DE19735420C2 - Werkzeughalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter mit einem Aufnahmeschaft zum Einsetzen in eine Aufnahme eines Werk­ zeugträgers, bspw. eines Werkzeugrevolvers, einer Werk­ zeugmaschine.

Schaltbare Werkzeugträger, insbesondere in Gestalt von Werkzeugrevolvern (Scheiben-, Kronen- oder Trommelre­ volver) sind üblicherweise mit in gleichen Winkelabständen angeordneten Aufnahmen, bspw. in Form von zylindrischen Bohrungen ausgerüstet, in die Werkzeughalter mit entspre­ chenden Aufnahmeschäften eingesetzt werden. Die Werkzeug­ halter ihrerseits sind entweder zur Aufnahme feststehender Werkzeuge, bspw. Drehmeissel eingerichtet oder aber so ausgebildet, dass sie jeweils wenigstens ein angetriebenes Werkzeug aufnehmen, dessen Antrieb über eine Antriebswelle erfolgt, die häufig in dem Aufnahmeschaft des Werkzeug­ trägers aufgenommen ist und die mit einer im Bereiche des Werkzeugträgers angeordneten Antriebsquelle gekuppelt ist.

Ein Überblick über solche Einrichtungen zur Komplettbear­ beitung auf CNC-Drehmaschinen mit angetriebenen Werkzeugen findet sich bspw. in VDI-Z125 (1983, Nr. 22) Seiten M107 bis M111). Erwähnt werden können auch die FR 2 364 092 A1 und die DE 34 30 380 A1 um einige weitere Beispiele für den Stand der Technik anzugeben.

Werkzeuge deren Arbeitsschneiden hohen Beanspruchun­ gen ausgesetzt sind, bedürfen häufig einer Kühlung oder Schmierung. Die Kühl- oder Schmiermittelzufuhr erfolgt in einfachen Fällen über getrennt von dem Werkzeugträger an­ geordnete, äußere Schmier- oder Kühlmittelzufuhrleitungen und -düsen, die in der Nähe der Werkzeuge münden. Bei einem Werkzeugrevolver, der eine Vielzahl unterschiedli­ cher Werkzeuge nacheinander in Eingriff bringt, ist wegen der unterschiedlichen räumlichen Lage der Arbeitsschneiden des jeweils in Eingriff befindlichen Werkzeuges eine optimale Schmier- oder Kühlmittelversorgung auf diese Weise in der Regel nicht möglich. Bei einer aus der DD 250 482 A1 bekannten separaten Kühl- und Schmiermittelzuführ­ einrichtung für Mehrspindelköpfe ist an dem Mehrspindel­ kopf eine Ölkammer mit Pumpe und deren Betätigungsein­ richtung befestigt, während an den Werkzeugspindel Schalt­ einrichtungen angeordnet sind, welche mit der Betätigungs­ einrichtung zeitweilig im Eingriff stehen. Eine solche Einrichtung kommt für Werkzeugrevolver, die auch fest­ stehende Werkzeuge aufnehmen nicht infrage.

Dies gilt auch für eine aus der DE 34 43 610 C2 bekannte Haltevorrichtung für ein mit einer Schneidflüssigkeit betriebenes Werkzeug, die einen drehbaren Werkzeughalter, der mit der Spindel einer Drehmaschine verbindbar ist und einen stationären Tragteil aufweist, in dem der Werkzeughalter gelagert ist und der mit einem ortsfesten Teil der Drehmaschine zu verbinden ist. Die Vorrichtung weist eine Pumpe für die Schneidflüssigkeit auf, die in Gestalt einer Flügelzellen- Pumpe ausgebildet ist, deren Stator durch den stationären Tragteil und deren Rotor durch den Werkzeughalter gebildet ist.

