DE10228585A1

DE10228585A1 - Werkzeugmaschine mit Absaughaube und Dichtungseinrichtung

Info

Publication number: DE10228585A1
Application number: DE10228585A
Authority: DE
Inventors: Juergen Hesselbach; Joern Blecken
Original assignee: FIP FORSCHUNGSINSTITUT fur PR
Current assignee: FIP FORSCHUNGSINSTITUT fur PR
Priority date: 2001-06-26
Filing date: 2002-06-26
Publication date: 2003-03-13
Also published as: DE20110570U1

Abstract

Eine Werkzeugmaschine (10) mit einem rotierenden Werkzeug (12), einer Absaughaube (20) zum Absaugen aus dem Bereich des Werkzeuges (12) und mit einer Dichtungseinrichtung (30) um den Bereich des Werkzeuges (12) zeichnet sich dadurch aus, dass die Dichtungseinrichtung (30) mit einem veränderlichen Innenquerschnitt ( DIAMETER ¶D¶) ausgerüstet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einem rotierenden Werkzeug, eher Absaughaube zum Absaugen aus dem Bereich des Werkzeuges und mit einer Dichtungseinrichtung um den Bereich des Werkzeuges. Sie betrifft ferner eine Dichtungseinrichtung für eine derartige Werkzeugmaschine.
Werkzeugmaschinen, beispielsweise stationäre CNC-Maschinen, sind im Regelfall mit Absaughauben ausgerüstet. Diese Absaughauben sollen Späne, Staubpartikel und andere Verunreinigungen aus dem Bereich des Werkzeuges absaugen und abführen. Diese Späne entstehen zum Beispiel durch spanabhebende Trockenbearbeitung, beispielsweise Holzbearbeitung.
Es wäre an sich erwünscht, wenn möglichst viele der Stäube und Späne im Bereich des Werkzeuges durch das Absaugen erfasst werden. Außerdem muss auch berücksichtigt werden, dass die spanabhebende Bearbeitung auch dazu führt, dass Späne und gelegentlich auch Teile der Werkzeuge selbst mit relativ hoher Geschwindigkeit aus dem Bereich des Werkzeuges nach außen abgeschleudert werden und dort nicht nur zu Verunreinigungen, sondern auch zu Beschädigungen führen können.
Herkömmlich werden daher um den Bereich des Werkzeuges herum kastenartige Elemente gesetzt. Solche herkömmlichen Versuche für eine Abdichtung gegen abgeschleuderte Späne bestehen meistens aus starren Stahlblechkonstruktionen mit werkstückseitig angebrachten Prallflächen in Form von Bürsten- oder Elastomerlamellenelementen. Da die Werkzeuge bei derartigen Werkzeugmaschinen häufiger gewechselt werden müssen, werden diese Kästen auf das größte dieser möglicherweise zum Einsatz kommenden Werkzeuge ausgelegt.
Die bisher verwendeten Bürsten- oder Elastomerlamellenelemente in diesen Dichtungseinrichtungen weisen allerdings beim Abfahren der Werkstückkontur offene Bereiche an den Bürsten oder Lamellen auf, durch die die vom Werkzeug auf Schnittgeschwindigkeit beschleunigten Staub- und Spänepartikel entweichen können. Bei ausreichend hoher Fluggeschwindigkeit kann es außerdem passieren, dass die verwendeten Prallflächen durchschlagen werden. Ein weiteres Problem entsteht dadurch, dass die Absaugeinrichtung häufig nicht in der Lage ist, genügend Saugkraft aufzubringen, um noch lufttechnisch interessante Luftgeschwindigkeiten im Bereich der Werkzeuge zu erzeugen, die für eine entsprechende Abfuhr der Späne und Staubpartikel nach oben sorgen können.
