinheit durchgeführt werden kann. Zudem kann anhand der ermittelten Informationen auch bestimmt werden, ob ein Filtervlies eines Auffangbehälters eines Wartungswerkzeugs gewechselt werden sollte.
• Ferner wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 22 durch ein Verfahren zur Wartung einer Spannzange einer zuvor beschriebenen Bearbeitungsstation gelöst. Dabei umfasst das Verfahren zur Wartung der Spannzange die folgenden Schritte:
• • Überprüfen, ob ein Durchgangskanal einer zuvor beschriebenen Spannzange ein Werkzeug zur Bearbeitung von Werkstücken aufweist;
• • Ausbringen des Werkzeugs, sofern vorhanden;
• • Einbringen eines zuvor beschriebenen Wartungswerkzeugs in den Durchgangskanal der Spannzange;
• • Zuführen von Druckluft und/oder Schmiermittel über eine Durchgangsbohrung eines Schaftelements einer zuvor beschriebenen Spindel der Bearbeitungsstation in die Spannzange; und
• • Entfernen des Wartungswerkzeugs aus dem Durchgangskanal der Spannzange.
• Zur Durchführung des Verfahrens wird zunächst überprüft, ob der Durchgangskanal der Spannzange ein Werkzeug zur Bearbeitung von Werkstücken, beispielsweise einen Bohrer, aufweist. Dieser Schritt ist notwendig, da das Verfahren zur Wartung der Bearbeitungsstation in dem zuvor beschriebenen zweiten Betriebsmodus der Bearbeitungsstation durchgeführt werden sollte, in dem kein Werkzeug zur Bearbeitung von Werkstücken in die Spannzange eingespannt ist. Sofern daher ein Werkzeug zur Bearbeitung von Werkstücken innerhalb der Spannzange angeordnet ist, wird dieses zunächst aus der Spannzange ausgebracht. Prinzipiell können die Schritte stets von der Bearbeitungsstation vollautomatisiert aber auch teilautomatisiert oder manuell erfolgen. Sobald sich kein Werkzeug zur Bearbeitung von Werkstücken mehr in der Spannzange befindet, kann ein Wartungswerkzeug in den Durchgangskanal der Spannzange eingebracht werden. Das Wartungswerkzeug ist dabei insbesondere dazu eingerichtet, die Spannflächen der Spannzange vor Verunreinigungen während der Wartung zu schützen. Sobald das Wartungswerkzeug, d. h. möglicherweise auch ein Wartungswerkzeug mit Auffangbehälter, in die Spannzange eingeführt wurde, kann mit der Schmiermittel- und/oder Druckluftzufuhr begonnen werden. Dabei erfolgt die Schmiermittel- und Druckluftzufuhr, wie bereits zuvor beschrieben, über die Einlässe der Anschlussplatte der Spindel und die Durchgangsbohrung des Schaftelements der Spindel in den Durchgangskanal der Spannzange. Aufgrund dessen, dass das Wartungswerkzeug den Durchgangskanal der Spannzange prinzipiell verlängert, wird die Druckluft und das Schmiermittel auch der Durchgangsbohrung des Wartungswerkzeugs zugeführt. Der Schmiermittelnebel und das Schmiermittel, das sich aufgrund der Druckluft während dieses Schrittes innerhalb der Spannzange verteilt, dient der Schmierung der Spannzange, wobei Verunreinigungen aus der Spannzange insbesondere durch die Druckluft ausgebracht werden können.
• In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Wartung der Spannzange zusätzlich wenigstens einen der nachfolgenden Schritte:
• • Verschieben des Schaftelements der Spindel der Werkzeugmaschine in Längsrichtung des Schaftelements;
• • Rotieren des Spindelschafts der Spindel mit sich ändernder Drehgeschwindigkeit;
• • Erfassen des Zeitpunkts der Ausführung des Verfahrens;
• • Erfassen der Durchführung des Verfahrens;
• • Erfassen der Dauer des Verfahrens;
• • Erfassen der zugeführten Schmiermittelmenge.
• Diese zusätzlichen Schritte, die während der Wartung der Spannzange durchgeführt werden können, dienen den bereits zuvor in der Beschreibung angeführten Zwecken und Vorteilen.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Zeichnungen näher erläutert. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
• Es zeigen schematisch:
• 1 eine seitliche Schnittdarstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spindel mit angebundener erfindungsgemäßer Spannzange;
• 2 eine Seitenansicht einer Anschlussplatte einer erfindungsgemäßen Spindel;
• 3 eine seitliche Schnittdarstellung einer Anschlussplatte einer erfindungsgemäßen Spindel mit Schmiermittelleitung;
• 4A eine seitliche Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform eines Schaftelements einer erfindungsgemäßen Spindel;
• 4B eine seitliche Schnittdarstellung einer alternativen Ausführungsform eines Schaftelements einer erfindungsgemäßen Spindel;
• 4C eine Draufsicht auf die Seite des spannzangenseitigen Auslasses des Schaftelements gemäß 4B;
• 5 eine seitliche Schnittdarstellung einer Schmiermittelleitung mit Führungselementen;
• 6A eine Draufsicht einer ersten Ausführungsform eines Führungselements einer Schmiermitteleitung;
• 6B eine Draufsicht einer alternativen Ausführungsform eines Führungselements einer Schmiermittelleitung;
• 7 eine seitliche Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Spannzange;
• 8A eine seitliche Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wartungswerkzeugs;
• 8B eine seitliche Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wartungswerkzeugs mit Auffangbehälter; und
• 8C eine seitliche Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wartungswerkzeugs mit Auffangbehälter.
• Die nachfolgend beschriebenen 1 bis 8C zeigen der Reihe nach eine Spindel mit angebundener Spannzange (1), die Komponenten einer Spindel im Detail (2 bis 6B), eine Spannzange 200 (7) und drei Ausführungsformen eines Wartungswerkzeugs 300 (8A und 8C).