Es ist deshalb bekannt, bspw. bei Drehmaschinen mit schaltbaren Werkzeugträgern (Revolverscheiben) das Kühl­ mittel durch die Revolverscheibe den in den Werkzeughal­ tern gespannten Werkzeugen zuzuführen. Die zugehörige Kühl- oder Schmiermittelversorgungseinrichtung weist im Bereiche der Aufnahmen des Werkzeugträgers angeordnete Anschlußstutzen oder -nippel auf, die jeweils mit einer entsprechenden Anschlußbohrung der in die Aufnahmen einge­ setzten Werkzeugträger kuppelbar sind. Die Ausbildung und Anordnung dieser Anschlußstutzen oder -nippel, bzw. der Anschlußbohrungen an den Werkzeugträgern ist genormt (DIN 69880). Da die Zuführung des Kühl- oder Schmiermittels durch die Revolverscheibe schwieriger als bspw. bei Be­ arbeitungszentren durch die Hauptspindel ist, ist bei serienmäßig ausgestatteten Drehmaschinen mit schaltbaren Werkzeugträgern der Kühlmitteldruck in der Praxis auf ca. 15 bar begrenzt. Das bedeutet aber, dass der Druckverlust in den Kühl- oder Schmiermittelleitungen des einzelnen Werkzeugträgers einen bestimmten, verhältnismäßig niederen Wert nicht überschreiten darf, weil sonst die Kühl- oder Schmiermittelversorgung der Arbeitsschneiden des gespann­ ten Werkzeuges nicht mehr gewährleistet ist. Während der Kühlmitteldruck für außengekühlte Werkzeuge in der Regel ausreicht, ist der für den Einsatz von innengekühlten Werkzeugen häufig nicht mehr genügend. In den Werkzeugre­ volvern von Drehmaschinen kommen aber heute mehr und mehr Werkzeuge für die spangebende Fertigung mit Innenkühlung, wie sie vielfach in Bearbeitungszentren eingesetzt werden, zur Anwendung. Bei kleineren Werkzeugen, die einen ent­ sprechend kleineren Leitungsquerschnitt für das Kühl- oder Schmiermittel haben, reicht dann der Kühl- oder Schmier­ mitteldruck der Kühl- oder Schmiermittelversorgungsein­ richtung des Werkzeughalters nicht aus.

Aufgabe der Erfindung ist es hier abzuhelfen und einen Weg zu weisen, der es gestattet in dem Werkzeug­ träger von spangebenden Bearbeitungsmaschinen, insbesonde­ re von Drehmaschinen Werkzeuge einzusetzen, die einen ver­ hältnismäßig hohen Kühl- oder Schmiermitteldruck erfor­ dern, wie dies bspw. bei innengekühlten Werkzeugen der Fall ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist der erfindungsgemäße Werkzeugträger die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf.

Dadurch dass in dem Werkzeughalter eine Druckerhö­ hungspumpe angeordnet ist, die eingangsseitig mit der Kühl- oder Schmiermittelversorgungseinrichtung des Werk­ zeugträgers, bspw. des Werkzeugrevolvers verbunden ist, kann, unabhängig von dem an dem Werkzeugträger vorhandenen Kühl- oder Schmiermitteldruck, das Kühl- oder Schmier­ mittel mit hohem Druck an die Werkzeugschneide des in dem Werkzeughalter gespannten Werkzeuges gebracht werden. Damit ist auch der Einsatz von innengekühlten Werkzeugen kleineren Durchmessers möglich, ohne dass dazu der Werk­ zeugträger selbst hinsichtlich seiner Kühl- oder Schmier­ mittelversorgungseinrichtung umgebaut oder besonders ausgelegt werden müsste. Die Nutzung des in dem Werkzeug­ träger ohnehin vorhandenen Antriebs für angetriebene Werkzeuge zur Kühl- oder Schmiermitteldruckverstärkung für feststehende und/oder angetriebene Werkzeuge in den Werk­ zeughaltern führt zu einer wesentlichen Erweiterung des Einsatzbereiches, bspw. von schaltbaren Werkzeugträgern bei Drehmaschinen. Die Steuerung der Kühl- oder Schmier­ mittelzufuhr zu den Werkzeugen erfolgt, ähnlich wie bei einem angetriebenen Werkzeug, über entsprechende Unterpro­ gramme der Maschinensteuerung. Der neue Werkzeughalter ist im Prinzip für den Einsatz auf allen Werkzeugträgern, insbesondere Werkzeugrevolvern, geeignet, die mit einem Antrieb für angetriebene Werkzeuge ausgerüstet sind.