Als Verbesserung ist beispielsweise von H.-W. Hoffmeister und J. Blecken, "Optimierte Staub- und Späneerfassung an Bearbeitungszentren", in: HOB - Die Holzbearbeitung 5/1999, Seiten 176 bis 179 eine Form mit anderer Geometrie anstelle einfacher Kästen vorgeschlagen worden. Dies lässt aber für weitere Optimierungen nach wie vor Raum.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, Werkzeugmaschinen mit einer verbesserten Abführung von Spänen und Staubpartikeln vorzuschlagen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine hierfür geeignete Dichtungseinrichtung vorzuschlagen.
Die erstgenannte Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Werkzeugmaschine dadurch gelöst, dass die Dichtungseinrichtung mit einem veränderlichen Innenquerschnitt ∅_D ausgerüstet ist. Die zweite Aufgabe wird durch eine derartige Dichtungseinrichtung gelöst.
Mit diesen Maßnahmen wird eine flexible Anpassung der Dichtungseinrichtung an verschiedenste Werkzeuggrößen der Werkzeugmaschine möglich. Für jede Werkzeuggröße kann eine deutlich verbesserte Dichtwirkung gegenüber herkömmlichen unflexiblen Dichtungseinrichtungen erzielt werden.
Es entsteht eine Werkzeugmaschine mit einer Dichtungseinrichtung mit variablem Öffnungs- bzw. Innenquerschnitt. Der eingeschlossene, durchströmte Querschnitt kann an die Größe des jeweils verwendeten austauschbaren Werkzeuges angepasst werden.
Verschiedene Möglichkeiten bieten sich für die Realisierung der Erfindung an. So kann der für die Werkzeugaufnahme relevante Innenbereich der Dichtungseinrichtung in seinem Durchmesser beispielsweise über eine Irisblendenmechanik verstellt werden. Werkstückseitig kann dabei die Irisblendenmechanik mit einander überlappenden Statorflächen aus beschichtetem Weichschaum ausgestattet sein.
Ein geeignetes Beschichtungsmaterial wäre dabei zum Beispiel ein Stahlringgeflecht. Wenn die Weichschaumelemente massiv ausgeführt sind, so hat dies den Vorteil, dass sie nicht wie Bürsten oder Lamellen an Werkstückecken und -kanten aufklaffen können.
Insbesondere bei einem spiralabschnittförmigen Verlauf der Statorelemente kann die in den Zerspanungsraum eingesaugte Luft zudem wirbelförmig einströmen. Dies hat den Vorteil, dass die Staub- und Spänepartikel innerhalb des Zerspanraumes um das Werkstück in einem energetisch günstigen Wirbel fokussiert werden können. Es entsteht gewissermaßen ein künstlicher Tornado.
Eine andere Ausführungsform arbeitet statt mit einer Irisblendenmechanik mit einer Konzeption aus pneumatischen Elementen, beispielsweise mit aufblasbaren Schläuchen. Diese können sich beispielsweise an einem stabilen äußeren umgebenden Element abstützen und sich je nach Aufblasgrad mehr oder weniger weit in Richtung auf das Werkzeug in den Innenraum erstrecken. Dadurch wird der Innendurchmesser dieser Dichtungseinrichtung mehr oder weniger groß. Bei vollständig aufgeblasenem Schlauch ist der Innendurchmesser am kleinsten.
Auch bei dieser Dichtungseinrichtung entsteht eine effektive Abdichtung vor allem relativ zu gebräuchlichen Bürsten- oder Elastomerlamellenwerkzeugen aufgrund der werkzeugnahen und an die Werkzeuggröße anpassbaren luftundurchlässigen Einhausung des Werkzeuges.
Die Absauggeschwindigkeit kann durch die aktive und darüber hinaus sogar stufenlos mögliche Anpassung des Innenquerschnittes an die verwendete Werkzeuggröße und -form ideal angepasst werden.