• Ferner weist ein Pfeil L in sämtlichen Figuren in die Längsrichtung der jeweiligen erfindungsgemäßen Komponente einer Werkzeugmaschine bzw. einer Bearbeitungsstation, d. h. in Längsrichtung der Spindel, in Längsrichtung der Spannzange oder in Längsrichtung des Wartungswerkzeugs. Zudem weist ein Pfeil U in die Umfangsrichtung, wobei die Umfangsrichtung gleichbedeutend mit der Drehrichtung einer Spannzange und eines hierin eingespannten Werkzeugs ist, sofern die Spannzange erfindungsgemäß an den Spindelschaft der Spindel einer Bearbeitungsstation angebunden ist.
• Eine erfindungsgemäße Spindel 1 umfasst eine, vorzugsweise scheibenförmige, Anschlussplatte 100 mit einer ersten oberen Fläche 101, die zur Anbindung an eine Bearbeitungsstation einer Werkzeugmaschine eingerichtet ist. Zudem umfasst die in 1 gezeigte Spindel Spindel 1 ein Aktuatorelement 126 sowie einen Stator 122 auf, welcher rotationsfest um einen Spindelschaft 121 angeordnet ist. Der Spindelschaft 121 weist auf der der Anschlussplatte 100 abgewandten Seite ein Verbindungsstück 124 auf, welches dazu eingerichtet ist, eine Spannzange 200 an die Spindel 1 anzubinden. Während der Bearbeitung eines Werkstücks wird ein Bearbeitungswerkzeug in die Spannzange 200 eingespannt. Anschließend rotiert der innerhalb des Stators 122 angeordnete Spindelschaft 121 in Umfangsrichtung U, wodurch die Spannzange 200 und folglich auch das Werkzeug rotiert. Damit der Spindelschaft 121 in dem Stator 122 vor Herausfallen gesichert werden kann, weist die Spindel 1 auf der der Anschlussplatte angewandten Seite einen Spindeldeckel 123 auf.
• Der Spindelschaft 121 weist im Inneren eine Ausnehmung 125 auf, in welcher ein Schaftelement 110 angeordnet ist. Das Aktuatorelement 126 ist dazu eingerichtet, eine axiale Verschiebung des Schaftelements 110 zu bewirken. Ein pneumatisches Aktuatorelement weist hierzu nicht dargestellte Druckkammern und Dichtungen auf, um das Schaftelement 110 luftgesteuert axial zu verschieben. Das Schaftelement 110 ist auf der einen Endseite in der Anschlussplatte 100 axial verschiebbar in Längsrichtung L der Spindel gelagert und stößt auf der gegenüberliegenden Endseite an die Spannzange 200 an. Im Inneren weist das Schaftelement 110 eine Durchgangsbohrung 113 auf, in welcher eine Schmiermittelleitung 108 angeordnet ist. Über einen Drucklufteinlass 104 kann die Durchgangsbohrung 113 mit Druckluft von einem Druckluftaggregat und über einen Schmiermitteleinlass 105 kann die Schmiermittelleitung 108 mit Schmiermittel aus einem Schmiermittelreservoir versorgt werden. Die Schmiermittelleitung 105, insbesondere ein Kapillarrohr, kann in der Durchgangsbohrung 113 des Schaftelements 110 mit Hilfe von Führungselementen 117 geführt werden.
• Zum Öffnen der Spannzange 200 wird das Schaftelement 110 in Längsrichtung verschoben und verschiebt so ein Anschlusselement 202 relativ gegenüber dem Spannelement 201 gegen die Kraft eines Federpakets 210. In dem geöffneten Zustand kann ein Werkzeug in die Spannzange 200 eingeführt oder aus dieser entfernt werden. Anschließend kann die Spannzange 200 insbesondere mit Hilfe der Federkraft des Federpakets 210 zurückgestellt und so in einen geschlossenen Zustand überführt werden. Während der Bearbeitung eines Werkstücks oder während der Wartung der Spannzange 200 kann über die Anschlussplatte 100 stets Druckluft oder Schmiermittel über die entsprechenden Kanäle (Drucklufteinlass 104, Schmiermitteleinlass 105, Durchgangskanal 107, Schmiermittelleitung 108, Durchgangsbohrung 113, Durchgangskanal 203, 204) geführt werden.
• Die Anschlussplatte 100, die in 2 und in einer alternativen Ausführung in 3 gezeigt ist, weist eine zweite untere Fläche 102 auf, die in Richtung eines in 4A und 4B dargestellten Schaftelements 110 einer Spindel 1 orientiert ist. Die untere Fläche 102 weist in einem Zustand, in dem eine Spannzange 200 an die Spindel 1 angebunden ist, folglich in Richtung dieser Spannzange 200. Aufgrund der seitlichen Darstellung der scheibenförmigen Anschlussplatte 100 in 2 wird hier besonders gut eine Umfangsfläche 103 der Anschlussplatte 100 gezeigt, sodass der an der Umfangsfläche 103 angeordnete Drucklufteinlass 104, der Schmiermitteleinlass 105 und ein weiterer Drucklufteinlass 106 besonders gut sichtbar wird.
• Über den Drucklufteinlass 106 können im Falle eines pneumatischen Aktuatorelements 126, die Druckkammern dieses Aktuatorelements mit Druckluft befüllt werden. Der aus mehreren Kammern bestehende innere Aufbau des Aktuatorelements kann hierdurch zusammen mit dem eingefassten Schaftelement 110 relativ zur Außenhülle des Aktuatorelements 126 bewegt werden und somit eine axiale Verschiebung des Schaftelements bewirken.
• In einer Ausführungsform der Anschlussplatte 100 gemäß 3 kann der Schmiermitteleinlass 105 über einen Durchgangskanal 107 an eine Schmiermittelleitung 108 angebunden sein. Schaftelementseitig ragt die Schmiermittelleitung 108 aus einer Zylinderbohrung 109 der Anschlussplatte 100 heraus. Werkzeugmaschinen- bzw. Bearbeitungsstationsseitig kann der Schmiermitteleinlass 105 der Anschlussplatte 100 an eine Schmiermittelzufuhr angebunden sein, sodass Schmiermittel aus einem Schmiermittelreservoir der Werkzeugmaschine in den Schmiermitteleinlass 105 einströmen kann. Der Drucklufteinlass 104 ist werkzeugmaschinenseitig an ein Druckluftaggregat angebunden und folglich dazu eingerichtet, von der Werkzeugmaschine strömende Druckluft in die Anschlussplatte 100 einströmen zu lassen. Sofern die Anschlussplatte 100 nicht über eine Schmiermittelleitung 108 verfügt, strömt die Druckluft vom Drucklufteinlass 104 und das Schmiermittel vom Schmiermitteleinlass 105 in Richtung der Zylinderbohrung 109 der Anschlussplatte 100 und vermengt sich hier gegebenenfalls. Dabei werden der Drucklufteinlass 104 und der Schmiermitteleinlass 105 insbesondere zur Druckluft- und Schmiermittelzufuhr für die Wartung der Spannzange 200 eingesetzt, wobei der Drucklufteinlass 106 insbesondere zur pneumatischen Betätigung bzw. Verschiebung des in der Anschlussplatte 100 axial verschiebbar gelagerten Schaftelements 110 der Spindel 1 dient.