Der insbesondere zur Verwendung auf einem schaltbaren Werkzeugträger, bspw. Werkzeugrevolver bestimmte neue Werkzeughalter kann grundsätzlich, worauf der Ordnung halber hingewiesen sei, auch auf einem nicht schaltbaren, d. h. feststehenden Werkzeugträger eingesetzt werden. Vor­ aussetzung dafür ist, dass diesem Werkzeugträger eine äußere Antriebsquelle zugeordnet ist, mit der die in dem Werkzeughalter angeordnete Druckerhöhungspumpe kuppelbar ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Anord­ nung derart getroffen, dass der Werkzeughalter ein mit dem zum Einsetzen in die Aufnahme eines Werkzeugträgers einer Werkzeugmaschine eingerichteten Aufnahmeschaft versehenes Gehäuse aufweist, in dem wenigstens eine Werkzeugaufnah­ meeinrichtung angeordnet ist. In dem Gehäuse ist die Druckerhöhungspumpe untergebracht.

Der Druckerhöhungspumpe sind zweckmäßigerweise in dem Werkzeughalter angeordnete Überdruckventilmittel zugeord­ net, um damit das Auftreten von unerwünschten Überdrücken zu vermeiden.

Falls erforderlich, können der Druckerhöhungspumpe ausgangsseitig auch Druckausgleichsmittel zugeordnet sein, die ebenfalls in dem Werkzeughalter untergebracht sind und einen mit der Ausgangsseite der Druckerhöhungspumpe ver­ bundenen, ein vorbestimmtes Volumen enthaltenden Raum aufweisen. Dieser Raum ist auf zumindest einer Seite durch eine gegen eine elastische Kraft bewegliche Wand, bspw. in Gestalt eines federbelasteten Kolbens oder Ventilgliedes begrenzt.

Die Druckerhöhungspumpe kann an sich beliebig ausge­ bildet sein. Besonders einfache konstruktive, Verhältnisse ergeben sich aber, wenn die Druckerhöhungspumpe eine Kolbenpumpe ist. In dem Gehäuse des Werkzeughalters ist dann ein Exzenter- oder Kurbeltrieb zum Antrieb des Kol­ bens der Kolbenpumpe angeordnet, der mit der Antriebswelle gekuppelt ist. Mit Rücksicht auf die beschränkten Platz­ verhältnisse in dem Gehäuse des Werkzeughalters ist es zweckmäßig, wenn die Kolbenpumpe einen in dem Gehäuse um eine gehäusefeste Achse schwenkbar gelagerten Schwenk­ zylinder aufweist. Dabei kann die gehäusefeste Achse durch Achsmittel gebildet sein, auf denen der Schwenkzylinder schwenkbar gelagert ist und in denen in den Schwenkzylin­ der führende Kühl- oder Schmiermittelkanäle ausgebildet sind, die Ventilmittel enthalten.

Der neue Werkzeughalter kann zur Aufnahme wenigstens eines feststehenden Werkzeuges, bspw. eines Drehmeißels oder aber eines angetriebenen Werkzeuges, bspw. eines Bohrwerkzeuges eingerichtet sein. Der Antrieb des ange­ triebenen Werkzeuges ist dann zweckmäßigerweise mit der dem Werkzeug zugeordneten Antriebsquelle kuppelbar. Er ist in dem Werkzeughalter von der dort drehbar gelagerten Antriebswelle abgeleitet, von der aus auch die Druckerhö­ hungspumpe angetrieben ist.