Der Begriff "Dichtungseinrichtung" bedeutet nicht, dass dieses Element allseitig dicht abschließt. So ist zu berücksichtigen, dass von der Unterseite her Luft nachströmen muss, um den Strom in Richtung der Absaughaube sicherzustellen. Die Dichtungseinrichtung könnte auch als "Fängerelement" bezeichnet werden, da sie auftreffende Partikel abfängt. "Dichtungseinrichtung" scheint im Hinblick auf die abgrenzende Funktion des Bereiches um das Werkzeug allerdings treffender.
Auch für Absaughauben gibt es eine Vielzahl möglicher Gestaltungen, die geometrisch mit "Hauben" nicht mehr viel zu tun haben, aber fachlich gleichwohl so auch in der Praxis bezeichnet werden.
Die Erfindung ist auch nicht auf vollständig symmetrische Ausgestaltungen beschränkt. Denkbar ist es auch, etwa verschiedene Schlauchabschnitte separat aufblasbar zu halten, um nicht vollständig kreissymmetrische Werkzeuge berücksichtigen zu können.
Dies gilt umso mehr für die unterschiedlichen Abmessungen der Werkstücke in Achsrichtung. Ein sich unten erweiterndes Werkzeug kann dort durch weiter zurückweichende Schlauchabschnitte optimal aufgenommen werden, während weiter oben, etwa oberhalb des Werkzeugkopfes, der Schlauch weiter in den Innenraum hinein ragen kann.
Die Werkzeugmaschine kann hinsichtlich ihrer Dichtung noch weiter verbessert werden, indem ein Verschleißschutz der Kerne durch Beschichtung etwa mit Stahlringgeflechten vorgenommen wird. Dadurch können auch Beschädigungen durch abgespante Werkzeugteile verringert werden.
Der Kern der Dichtungseinrichtung sollte vorzugsweise aus einem flexiblen Schaumstoff oder ähnlichem Material bestehen. Durch eine entsprechende Wahl der Kernmaterialhärte oder Kernmaterialstauchbarkeit kann eine Anpassung der Dichtkörperflexibilität an bestimmte Anforderungen erfolgen, beispielsweise bei der Bearbeitung unterschiedlicher Materialien (Metall oder Holz).
Dann müsste einfach ein Einsatz im Bereich der Dichtungseinreichung getauscht werden, wenn eine Materialänderung vorgesehen ist.
Bei den erfindungsgemäßen Dichtungseinrichtungen besteht darüber hinaus eine einfache Möglichkeit, Energie absorbierende Materialien in diesen Kern einzubetten, wobei es sich zum Beispiel um Aramid-, Spinnseiden-, Dynema-, Polyamid-, Stahlfasern oder andere Fasern und Materialien handeln kann. Diese werden als Splitter- beziehungsweise Projektilschutz in das flexible Kernmaterial eingelegt und bieten ähnlich einem Vorhang Schutz vor weg- bzw. abfliegenden Werkstück-, Schneiden- oder Werkzeugteilen.
Es entsteht gewissermaßen ein "Kettenhemd" und ein integrierter Unfallschutz auch gegen unbeabsichtigt wegfliegende Werkzeug- und Werkstückteile.
Es kann auch durch integrierte Sensoren die Möglichkeit zusätzlich vorgesehen werden, auftreffende Partikel ab einer gewissen Größenordnung (auftreffende kinetische Energie) besonders zu vermerken und Signale abzugeben. So kann auch eine automatische Betätigung des Not-Aus der Maschine erfolgen, wenn die Sensorik vermuten muss, dass signifikante Teile des Werkzeuges oder auch des Werkstückes unbeabsichtigt radial abgeschleudert wurden und auf die Dichtungseinrichtung getroffen sind.
Die Möglichkeit der dreidimensionalen Anpassung der Dichtungseinrichtungsgeometrie an die unterschiedlichen Maschinengeometrien kann auch durch einen entsprechenden Zuschnitt des Kernmaterials erfolgen. Auch dieses führt zu einer Reduzierung der Strömungsverluste im Absaugvorgang.
Durch geeignete Materialwahl für die Dichtungseinrichtung kann auch der Lärmschutz weiter verbessert werden.