• Das Schaftelement 110, wie in 4A dargestellt, kann hierzu in einer ersten Position mit einem Anschlag 111 an der ersten unteren Fläche 102 der Anschlussplatte 100 anliegen, wobei ein Verbindungselement 112 des Schaftelements 110 innerhalb der Zylinderbohrung 109 der Anschlussplatte 100 angeordnet ist. In dieser Position des Schaftelements 110 ist die Spannzange 200 geschlossen. Sobald Druckluft über den Drucklufteinlass 106 in die Anschlussplatte 100 einströmt und das Verbindungselement 112 des Schaftelements 110 mit Druckluft beaufschlagt, verschiebt sich das Schaftelement 110 in Längsrichtung des Schaftelements von der Anschlussplatte 100 weg. Diese Bewegung des Schaftelements kann auf ein Anschlusselement 202 einer entsprechenden Spannzange 200 übertragen werden und diese öffnen. Sofern die Spannzange 200 eine Feder bzw. ein Federpaket 210 für die Rückstellkraft aufweist, verschiebt sich das Anschlusselement 202 der Spannzange 200 anschließend automatisch, sobald die Druckluft nachlässt und schließt somit die Spannzange 200.
• 4B zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Schaftelements 110, das aus zwei Teilen besteht, welche über gängige Verbindungstechniken miteinander verbunden werden können. Im Bereich des spannzangenseitigen Auslasses 115 teilt sich die Durchgangsbohrung 113 in fünf Durchgänge auf, die gemeinsam die Durchgangsbohrung des Schaftelements bilden. Die in 4C dargestellte Ausführungsform zeigt, dass eine Schmiermittelleitung 108 in der zentralen Durchgangsbohrung verläuft, wobei vier weitere Durchgangsbohrung um diese zentrale Durchgangsbohrung angeordnet sind. Ein Druckluftstrom, der von dem anschlussplattenseitigen Einlass 113 in Richtung des spannzangenseitigen Auslassen 115 strömt, wird folglich in dem Bereich des spannzangenseitigen Auslasses 115 in vier Teilluftströme unterteilt. Die Führungsfunktion für die Schmiermittelleitung 108 wird in dieser Ausführungsform durch den verringerten Durchmesser der Durchgangsbohrung, in der die Schmiermittelleitung 108 im Bereich des spannzangenseitigen Auslasses 115 geführt wird, sichergestellt. Wenn das Schaftelement 110 gemäß Ausführungsform 4B und 4C in Längsrichtung L des Schaftelements von der Anschlussplatte 100 weg verschoben wird, kann dies beispielsweise pneumatisch durch eine Druckbeaufschlagung der Fläche des Schaftelements im Bereich anschlussplattenseitigen Einlasses 114 (in 4B nicht gezeigt, da 4B ein Schaftelement nur abschnittsweise zeigt, wobei der Teil in Richtung des anschlussplattenseitigen Einlasses weggelassen wurde) geschehen.
• Um eine Spannzange mit Druckluft und Schmiermittel zu versorgen, kann die Druckluft somit über die Drucklufteinlässe 104, 106, die Durchgangskanäle 107 und die Zylinderbohrung 109 in eine in Längsrichtung des Schaftelements 110 verlaufende Durchgangsbohrung 113 über einen anschlussplattenseitigen Einlass 114 in Richtung eines spannzangenseitigen Auslasses 115 strömen. Unabhängig davon, ob das Schmiermittel über einen Durchgangskanal 107 ebenfalls der Zylinderbohrung 109 zugeführt wird oder aber über eine Schmiermittelleitung 108 direkt in die Durchgangsbohrung 113 des Schaftelements 110 geleitet wird, kann auch das Schmiermittel über den anschlussplattenseitigen Einlass 114 in Richtung des spannzangenseitigen Auslasses 115 der Durchgangsbohrung 113 strömen.
• Sofern die erfindungsgemäße Spindel eine Schmiermittelleitung 108 aufweist, kann diese über Führungselemente 117 an einer Innenfläche 116 der Durchgangsbohrung 113 anliegen und gestützt werden (siehe 1, 5, 6A und 6B). Alternativ kann die Führung der Schmiermitteleitung 108, wie zuvor beschrieben und in 4B und 4C gezeigt, erfolgen. Wenn sich das Schaftelement 110 der Spindel in Längsrichtung verschiebt, gleitet das wenigstens eine Führungselement 117 entlang der Innenfläche 116der Durchgangsbohrung 113oder das Führungselement 117 gleitet entlang der Schmiermittelleitung 108. In der alternativen Ausführungsform gemäß 4B und 4C gleitet die Schmiermittelleitung 108 entlang des Bereichs mit verringertem Durchmesser der Durchgangsbohrung 113.
• Damit die innerhalb der Durchgangsbohrung 113 angeordneten Führungselemente 117 die Durchgangsbohrung 113 nicht blockieren und Druckluft und/oder Schmiermittel passieren lassen, weisen die Führungselemente beispielsweise die in 6A oder die in 6B dargestellte Form auf, wobei lediglich Kontaktflächen 118 der Führungselemente 117 an der Innenfläche 116 der Durchgangsbohrung 113 des Schaftelements 110 anliegen. Zwischen den Kontaktflächen 118 des Führungselements 117 sind Ausbuchtungen 119 angeordnet, an denen das Führungselement 117 nicht an der Innenfläche 116 der Durchgangsbohrung 113 anliegt, sodass die durch den anschlussplattenseitigen Einlass 114 einströmende Druckluft mit Hilfe der Ausbuchtungen 119 und ggf. einer Öffnung 120 an den Führungselementen 117 vorbeiströmen kann. Alternativ zu den in 6A und 6B dargestellten Ausführungsformen kann das Führungselement auch in Form