Die Zufuhr des von der Druckerhöhungspumpe drucksei­ tig abgegebenen Kühl- oder Schmiermittels zu der Arbeits­ schneide des in dem Werkzeughalter aufgenommenen Werkzeugs erfolgt durch in dem Werkzeughalter vorgesehene Kühl- oder Schmiermittelkanäle oder -leitungen. Durch die Wahl einer entsprechenden Austrittsdüse kann das Kühl- oder Schmier­ mittel auch zerstäubt in dosierter Menge auf die Werkzeug­ schneide gerichtet werden. Damit ist eine Minimalmengen­ schmierung möglich, wie sie bei Verwendung moderner Schneidstoffe zur Reduzierung des Einsatzes von Emulsionen in der spangebenden Fertigung in steigendem Maße angewandt wird.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegen­ standes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine spangebende Bearbeitungseinrichtung mit Werkzeughaltern gemäß der Erfindung, in einer Seitenansicht und in schematischer Darstellung sowie teilweise im Ausschnitt,

Fig. 2 einen Werkzeughalter für ein feststehendes Werk­ zeug der Bearbeitungseinrichtung nach Fig. 1, in der Draufsicht

Fig. 3 den Werkzeughalter nach Fig. 2, geschnitten längs der Linie III-III der Fig. 2, in einer Seitenansicht.

Fig. 4 den Werkzeughalter nach Fig. 2, in einem Teil­ schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 3, in einer Seitenansicht.

Fig. 5 einen Werkzeughalter für ein angetriebenes Werk­ zeug der Bearbeitungseinrichtung nach Fig. 1, in der Draufsicht und

Fig. 6 den Werkzeughalter nach Fig. 5, geschnitten längs der Linie VI-VI der Fig. 5, in einer Sei­ tenansicht.

In Fig. 1 ist schematisch eine spangebende Bearbei­ tungseinrichtung für eine CNC-Drehmaschine dargestellt. Die Drehmaschine weist einen Spindelstock 1 mit einem Spannfutter 2 und einem bei 3 angedeuteten, zu bearbeiten­ den Werkstück, sowie einen Reitstock 4 auf. Der Reitstock 4 trägt eine Pinole 5 und eine Zentrierspitze 6. Seitlich oberhalb des Spindelstockes 1 und des Reitstockes 4 ist ein schaltbarer Werkstückträger in Gestalt eines Werkzeug­ revolvers 7 angeordnet, der als Scheibenrevolver ausgebil­ det ist und eine Revolverscheibe 8 aufweist, die in an sich bekannter Weise um eine Revolverachse 9 programmgemäß weiterschaltbar ist. In der Revolverscheibe 8 sind achs­ parallele Aufnahmen 10 ausgebildet, von denen jede zur Aufnahme eines entsprechenden Aufnahmeschaftes 11 eines Werkzeughalters 12 bzw. 13 bestimmt ist. Der Werkzeug­ halter 12 ist zur Aufnahme eines feststehenden Werkzeuges eingerichtet, dass in Gestalt eines Innenausdrehbohr­ meißels 14 veranschaulicht ist. Die Einzelheiten dieses Werkzeughalters 12 sind in den Fig. 2 bis 4 darge­ stellt; sie werden im Nachfolgenden erläutert werden.

Der andere Werkzeughalter 13 ist für die Aufnahme eines angetriebenen Werkzeuges eingerichtet, das in Fig. 1 in Gestalt eines innengekühlten Bohrers 15 angedeutet ist. Seine Einzelheiten sind in den Fig. 5 und 6 ver­ anschaulicht und werden anhand dieser Figuren noch erläu­ tert werden.

Die Aufnahmen 10 der Revolverscheibe 8 sind für angetriebene Werkzeuge bestimmt. In jeder dieser Aufnahmen ist deshalb ein Antriebswellenstummel 16 koaxial drehbar gelagert, der über ein aufgesetztes Ritzel 17 und ein zentrales Antriebszahnrad 18 mit einer bei 19 schematisch angedeuteten CNC-gesteuerten Antriebsquelle gekuppelt ist. Die Antriebsquelle 19 erlaubt es, die jeweils im Eingriff mit dem Werkstück 3 befindlichen angetriebenen Werkzeuge, bspw. das Bohrwerkzeug 15, programmgemäß in ihrer Drehzahl und ihrem Drehsinn zu steuern. Die zugehörige Programm­ steuerungseinheit ist bei 20 angedeutet.