Schließlich ist es bevorzugt, wenn die Dichtungseinrichtung mit einer Sensoreinrichtung zum Erfassen der Werkzeuggröße und/oder -form, einer Einrichtung zur Steuerung der Querschnittsveränderungseinrichtung in Abhängigkeit von den Sensordaten und einem Aktor zur entsprechenden Betätigung der Querschnittsveränderungseinrichtung ausgerüstet ist.
Dadurch entsteht eine "dichtungseigene" unabhängige Steuerung für die Durchmesserverstellung. Die gesamte Dichtungseinrichtung wird so zu einem autarken Produkt, das unabhängig vom verwendeten Werkzeugmaschinentyp und dem Hersteller nachgerüstet werden kann. Auch bereits existierende Werkzeugmaschinen können so ressourcenschonend und umweltfreundlich nachgerüstet und diesem vorteilhaften Erfindungsgedanken entsprechend verbessert werden.
Es ist insbesondere auch möglich, eine Absaugeinrichtung oder Absaughaube komplett mit Dichtungseinrichtung als Einheit anzubieten, sowohl als Nachrüstsatz für existierende Werkzeugmaschinen als auch als Zubehör für neue.
Der beispielsweise optische Sensor detektiert etwa die Größe des eingewechselten Werkzeuges und der Aktor, beispielsweise eine Pumpe, passt anschließend die Größe des Innenquerschnittes der Dichtungseinrichtung an die so festgestellte Größe des Werkzeuges an.
Zusammengefasst sei festgehalten: Mit ein und derselben Dichtungseinrichtung können so unterschiedliche Werkzeuge (auch unterschiedlichen Typs) zuverlässig so abgedichtet werden, dass die Staub- und Spänepartikel der zum Beispiel spanabhebenden Werkzeuge nur zielgerichtet abgesaugt werden und nicht in unbeabsichtigten Richtungen die Werkzeugmaschine verlassen.
Die Erfindung ist im Bereich der Holz- und Verbundwerkstoffbearbeitung von besonderem Nutzen, aber auch in anderen Bereichen gut einsetzbar.
Im Folgenden werden anhand der Zeichnungen einige Ausführungsbeispiele der Erfindungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch den grundsätzlichen Aufbau einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine;
Fig. 2 einen Schnitt durch einen vergrößerten Ausschnitt einer Werkzeugmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 einen Schnitt durch einen vergrößerten Ausschnitt einer Werkzeugmaschine gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 5 einen Schnitt senkrecht zur Darstellung in Fig. 4; und
Fig. 6 einen Schnitt durch die Ausführungsform in Fig. 4 und 5 in anderer Stellung.
Die in Fig. 1 dargestellte Werkzeugmaschine 10 besitzt eine Maschinenspindel 11, die ein rotierendes Werkzeug 12 antreibt. Es kann sich zum Beispiel um eine CNC-Maschine handeln, aber auch ganz generell um Werkzeugmaschinen etwa zur spanenden Trockenbearbeitung, beispielsweise zur Holzbearbeitung.
Das rotierende Werkzeug 12 kann auch ein austauschbares Werkzeug sein, etwa ein Fräser, ein Bohrer, oder auch ein ganz anderes, insbesondere spanabhebendes Werkzeug.
Dass das Werkzeug 12 rotiert, ist beispielsweise durch die Drehrichtung 14 in Fig. 2 angedeutet, die im Übrigen aber noch weiter unten beschrieben wird.
Bei der Bearbeitung des (nicht dargestellten) Werkstückes fallen Späne und diverse Staubpartikel an, die sich alle im Bereich um das Werkzeug 12 aufhalten. Diese Späne und Staubpartikel müssen abgeführt werden, um die weitere Bearbeitung des Werkstückes zu gewährleisten, das sich anderenfalls zusetzen könnte. Zugleich muss eine kontrollierte Entfernung aus dem Bereich des Werkstückes sichergestellt werden, um eine ungesteuerte Belastung der Umwelt und der Umgebung der Werkzeugmaschine zu vermeiden.