eines Kreisrings ausgestaltet sein und entsprechende Ausnehmungen aufweisen, durch die die Druckluft strömen kann. In diesem Fall würde das Führungselement vollständig an der Innenfläche 116 der Durchgangsbohrung 113 anliegen. Zudem weist das Führungselement 117 eine Öffnung 120 für eine Schmiermittelleitung 108 auf, sodass das Führungselement 117 über die Schmiermittelleitung 108 gesteckt werden kann, wobei die Schmiermittelleitung nicht zwangsweise an der Öffnung 120 anliegen muss. Beispielsweise können die Führungselemente 117 auch ortsfest in Bezug auf das Schaftelement 110 angeordnet sein und sich mit dem Schaftelement 110 axial relativ zu der Schmiermittelleitung 108 verschieben. Über die Schmiermittelleitung 108 gelangt das Schmiermittel in das Innere der Durchgangsbohrung 113 des Schaftelements 110 oder direkt in einen Durchgangskanal der Spannzange 200 und wird hier mit Hilfe eines Luftstroms und/oder durch Gravitationskraft in Richtung der Spannzange 200 bewegt.
• Die Spannzange 200 umfasst ein Spannelement 201 und ein Anschlusselement 202, wobei das in 7 dargestellte Spannelement 201 und das Anschlusselement 202 fest miteinander verbunden sind. Sowohl das Spannelement 201 als auch das Anschlusselement 202 weisen je eine Durchgangsbohrung 203, 204 auf. Gemeinsam bilden die Durchgangsbohrungen 203, 204 einen Durchgangskanal, sodass insbesondere in die Spannzange 200 einströmende Druckluft und/oder einströmendes Schmiermittel vollständig durch die Spannzange 200 durchströmen kann. Innerhalb der Durchgangsbohrung 204 der Spannzange 200 befinden sich Spannflächen 205, die dazu eingerichtet sind, ein Werkzeug, insbesondere ein Werkzeug zur Bearbeitung von Werkstücken, einzuspannen. Darüber hinaus ist in dem Spannelement 201 ein Dichtungselement 206 angeordnet. Das Dichtungselement 206 dient insbesondere bei einer verschiebbaren Spannzange, d. h. bei einer Spannzange, bei der das Spannelement 201 gegenüber dem Anschlusselement 202 in Längsrichtung L der Spannzange 200 verschiebbar angeordnet ist, dazu, dass ein Zwischenraum zwischen dem Anschlusselement 202 und dem Spannelement 201 abgedichtet wird. Darüber hinaus kann ein hier nicht dargestelltes Wartungswerkzeug in die Durchgangsbohrung 204 des Spannelements 201 eingeführt werden und insbesondere in dem Dichtungselement 206 platziert werden, sodass die Durchgangsbohrung 203 im oberen Bereich der Spannzange 200 direkt an eine in den 8A bis 8C dargestellte Durchgangsbohrung 302 angebunden werden kann. Ferner weist die Spannzange 200 eine gebohrte Hülse 207 auf. Herkömmliche Spannzange weisen anstelle der Gewindehülse oftmals Madenschrauben auf, die eine Übergabe von Druckluft und Schmiermittel aus einem oberen Bereich (vgl. Durchgangsbohrung 203) der Spannzange in den unteren Bereich (vgl. Durchgangsbohrung 204) der Spannzange unterbinden, indem sie den hier dargestellten Durchgangskanal blockieren.
• Sobald die Spannzange 200 an die Spindel angebunden ist, kann die Druckluft sowie das Schmiermittel über die Durchgangsbohrung 113 des Schaftelements 110 aus dem spannzangenseitigen Auslass 115 in einen Spindelseitigen Einlass 208 der Spannzange 200 einströmen und aus einem Auslass 209 der Spannzange 200 ausströmen.
• Während der Wartung, d. h., während die Werkzeugmaschine bzw. die Bearbeitungsstation in einem zweiten Betriebsmodus angesteuert wird, kann ein Wartungswerkzeug 300 gemäß den 8A bis 8C in die Durchgangsbohrung 204 der Spannzange 200 eingeführt werden. Ein derartiges Wartungswerkzeug 300 umfasst ein Stabelement 301 und ist im Wesentlichen dazu eingerichtet das Schmiermittel und die Druckluft sowie gegebenenfalls weitere Fremdkörper an den Spannflächen 205 der Spannzange 200 vorbeizuführen. Das Stabelement 301 weist einen rohrartigen Körper mit einer Durchgangsbohrung 302 auf, wobei das Schmiermittel und die Druckluft durch den spannzangenseitigen Einlass 303 einströmt und durch den Auslass 304 ausströmt. Die dargestellten Stabelemente 301 umfassen spannzangenseitig ein Dichtmittel 305, welches sobald das Wartungswerkzeug 300 in die Spannzange 200 eingeführt ist, insbesondere dazu eingerichtet ist, die Spannflächen 205 der Spannzange 200 abzudichten. Auf der dem Dichtmittel 305 gegenüberliegenden Seite befindet sich ein auslassseitiges Stabelement 306. Das auslassseitige Stabelement 306 weist vorzugsweise ein metallisches Material auf, welches sich insbesondere über die Gesamtlänge des Stabelements 301 erstrecken kann und nur auf der Außenfläche mit einem Dichtmittel 305 versehen sein kann (vgl. 8C). Wenn das Wartungswerkzeug 300 in eine Spannzange 200 eingespannt wird, dichten die Dichtmittel 305 vorzugsweise die Spannflächen 205 ab, sodass diese nicht mit Schmiermittel benetzt werden.
• Je nach Ausführung des Wartungswerkzeugs 300 kann der Auslass 304 auch in einen Auffangbehälter 307 münden, in dem das Wartungswerkzeug 300 gelagert ist, wobei der Auffangbehälter 307 an das Wartungswerkzeug angeschlossen ist (vgl. 8B und 8C). Alternativ wird das Wartungswerkzeug 300 zunächst in die Spannzange 200 eingeführt und verklemmt und anschließend in einen Auffangbehälter 307 eingeführt, wobei das Wartungswerkzeug 300 relativ zum Auffangbehälter 307 rotieren kann (vgl. 8A). Unabhängig davon, ob der Auffangbehälter 307 bei der Verwendung eines Wartungswerkzeugs 300 bereits mit dem Wartungswerkzeug 300 verbunden ist oder erst während der Wartung mit diesem Verbunden wird, weist der Auffangbehälter 307 eine Lagerung 308 auf, die die Schnittstelle zwischen Wartungswerkzeug 300 und dem Auffangbehälter 307 definiert. Abhängig von der gewählten Lagerung 308 kann das Stabelement 301 somit relativ zu dem Auffangbehälter 307 rotieren oder aber nur zusammen mit dem Auffangbehälter 307 rotieren.