In der Revolverscheibe 8 sind Einrichtungen zur Kühl- oder Schmiermittelversorgung der in den Werkzeughaltern 12, 13 gespannten Werkzeuge 14, 15 vorgesehen. Wie in Fig. 1 lediglich schematisch angedeutet, sind in der Revolverscheibe 8 zu den einzelnen Aufnahmen 10 führende Kühl- oder Schmiermittelleitungen 21 angeordnet, die im vorliegenden Falle mit einem in der mit dem zentralen An­ triebszahnrad 18 verbundenen Antriebswelle 22 verlaufen­ den, zentralen Kühl- oder Schmiermittelzufuhrkanal 23 ver­ bunden sind. Der Kühl- oder Schmiermittelzufuhrkanal 23 wird seinerseits über eine bei 24 lediglich schematisch angedeutete Flüssigkeitskupplungseinrichtung und eine Zufuhrleitung 25 von einer nicht weiter dargestellten Kühl- oder Schmiermittelquelle versorgt. Die Kühl- oder Schmiermittelversorgung geschieht unter einem vorbestimm­ ten Eingangsdruck, der in der Größenordnung von maximal ca. 15 bar liegt.

Die zu den einzelnen Aufnahmen 10 der Revolverscheibe 8 führenden Leitungen 21 münden bei jeder Aufnahme 10 in einem Anschlußstutzen oder -nippel 26, der abgedichtet in eine entsprechende Anschlußbohrung 51 des auf die Revol­ verscheibe 8 aufgesetzten Werkzeughalters 12 bzw. 13 führt. Die so gebildete Kühl- oder Schmiermittelanschluß­ stelle ist genormt (DIN 69880) und deshalb nicht weiter erläutert.

Über im einzelnen noch zu erläuternde Kühl- oder Schmiermittelversorgungsmittel in den Werkzeughaltern 12, 13 wird das so zugeführte Kühl- oder Schmiermittel un­ mittelbar zu den arbeitenden Werkzeugschneiden der in den Werkzeughaltern 12, 13 gespannten Werkzeuge 14, 15 ge­ bracht.

Der in den Fig. 2 bis 4 dargestellte Werkzeug­ träger 12 ist, wie bereits erwähnt, zur Aufnahme eines feststehenden innengekühlten Innendrehmeißels 14 bestimmt. Er weist ein zweiteiliges Gehäuse 27 auf, dessen Unterge­ häuseteil 28 einen Aufnahmeschaft 11 gemäß DIN 69880 trägt, in dem eine koaxiale Antriebswelle 30 drehbar gela­ gert ist, die an ihrem freien Ende Kupplungsmittel 31 trägt, die bei in eine entsprechende Aufnahme 10 der Revolverscheibe 8 (Fig. 1) eingesetztem Aufnahmeschaft 11 eine formschlüssige Kupplung mit dem der Aufnahme 10 zugeordneten Antriebswellenstummel 16 ergeben. Die Lager­ ung der Antriebswelle 30 erfolgt über ein Nadellager 32 in dem Aufnahmeschaft 11 sowie über ein koaxiales Rillen­ kugellager 33 in dem Gehäuseunterteil 28. In Achsrichtung ist die Antriebswelle 30 durch ein Axial-Nadellager 34 abgestützt.

Auf das Gehäuseunterteil 28 ist ein Gehäuseoberteil 35 flüssigkeitsdicht aufgesetzt, das mit dem Gehäuseun­ terteil 28 über zweckentsprechend verteilt angeordnete Schraubenbolzen 36 verschraubt und bei 37 (Fig. 2) ver­ stiftet ist. In dem Gehäuseoberteil 35 ist eine zylin­ drische Werkzeugaufnahmebohrung 38 ausgebildet, in die im vorliegenden Falle das Innenausdrehwerkzeug 14 mit seinem Schaft flüssigkeitsdicht eingesetzt ist. Die Befestigungs­ mittel mit denen das Innenausdrehwerkzeug 14 an dem Gehäu­ seoberteil 35 befestigt ist, sind nicht weiter erläutert; sie sind an sich bekannt.