Zu diesem Zweck ist eine Absaughaube 20 vorgesehen, die in der Saugrichtung 21 in Richtung auf einen Unterdruck aufgrund einer Pumpe, eines Kompressors oder dergleichen wirkt. Sie zieht die Umgebungsluft aus dem Bereich des Werkzeuges 12 ab und damit auch die dort befindlichen Späne und Staubpartikel. Je höher die Sauggeschwindigkeit in der Saugrichtung 21 ist, desto schneller werden die Späne und Partikel entfernt.
Da es natürlich zweckmäßig ist, wenn nicht die Absaughaube 20 gegen den gesamten Raum wirkt und gleichzeitig es gewünscht wird, dass die von dem rotierenden Werkzeug 12 abgehobenen Späne nicht frei in die Umgebung abgeschleudert werden, ist herkömmlich eine Dichtungseinrichtung 30 in Form eines Kastens vorgesehen, der an einen Rahmen 15 angehängt wird, der seinerseits mit der Absaughaube 20 in Verbindung steht. Die Absaughaube 20 ragt von dem Rahmen 15 nach oben, das Werkzeug 12 von dem Rahmen 15 nach unten und befindet sich damit innerhalb der Dichtungseinrichtung 30.
In Fig. 1 ist allerdings bereits eine erfindungsgemäße Ausgestaltung der Dichtungseinrichtung 30 vorgesehen. Diese Dichtungseinrichtung 30 besitzt einen ∅_D. Dieser ∅_D ist erfindungsgemäß nämlich verstellbar, so dass die Dichtungseinrichtung 30 auch in einer anderen Position 31 ausgerichtet sein kann. Dort ist ihr ∅_D wesentlich kleiner und nur geringfügig größer als der ∅_W des Werkzeuges 12.
Dies hat wesentliche Vorteile. So ist der Raum um das Werkzeug 12 herum, also der Bereich des Werkzeuges, auch volumenmäßig wesentlich kleiner, so dass die in ihm befindlichen Staubpartikel und Späne wesentlich effizienter und schneller von der Absaughaube 20 abgefördert werden können.
Zugleich ist auch der Innenumfang der Dichtungseinrichtung 30 in dieser engeren Stellung kleiner, so dass die Wahrscheinlichkeit für austretende Späne verringert wird.
Die Verstellbarkeit der Dichtungseinrichtung 30 ermöglicht nun, dass auch Werkzeuge 12 mit unterschiedlichen Durchmessern in dieser Werkzeugmaschine verwendet werden können, wobei für jedes verschiedene Werkzeug 12 jeweils eine optimale Anpassung der Dichtungseinrichtung 30 mit dem Innendurchmesser ∅_D auf den Außendurchmesser ∅_W des Werkzeuges 12 erfolgen kann.
In Fig. 1 sind zwar nur zwei dieser Stellungen wiedergegeben, nämlich die Dichtungseinrichtung 30 beziehungsweise die Dichtungseinrichtung in der Position 31. Natürlich sind auch weitere Zwischenpositionen oder auch noch engere oder weitere Positionen denkbar.
In jedem Falle entsteht im werkzeugnahen Bereich immer die größtmögliche Absauggeschwindigkeit in der Saugrichtung 21.
Fig. 2 zeigt eine beispielhafte Ausgestaltung in einer Ausführungsform der Erfindung. Zu erkennen ist hier wiederum die Maschinenspindel 11 und das rotierende Werkzeug 12 um den Rahmen 15 und die Dichtungseinrichtung 30 ist noch zusätzlich ein Verschleißschutz 40 vorgesehen. Dies kann etwa eine Verschleißbeschichtung sein. Angedeutet ist auch, dass die von dem rotierenden Werkzeug 12 abgeschleuderten Späne und Staubpartikel sich in Richtung 18 auf die Dichtungseinrichtung 30 zu bewegen. Um dies darstellen zu können, ist hier die Dichtungseinrichtung 30 in ihrer ausgefahrenen, also noch nicht optimierten