• Der in 8B dargestellte Auffangbehälter 307 weist eine Kastenform mit Seitenwänden 309 auf, wobei eine der Seitenwände 309 ein Filtervlies 310 umfasst. Auch das Wartungswerkzeug 300 gemäß 8C zeigt einen Auffangbehälter 307 mit einem Filtervlies 310. Sobald das Wartungswerkzeug 300 in eine Spannzange 200 zur Wartung eingeführt wird, kann das Stabelement 301 abhängig oder unabhängig von dem Auffangbehälter 307 rotiert werden. Die aus dem Wartungswerkzeug 300 ausströmende Druckluft, inklusive der Schmiermittelpartikel und möglicher Fremdkörper, wird in dem Auffangbehälter 307 aufgefangen, wobei das Schmiermittel mit Hilfe des Filtervlies 310 aus der durch das Filtervlies 310 strömenden Druckluft gefiltert werden kann. Das Filtervlies 310 ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass es gewechselt werden kann und in dem Auffangbehälter 307 durch ein neues Filtervlies ersetzt werden kann.
• Während des Betriebs einer Werkzeugmaschine bzw. einer Bearbeitungsstation, insbesondere während des Betriebs einer vollautomatisierten Werkzeugmaschine mit wenigstens einer Bearbeitungsstation und mit Steuereinheit, kann die Steuereinheit die Bearbeitungsstation in zwei Betriebsmodi ansteuern. Während des Betriebs der Bearbeitungsstation im ersten Betriebsmodus, bei dem die Bearbeitungsstation dazu eingerichtet ist, ein Werkstück zu bearbeiten, ist die Spindel an die Bearbeitungsstation angebunden, wobei die Spannzange 200 an die Spindel angebunden ist und ein Werkzeug zur Bearbeitung, beispielsweise einen Bohrer, zwischen den Spannflächen 205 des Spannelements 201 einer Spannzange 200 hält. Sobald eine Antriebseinheit, beispielsweise ein Motor, die Spindel bzw. den Spindelschaft 121 rotiert, rotiert auch die Spannzange 200 und somit das Werkzeug zur Bearbeitung des Werkstücks. Während des Betriebs in dem ersten Betriebsmodus kann Druckluft eines Druckluftaggregats über einen Drucklufteinlass 104 einer Anschlussplatte 100 der Spindel 1 in die Spindel bzw. das Schaftelement 110 einströmen und von hier über eine Durchgangsbohrung 113 des Schaftelements 110 in die Spannzange 200 strömen. Der Luftstrom kann dabei insbesondere als Sperrluft dienen, sodass er den Durchgangskanal der Spannzange vor ungewolltem Eintritt von Fremdkörpern schützt. Wenn nun die Bearbeitungsstation in dem zweiten Betriebsmodus zur Wartung der Spannzange angesteuert wird, kann die Druckluft des Druckluftaggregats in einen weiteren Drucklufteinlass 106 einströmen und das Schaftelement 110 der Spindel in Längsrichtung der Spindel verschieben.
• Sofern das Anschlusselement 202 relativ zum Spannelement der Spannzange 200 in Längsrichtung der Spannzange 200 verschiebbar angeordnet ist, kann diese Relativbewegung genutzt werden, um die Spannzange zu öffnen, die Spannflächen 205 zu weiten und das eingespannte Werkzeug freizugeben. Anschließend kann ein Wartungswerkzeug 300 in die Durchgangsbohrung 204 eingeführt werden und Druckluft über den Drucklufteinlass 104 und Schmiermittel über den Schmiermitteleinlass 105 der Spindel zugeführt werden. Sobald das Wartungswerkzeug innerhalb der Durchgangsbohrung 204 angeordnet ist, sind die Spannflächen 205 abgedichtet. Somit sind die Spannflächen 205 der Spannzange vor Verunreinigungen geschützt, sodass nunmehr das Öl-Luft-Gemisch durch die Durchgangsbohrung 113 des Schaftelements 110 über den spindelschaftseitigen Einlass 208 der Spannzange 200 in die Spannzange eintreten kann, sich hier verteilen kann und durch die Durchgangsbohrung 302 des Wartungswerkzeugs 300 wieder austreten kann. Während das Druckluftaggregat und die Schmiermittelzufuhr der Werkzeugmaschine dazu verwendet werden, Schmiermittel und Druckluft in die Spannzange einzuführen und die Spannzange zu reinigen und zu schmieren, d. h. zu warten, kann die an die Spindel 1 angebundene Spannzange 200 zusätzlich rotiert werden, wodurch das Schmiermittel fliehkraftunterstützt verteilt wird. Ebenso kann die Spannzange 200 mit Hilfe der zuvor beschriebenen Bewegung des Stabelements 110 in Längsrichtung der Spindel 1 geöffnet und geschlossen werden, wodurch die Schmiermittelverteilung zusätzlich unterstützt werden kann. Das Wartungswerkzeug 300 wird dann vorzugsweise mit dem Dichtmittel 305 in dem Dichtungselement 206 vor einem Herausfallen gesichert. Alternativ kann das Öffnen und Schließen der Spannzange auch erst erfolgen, sobald das Wartungswerkzeug 300 aus der Spannzange entfernt worden ist, wobei das Wartungswerkzeug 300 zuvor mit Hilfe der Spannflächen 205 in der Spannzange 200 gehalten wird. Das Wartungswerkzeug 300 leitet somit während der Wartung den Druckluftstrom direkt an den Spannflächen 205 vorbei und filtert den Druckluftstrom gegebenenfalls mit Hilfe eines in einem Auffangbehälter 307 angeordneten Filtervlies 310.
• Die vorliegende Erfindung ermöglicht somit eine vollautomatisierte Wartung einer Werkzeugmaschine, die insbesondere darin besteht, Druckluft und Schmiermittel in eine Spannzange einer Spindel einzuführen. Zudem ermöglicht der Aufbau der Spindel, der Spannzange und des Wartungswerkzeugs auch eine gezielte teilautomatisierte Wartung, bei der beispielsweise das Wartungswerkzeug manuell in die Spannzange eingesetzt wird und das Schmiermittel und die Druckluft automatisiert zugeführt werden.
• Bezugszeichenliste