In dem Gehäuse 27 ist eine Druckerhöhungspumpe für das zur Versorgung des innengekühlten Innenausdrehwerk­ zeugs 14 erforderliche Kühl- oder Schmiermittel angeordnet, die in Gestalt einer Kolbenpumpe 39 ausgebildet ist. Die Kolbenpumpe 39 ist in einer im Wesentlichen in dem Gehäu­ seoberteil 35 ausgesparten Kammer 40 angeordnet. Sie weist einen Schwenkzylinder 41 auf (Fig. 4), der abgedichtet auf zwei koaxialen Achsbolzen 42 schwenkbar gelagert ist, welche in entsprechende Bohrungen der beiden Gehäuseteile 28, 35 eingesetzt sind. In den Zylinderraum 43 des Schwenkzylinders 41 ragt ein in der Zylinderwandung abge­ dichtet verschieblich geführter Kolben 44, der über ein ein Radialnadellager 45 enthaltendes Pleuellager mit einem Kurbelzapfen 46 gekoppelt ist. Der den Kolben 44 antrei­ bende Kurbelzapfen 46 ist achsparallel auf der Antriebs­ welle 30 ausgebildet, wobei die dem Kolbenhub entsprechen­ de Exzentrizität in Fig. 5 bei 47 angedeutet ist.

Bei einer Drehbewegung der Antriebswelle 30 führt deshalb der Kolben 44 ein hin- und hergehende Hubbewegung aus, wobei gleichzeitig der Schwenkzylinder 41 um die beiden Achsbolzen 42 hin und hergeschwenkt wird.

Die Kühl- oder Schmiermittelzu- und -abfuhr in bzw. aus dem Zylinderraum 43 erfolgt über die beiden koaxialen Achsbolzen 42, die zu diesem Zwecke mit entsprechenden Einrichtungen versehen sind:

In dem in das Gehäuseunterteil 28 eingesetzten Achs­ bolzen 42 ist ein mit einer Druckfeder 48 belastetes Saugventil 49 angeordnet, dessen Ventilsitz auf der einen Seite mit einer im Gehäuseunterteil 28 angeordneten Lei­ tung 50 verbunden ist, die in der aus den Fig. 4, 5 ersichtlichen Weise über mehrere jeweils winklig zuein­ ander stehende und in dem Gehäuseunterteil 28 durch ent­ sprechende Bohrungen gebildete Leitungsabschnitte zu der Anschlußbohrung 51 führt und die im Weiteren als Sauglei­ tung bezeichnet wird. Die Anschlußbohrung 51 auf der dem Aufnahmeschaft 11 zugewandten Planseite des Gehäuses 27 passt abgedichtet auf den Anschlußstutzen oder -nippel 26 (Fig. 1) der Revolverscheibe 8, sodass bei auf der Revol­ verscheibe 8 aufgesetztem Werkzeughalter 12 die Sauglei­ tung 50 unmittelbar mit der Kühl- oder Schmiermittelver­ sorgungsleitung 21 verbunden ist.

Auf der anderen Seite ist das Saugventil 49 über einen koaxialen Durchgangskanal 52 mit dem Zylinderraum 43 der Kolbenpumpe 39 verbunden.