Position dargestellt. Die Splitter, beispielsweise auch des Werkzeuges selbst, etwa ausgebrochene Schneidenteile des Werkzeuges 12, treffen jetzt auf eine Dichtungseinrichtung 30, die neben dem Verschleißschutz 40 auch intern eingearbeitete Energie absorbierende Schichten 35 oder Lagen aufweist. Als Kernmaterial der Dichtungseinrichtung 30 können beispielsweise Schaumstoffe verwendet werden, als eingearbeitete Lagen oder Schichten 35 bieten sich etwa Aramidfasern, oder auch Einlagen aus Stahl, Polyamid oder Dynema oder auch andere Materialien an.
Während in Fig. 2 der Mechanismus der Verstellbarkeit der Dichtungseinrichtung 30 noch nicht explizit gezeigt ist, wird dieser in Fig. 3 in den Mittelpunkt gestellt. Wiederum ist eine Maschinenspindel 11 mit einem daran angeordneten rotierenden Werkstück 12 zu erkennen. Die Absaughaube 20 fehlt, aber die Saugrichtung 21 ist angedeutet, die sich etwa parallel zur Achse des drehenden Werkzeuges 12 erstreckt und oberhalb des Rahmens 15 dann in die Absaughaube 20 führt.
Die Dichtungseinrichtung 30 weist wiederum einen Kern, etwa aus Schaumstoffmaterial auf, aber als besondere Ausgestaltung zusätzlich eine Querschnittsveränderungseinrichtung 38, hier einen aufblasbaren Schlauch. Dieser Schlauch 38 ist symmetrisch rund um das Werkstück 12 auf der Innenseite der Dichtungseinrichtung 30 vorzustellen, was in der Schnittdarstellung in Fig. 3 dazu führt, dass man den Schlauch geschnitten sowohl links als auch rechts sieht.
Die Querschnittsveränderungseinrichtung 38 beziehungsweise der Schlauch ist dabei in zwei Stellungen gezeigt. Zum Einen in einer nicht aufgeblasenen, flachen Stellung in durchgezogener Linie, zum Anderen in einer aufgeblasenen und damit einen wesentlich größeren Durchmesser aufweisenden Stellung in gestrichelter Darstellung.
Diese Querschnittsveränderung führt dazu, dass sich der Schlauch von dem in seiner Stellung ansonsten unveränderten Kern der Dichtungseinrichtung 30 aus nach innen auf das Werkstück 12 zu erstreckt. Damit verringert er den Raum beziehungsweise Bereich um das Werkstück 12 herum, indem sich die Umgebungsluft mit den Spänen und Staubpartikeln befindet, die der Absaughaube 20 zugeführt werden.
Durch einfaches Aufblasen des Schlauches 38 kann auf diese Weise die Veränderung des Innenquerschnittes der Dichtungseinrichtung 30 erfolgen. Je intensiver der Schlauch 38 aufgeblasen wird, desto mehr reduziert sich kreissymmetrisch der Innendurchmesser ∅_D.
Die Durchmesserveränderung des Schlauches 38 kann stufenlos erfolgen oder aber auch verschiedene Stufen können zuvor steuerungstechnisch vorgesehen werden.
Der Schlauch kann auch bestimmte vorgegebene andere geometrische Formen besitzen als in der Zeichnung dargestellt. So kann vorgesehen werden, dass sich der Schlauch in seinem oberen Bereich stärker ausdehnt, indem dort andere Schlauchmaterialien verwendet werden oder eine andere Einspannung des Schlauches vorgenommen wird. Es ist auch möglich, statt eines Schlauches mehrere zu verwenden, um etwa Anpassungen an Geometrien des Werkzeuges 12 und des Werkstückes in Achsrichtung zu berücksichtigen.