1

Spindel

100

Anschlussplatte (einer Spindel)

101

(erste) obere Fläche

102

(zweite) untere Fläche

103

Umfangsfläche

104

Drucklufteinlass

105

Schmiermitteleinlass

106

(weiterer) Drucklufteinlass

107

Durchgangskanal

108

Schmiermittelleitung

109

Zylinderbohrung

110

Schaftelement

111

Anschlag

112

Verbindungselement

113

Durchgangsbohrung

114

anschlussplattenseitiger Einlass

115

spannzangenseitiger Auslass

116

Innenfläche der Durchgangsbohrung

117

Führungselement

118

Kontaktflächen

119

Ausbuchtungen

120

Öffnung für eine Schmiermitteleitung

121

Spindelschaft

122

Stator

123

Spindeldeckel

124

Verbindungsstück

125

Ausnehmung

126

Aktuatorelement

200

Spannzange

201

Spannelement

202

Anschlusselement

203

Durchgangsbohrung (Anschlusselement)

204

Durchgangsbohrung (Spannelement)

205

Spannfläche

206

Dichtungselement

207

Gewindehülse

208

Spindelseitiger Einlass

209

Auslass

210

Federpaket

300

Wartungswerkzeug

301

Stabelement

302

Durchgangsbohrung

303

spannzangenseitiger Einlass

304

Auslass

305

Dichtmittel

306

auslassseitiges Stabelement

307

Auffangbehälter

308

Lagerung

309

Seitenwand

310

Filtervlies

L

Längsrichtung

U

Umfangsrichtung

Claims (23)