Der andere in das Gehäuseoberteil 35 eingesetzte Achsbolzen 42 enthält ein Druckventil 53, dass durch eine Druckfeder 54 auf seinen Sitz gedrückt ist und dass den Durchfluss durch einen koaxialen Durchgangskanal 55 zu dem Zylinderraum 43 in einer Richtung sperrt. An seinen Ven­ tilsitz schliesst sich auf der anderen Seite ein in dem Gehäuseoberteil 35 ausgebildeter Druckkanal 56 an, der über mehrere, als Bohrungen ausgebildete Druckkanalab­ schnitte in die Werkzeugaufnahmebohrung 38 mündet. In der Werkzeugaufnahmebohrung 38 ist zwischen dem Schaft 57 des dort eingesetzten Innenausdrehwerkzeuges 14 und dem Bohr­ ungsboden ein kleiner Raum frei gelassen, der in Fig. 4 dargestellt ist und ringsum bei 58 gegen den Werkzeug­ schaft 57 abgedichtet ist. In ihn mündet auf der einen Seite der Druckkanal 56, während auf der anderen Seite von ihm ein in dem Innenausdrehwerkzeug 14 ausgebildeter Kühl- oder Schmiermittelkanal 59 abgeht, der in Gestalt einer Düse 60 in unmittelbarer Nähe der Werkzeugschneide 61 mün­ det.

In dem Gehäuseoberteil 35 ist neben der die Kolben­ pumpe 39 aufnehmenden Kammer 40 eine als zylindrische Bohrung gestaltete Federkammer 62 ausgebildet, von der aus eine Belüftungsöffnung 43 ins Freie führt. Die Federkammer 62 ist mit der Druckleitung 56 über eine koaxiale Bohrung 64 verbunden, in die ein ins Freie führender Leckagekanal 65 seitlich mündet. Der Leckagekanal 65 ist normalerweise durch einen in der Bohrung 64 abgedichtet verschieblich gelagerten Kolben 66 verschlossen, der unter der Wirkung einer ihn in der Richtung auf die in Fig. 4 dargestellte Schliessstellung zu belastenden Druckfeder 67 in der Federkammer 62 steht.

In Normalbetrieb, wenn die Werkzeugschneide 61 mit dem Werkstück 3 (Fig. 1) in Eingriff steht, wird die mit dem Wellenstummel 16 der entsprechenden Aufnahme 10 gekup­ pelte Antriebswelle 30 von der Antriebsquelle 19 angetrie­ ben.

Die Kolbenpumpe 39 wird über den Saugkanal 50 mit Kühl- oder Schmiermittel versorgt. Sie erhöht den Kühl- oder Schmiermitteldruck in dem Druckkanal 56 auf einen wesentlich höheren Wert wieder erforderlich ist, um eine einwandfreie Kühlung und Schmierung der Werkzeugschneide 61 zu gewährleisten. Das unter erhöhten Druck stehende Kühl- oder Schmiermittel strömt über den Druckkanal 56 und den Innenkanal 59 in dem Ausdrehwerkzeug 14 zu der Düse 60, die in unmittelbarer Nähe der Werkzeugschneide 61 angeordnet ist.

Bei dieser normalen Betriebsweise der Kolbenpumpe 39 bleibt der Leckagekanal 65 durch den Kolben 66 verschlos­ sen. Der Kolben 66 führt aber gegen die Wirkung der Feder 67 eine elastische hin und hergehende Bewegung im Takt der Hubfrequenz des Kolbens 45 aus, mit der Folge, dass Druck­ schwankungen in dem Druckkanal 56 wesentlich reduziert werden. Solche Druckschwankungen rühren von der taktweisen Arbeitsweise der Kolbenpumpe 39 her. Sie könnten insbeson­ dere bei einer feinen Dosierung des Kühl- oder Schmier­ mittels an der Düse 60 störend sein.

Falls aus irgendeinem Grunde, bspw. wegen einer Ver­ stopfung der Düse 60 durch einen ablaufenden Span, der Druck auf der Druckseite der Kolbenpumpe 39 unzulässig ansteigen sollte, wird der Kolben 66 entgegen der Druckfe­ der 67 soweit in die Federkammer 62 hineingeschoben, dass er die Leckagebohrung 65 freigibt, so dass sich der Druck in der Druckleitung 56 nach außen abbauen kann.