Es ist außerdem möglich, die Durchmesserverstellung des Schlauches 38 oder auch eines anderen Durchmesserveränderungselementes auf verschiedene Art anzusteuern. So kann zum Einen die Maschinensteuerung hierzu herangezogen werden, zum Anderen aber auch eine von der Werkzeugmaschine unabhängige, der Dichtungseinrichtung 30 eigene Steuerung eingesetzt werden. In letzterem Fall kann die gesamte Dichtungseinrichtung als autarkes Produkt gedacht und auch angeboten werden, die unabhängig vom verwendeten Typ der Werkzeugmaschine und unabhängig vom Werkzeugmaschinenhersteller nachgerüstet werden kann.
Man würde in diesem Falle die Dichtungseinrichtung zusätzlich mit einem Sensor- und Aktorsystem versehen. Der entsprechende beispielsweise optische Sensor detektiert dann die Größe des eingewechselten Werkzeuges 12 und der Aktor, beispielsweise die Pumpe für den Schlauch 38, passt anschließend die Größe der Dichtungseinrichtung an diese vom Sensor festgestellte Größe des Werkzeuges 12 an.
Fig. 4 zeigt einen schematischen Schnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung. Der Schnitt ist wiederum parallel zur Achse eines Werkzeuges 12 gelegt, also im Regelfall in vertikaler Richtung. Zu erkennen ist neben dem Werkzeug 12 wieder eine Werkzeugspindel 11 und eine Absaughaube 20, in diesem Falle nach oben heraus. Das Werkzeug 12 rotiert um die Achse, die Abführung der Späne erfolgt durch die Absaughaube 20 nach oben.
Das Dichtungselement 30 ist in diesem Falle mit einer Irisblendenverstellmechanik als Querschnittsveränderungseinrichtung 38 ausgerüstet. Die Irisblendenverstellmechanik kann darüber hinaus wie dargestellt senkrecht nach oben aus dem Bereich des Werkzeuges 12 herausgefahren werden, um beispielsweise einen automatischen Werkzeugwechsel zu ermöglichen. Auch kann dadurch eine Anpassung des Dichtungselementes 30 an unterschiedliche Werkzeughöhen, also Erstreckungen des Werkzeuges 12 in Axialrichtung, gewährleistet werden.
Der Schnitt in Fig. 5 ist längs der Linie x genommen und zeigt eine Ansicht des Werkzeugs 12 von unten, der Irisblendenverstellmechanik und der weiteren Teile.
Zur Irisblendenverstellmechanik gehören mehrere Statorflächen 39 aus mit Verschleißschutz beschichtetem Weichschaum. Diese Statorflächen 39 liegen auf fiktiven Spiralarmen ausgehend vom Zentrum, also der Achse des Werkzeuges 12 nach außen und sind in gleichmäßigen Abständen angeordnet.
Wie ein Vergleich mit der Darstellung in Fig. 6 zeigt, sind diese Statorflächen 39 wie bei einer Irisblende bekannt entsprechend verschieblich.
Fig. 6 stellt die gleiche Ansicht wie Fig. 5 dar, allerdings nach einer Verschiebung der Irisblende. Das innere Ende einer jeden Statorfläche kann so nach außen geschoben werden, das äußere Ende der gleichen Irisblende bleibt zwar auf dem konstanten Abstand vom Zentrum, verschiebt aber seine Position, so dass die Statorflächen 39 selbst eine dichter am Umfang liegende Position einnehmen.
Daher zeigt jetzt Fig. 5 die Stellung bei einem relativ kleinen Werkzeug, Fig. 6 bei einem größeren Werkzeug, denn die innersten, dem Werkzeug 12 am nächsten kommenden Teile der Statorflächen 39 sind ja in der dargestellten Fig. 6 weiter vom Zentrum entfernt als in der Fig. 5. Bezugszeichenliste 10 Werkzeugmaschine
11 Maschinenspindel
12 Werkzeug
14 Drehrichtung des Werkzeugs
15 Rahmen
18 Richtung der Späne
20 Absaughaube
21 Saugrichtung
30 Dichtungseinrichtung
31 Andere Position der Dichtungseinrichtung
35 Lage oder Schicht
38 Schlauch
39 Statorflächen
40 Verschleißschutz
∅_D ;Innendurchmesser der Dichtungseinrichtung
∅_W ;Außendurchmesser des Werkzeuges