1. Spindel (1) einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Werkzeugmaschine zur zerspanenden Bearbeitung von Werkstücken, aufweisend eine Anschlussplatte (100) zur Anbindung der Spindel (1) an ein Druckluftaggregat und eine Schmiermittelzufuhr einer Werkzeugmaschine, ein in Längsrichtung (L) der Spindel (1) verschiebbares und in der Anschlussplatte (100) der Spindel (1) gelagertes Schaftelement (110) sowie einen in Umfangsrichtung (U) der Spindel (1) rotierbaren Spindelschaft (121) mit einem Verbindungsstück (124) zur Anbindung eines Anschlusselements (202) einer zur Aufnahme eines Bearbeitungswerkzeugs oder eines Wartungswerkzeugs (300) eingerichteten Spannzange (200) an die Spindel, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaftelement (110) in Längsrichtung (L) der Spindel (1) eine Durchgangsbohrung (113) aufweist, wobei die Anschlussplatte (100) zur Anbindung an die Schmiermittelzufuhr einen Schmiermitteleinlass (105) und zur Anbindung an das Druckluftaggregat wenigstens einen separaten Drucklufteinlass (104) aufweist, und wobei die Anschlussplatte dazu eingerichtet ist, die Durchgangsbohrung (113) des Schaftelements (110) strömungstechnisch an den wenigstens einen Drucklufteinlass (104) sowie den Schmiermitteleinlass (105) anzubinden.
2. Spindel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussplatte (100) eine Schmiermittelleitung (108) aufweist, wobei die Schmiermittelleitung in die Durchgangsbohrung (113) des Schaftelements (110) ragt.
3. Spindel (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermittelleitung (108) wenigstens ein Führungselement (117) aufweist, wobei das wenigstens eine Führungselement (117) Ausnehmungen aufweist und/oder bereichsweise an einer Innenfläche (116) der Durchgangsbohrung (113) des Schaftelements (110) anliegt.
4. Spindel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaftelement (110) mehrteilig, insbesondere zweiteilig, ausgeführt ist, wobei die Teile des Schaftelements (110) durch Verschraubung miteinander verbunden sind.
5. Spindel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaftelement (110) der Spindel (1) relativ zur Schmiermittelleitung (108) in Längsrichtung (L) der Spindel (1) verschiebbar angeordnet ist.
6. Spindel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussplatte (100) der Spindel (1) zur Anbindung an das Druckluftaggregat wenigstens einen weiteren Drucklufteinlass (106) aufweist, wobei das Schaftelement (110) der Spindel (1) durch eine über den wenigstens einen weiteren Drucklufteinlass (106) erfolgende Druckluftzufuhr in Längsrichtung (L) der Spindel (1) verschiebbar angeordnet ist.
7. Spindel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussplatte (100) scheibenförmig ausgestaltet ist, wobei wenigstens einer der Drucklufteinlässe (104, 106) und/oder der Schmiermitteleinlass (105) an einer äußeren Umfangsfläche (103) der scheibenförmigen Anschlussplatte (100) ausgebildet ist.
8. Spindel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (1) eine Spannzange (200), die insbesondere für die Einspannung eines Werkzeugs bestimmt ist, mit einem Spannelement (201) und einem, insbesondere zur Anbindung der Spannzange (200) an ein Verbindungsstück (124) der Spindel (1) eingerichtetes, Anschlusselement (202) aufweist, wobei das Spannelement (201) und das Anschlusselement (202) in Längsrichtung (L) der Spannzange (200) hintereinander angeordnet sind, wobei das Spannelement (201) und das Anschlusselement (202) je eine Durchgangsbohrung (203, 204) aufweisen, wobei die Durchgangsbohrung (204) des Spannelements (201) zur Aufnahme des Werkzeugs eingerichtet ist und Spannflächen (205) aufweist, und wobei die Spannflächen (205) des Spannelements (201) dazu eingerichtet sind, an einem in dem Spannelement (201) eingespannten Werkzeug anzuliegen, wobei die Durchgangsbohrung (204) des Spannelements (201) und die Durchgangsbohrung (203) des Anschlusselements (202) gemeinsam einen Durchgangskanal (203, 204) durch die Spannzange (200) bilden.
9. Spindel (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgangskanal der Spannzange, sobald die Spannzange (200) an die Spindel (1) angebunden ist, dazu eingerichtet ist, eine Strömungsverbindung mit der Durchgangsbohrung (113) des Schaftelements (110) der Spindel (1) zu bilden.
10. Spindel (1) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (202) der Spannzange (200) zumindest bereichsweise innerhalb des Spannelements (201) der Spannzange (200) angeordnet ist, wobei das Spannelement (201) in Längsrichtung (L) der Spannzange relativ zum Anschlusselement (202), insbesondere gegen eine Federkraft einer zwischen dem Spannelement und dem Anschlusselement angeordneten Feder, verschiebbar angeordnet ist.
11. Spindel (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgangskanal der Spannzange ein Dichtungselement (206) aufweist, wobei das Dichtungselement (206) insbesondere einen zwischen dem Anschlusselement (202) und dem Spannelement (201) liegenden Bereich gegenüber dem Durchgangskanal (203, 204) abdichtet.
12. Wartungswerkzeug (300) für eine Spannzange (200) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Wartungswerkzeug ein Stabelement (301) mit einer Außenfläche und einer entlang der Längsachse des Stabelements verlaufenden Durchgangsbohrung (302) aufweist, und wobei die Durchgangsbohrung (302) des Wartungswerkzeugs (300) dazu eingerichtet ist, eine Strömungsverbindung mit dem Durchgangskanal der Spannzange (200) zu bilden, sobald das Wartungswerkzeug (300) in dem Durchgangskanal der Spannzange (200) angeordnet ist.
13. Wartungswerkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabelement (301) an der Außenfläche Dichtmittel (305), beispielsweise eine Gummilippe, aufweist, wobei das Dichtmittel (305) dazu eingerichtet ist, Spannflächen (206) der Spannzange (201) abzudichten, sobald das Wartungswerkzeug (300) in dem Durchgangskanal der Spannzange (200) angeordnet ist.
14. Wartungswerkzeug (300) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabelement (301) an einem Ende einen Auffangbehälter (307) aufweist oder dazu eingerichtet ist, in einem Auffangbehälter angeordnet zu werden, wobei die Durchgangsbohrung (302) des Stabelements (301) dazu eingerichtet ist, mit dem Auffangbehälter (307) in Strömungsverbindung zu stehen.
15. Wartungswerkzeug (300) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabelement (301) des Wartungswerkzeugs (300) relativ zum Auffangbehälter (307) rotierbar gelagert ist.
16. Wartungswerkzeug (300) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabelement (301) des Wartungswerkzeugs (300) relativ zum Auffangbehälter (307) rotationsfest gelagert ist.
17. Wartungswerkzeug (300) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Auffangbehälter (307) wenigstens ein luftdurchlässiges Filtervlies (310) aufweist.
18. Bearbeitungsstation einer Werkzeugmaschine aufweisend eine Spindel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ein Wartungswerkzeug (300) nach einem der Ansprüche 12 bis 17, ein an einen Drucklufteinlass (104) der Spindel (1) angebundenes Druckluftaggregat und eine an den Schmiermitteleinlass (105) der Spindel (1) angebundene Schmiermittelzufuhr, wobei die Bearbeitungsstation zudem eine Antriebseinheit, die zur Rotation der Spindel (1) eingerichtet ist, sowie eine Steuereinheit umfasst, und wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, die Bearbeitungsstation in wenigstens zwei Betriebsmodi, einem ersten Betriebsmodus, beispielsweise zur Bearbeitung von Werkstücken, und einem zweiten Betriebsmodus, beispielsweise zur Wartung der Bearbeitungsstation, anzusteuern, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckluftaggregat der Spindel (1) in dem ersten Betriebsmodus Druckluft in einer ersten Druckstufe, insbesondere zum Ausblasen von Fremdkörpern, zuführt, und wobei das Druckluftaggregat und die Schmiermittelzufuhr der Spindel in dem zweiten Betriebsmodus, in dem das Wartungswerkzeug in den Durchgangskanal der Spannzange (200) eingeführt ist, Schmiermittel und Druckluft in wenigstens einer zweiten Druckstufe sequentiell oder gleichzeitig zuführt.
19. Bearbeitungsstation nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass sich ferner ein Schaftelement (110) der Spindel (1) im zweiten Betriebsmodus mehrfach in Längsrichtung (L) des Schaftelements (110) der Spindel (1) verschiebt, wodurch sich das an die Spindel angebundene Anschlusselement (202) der Spannzange (200) relativ zum Spannelement (201) der Spannzange (200) in Längsrichtung (L) des Schaftelements (110) verschiebt.
20. Bearbeitungsstation nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindelschafts (121) der Spindel (1) im zweiten Betriebsmodus mit sich ändernden Drehgeschwindigkeiten rotiert, wodurch die an den Spindelschaft (121) angebundene Spannzange (200) der Bearbeitungsstation mit verschiedenen Drehgeschwindigkeiten rotiert.
21. Bearbeitungsstation nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit wenigstens eine der folgenden Informationen erfasst: • den Zeitpunkt zu dem die Bearbeitungsstation in dem zweiten Betriebsmodus betrieben wird; • die Anzahl und/oder die Dauer des Betriebs der Bearbeitungsstation in dem zweiten Betriebsmodus; • die zugeführte Schmiermittelmenge während des Betriebs der Bearbeitungsstation in dem zweiten Betriebsmodus.
22. Verfahren zur Wartung einer Spannzange (200) einer Bearbeitungsstation nach einem der Ansprüche 18 bis 21, wobei das Verfahren zur Wartung der Spannzange (200) die folgenden Schritte umfasst: • Überprüfen, ob ein Durchgangskanal der Spannzange (200) nach einem der Ansprüche 8 bis 11 ein Werkzeug zur Bearbeitung von Werkstücken aufweist; • Ausbringen des Werkzeugs, sofern vorhanden; • Einbringen eines Wartungswerkzeugs (300) nach einem der Ansprüche 12 bis 17 in den Durchgangskanal der Spannzange (200); • Zuführen von Druckluft und/oder Schmiermittel über eine Durchgangsbohrung eines Schaftelements (110) einer Spindel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 der Bearbeitungsstation in die Spannzange (200); und • Entfernen des Wartungswerkzeugs (300) aus dem Durchgangskanal der Spannzange (200).
23. Verfahren zur Wartung einer Spannzange (200) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zusätzlich wenigstens einen der nachfolgenden Schritte umfasst: • Verschieben des Schaftelements (110) der Spindel (1) der Werkzeugmaschine in Längsrichtung (L) des Schaftelements (110); • Rotieren des Spindelschafts (121) der Spindel (1) mit sich ändernder Drehgeschwindigkeit; • Erfassen des Zeitpunkts der Ausführung des Verfahrens; • Erfassen der Durchführung des Verfahrens; • Erfassen der Dauer des Verfahrens; • Erfassen der zugeführten Schmiermittelmenge.

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