Claims

1. Werkzeugmaschine (10) mit einem rotierenden Werkzeug (12), einer Absaughaube (20) zum Absaugen aus dem Bereich des Werkzeuges (12) und mit einer Dichtungseinrichtung (30) um den Bereich des Werkzeuges (12), dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung (30) mit einem veränderlichen Innenquerschnitt (∅_D) ausgerüstet ist.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung (30) mit einer Querschnittsveränderungseinrichtung (38) zur Veränderung des Innenquerschnittes ausgerüstet ist.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsveränderungseinrichtung (38) ein flexibles pneumatisches Element aufweist.

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsveränderungseinrichtung (38) als flexibles pneumatisches Element einen aufblasbaren Schlauch aufweist, der auf dem inneren Umfang der Dichtungseinrichtung (30) umlaufend symmetrisch um das rotierende Werkzeug (12) angeordnet ist und sich auf einem Kern der Dichtungseinrichtung (30) abstützt.

5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsveränderungseinrichtung (38) ein flexibles hydraulisches Element aufweist.

6. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die flexiblen pneumatischen oder hydraulischen Elemente der Querschnittsveränderungseinrichtung (38) eine Verschleiß reduzierende oder dagegen schützende Beschichtung aufweisen.

7. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsveränderungseinrichtung (38) ein mechanisches Element aufweist.

8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsveränderungseinrichtung (38) als mechanisches Element eine Irisblende aufweist.

9. Werkzeugmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung (30) einen Schaumstoffkern aufweist.

10. Werkzeugmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung (30) austauschbar ist, insbesondere austauschbare Schaumstoffkerne unterschiedlicher Härtegrade aufweist.

11. Werkzeugmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumstoffkern mit einer verstärkenden Schicht (35) oder Lage als Splitterschutz ausgerüstet ist.

12. Werkzeugmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung (30) mit einer Sensoreinrichtung zum Erfassen der Werkzeuggröße und/oder -form, einer Einrichtung zur Steuerung der Querschnittsveränderungseinrichtung (38) in Abhängigkeit von den Sensordaten und einem Aktor zur entsprechenden Betätigung der Querschnittsveränderungseinrichtung (38) ausgerüstet ist.

13. Werkzeugmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung (30) mit einer Sensoreinrichtung zum Erfassen auftreffender Partikel oberhalb einer Mindestgröße und/oder Mindestenergie und einer Signaleinrichtung zur Abgabe eines entsprechenden Signals ausgerüstet ist.

14. Werkzeugmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung (30) achsparallel zur Drehachse der Spindel (11) verfahrbar ist.

15. Dichtungseinrichtung (30) für eine Werkzeugmaschine (10) mit einem rotierenden Werkzeug (12) und einer Absaughaube (20) zum Absaugen aus dem Bereich des Werkzeuges (12), dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung (30) mit einem veränderlichen Innenquerschnitt (∅_D) ausgerüstet ist.

16. Dichtungseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Querschnittsveränderungseinrichtung (38) vorgesehen ist.

17. Dichtungseinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsveränderungseinrichtung (38) ein flexibles pneumatisches oder hydraulisches oder ein mechanisch verstellbares Element aufweist.

18. Absaughaube für eine Werkzeugmaschine (10) mit einem rotierenden Werkzeug (12), ausgerüstet mit einer Dichtungseinrichtung (3) nach einem der Ansprüche 15 bis 17.