Grundsätzlich könnte anstelle des federbelasteten Kolbens 66 auch eine federbelastete Membran oder eine anders ausgebildete bewegliche Wand mit einem entsprechen­ den Verschlußglied für den Leckagekanal 65 vorgesehen werden, worauf der Ordnung halber hingewiesen sei. Die Drehzahl der Antriebswelle 30 und damit das Maß der von der Kolbenpumpe 39 erzielten Druckerhöhung können ebenso über ein Unterprogramm der Steuereinheit 20 (Fig. 1) gesteuert werden, wie die Betriebs- und Stillstandszeiten der Kolbenpumpe 39. Damit ist eine feine Abstimmung auf den Schmier- oder Kühlmittelbedarf des in die Werkzeug­ aufnahmebohrung 38 eingesetzten Werkzeugs und auf die Taktzeiten des Werkzeugrevolvers 7 möglich.

Grundsätzlich ist an dieser Stelle noch darauf hin­ zuweisen, dass der Druckkanal 56, abhängig von der Art des in die Werkzeugaufnahmebohrung 38 eingesetzten Werkzeugs, auch neben dem Werkzeug an einer geeigneten Stelle in dem Gehäuse 27 münden könnte. Um ein Beispiel zu erwähnen, wäre es etwa denkbar, einen der Verschlußstopfen 68 (Fig. 4) von Abschnitten des Druckkanals 56 herauszuschrauben und durch einen Anschlußnippel einer von außen her zu der Werkzeugschneide 61 führenden, kurzen Leitung zu ersetzen.

Während der beschriebene Werkzeughalter 13 zur Auf­ nahme eines feststehenden Werkzeugs eingerichtet ist, ist der Werkzeughalter 13 nach den Fig. 5, 6 zur Aufnahme eines angetriebenen Werkzeuges, hier des Bohrers 15, be­ stimmt.

Die in dem Gehäuse 27a dieses Werkzeughalters 13 angeordnete Druckerhöhungspumpe in Gestalt der Kolbenpumpe 39 ist grundsätzlich gleich aufgebaut, wie bei der anhand der Fig. 2 bis 4 beschriebenen Ausführungsform des Werkzeughalters 12. Gleiche Teile sind deshalb mit glei­ chen Bezugszeichen versehen und nicht nochmals erläutert.

Unterschiedlich zu dem Werkzeughalter 12 ist in dem Gehäuseoberteil 35a eine büchsenförmige Werkzeugaufnahme 38a über Rillenkugellager 70, 71 drehbar gelagert. In der Werkzeugaufnahme 38a ist eine Spannbüchse 72 vorgesehen, die in an sich bekannter Weise zur Spannung des zylin­ drischen Schaftes, bspw. des innengekühlten Bohrers 15 (Fig. 1) dient. Auf die Werkzeugaufnahme 38a ist ein Ritzel 73 aufgesetzt, das über Keile 74 drehfest mit der Werkzeugaufnahme 38a verbunden ist. Mit dem Ritzel 73 steht ein Antriebszahnrad 75 im Eingriff, dass drehfest auf die Antriebswelle 30 aufgekeilt ist, die beidseitig des Antriebszahnrades 75 in dem Gehäuseoberteil 35a und in dem Gehäuseunterteil 28a jeweils durch ein Rillenkugel­ lager 33 bzw. 66 drehbar gelagert ist. Die Lagerverhält­ nisse der Antriebswelle 30 in dem Aufnahmeschaft 11 sind gleich wie in Fig. 3 dargestellt.

Der Druckkanal 56a ist bei dieser Ausführungsform über entsprechende, jeweils als Bohrungen ausgebildete Druckkanalabschnitte an den Verteilerraum einer in eine entsprechende Aussparung des Gehäuseunterteils 28a einge­ setzten Flüssigkeitskupplung 76 angeschlossen. Die Flüs­ sigkeitskupplung 76 umgibt abgedichtet ein zylindrisches Flüssigkeitszuführteil 77 der Werkzeugaufnahme 38a, in dem ein in der Werkzeugaufnahme 38a koaxial ausgebildeter Kühl- oder Schmiermittelversorgungskanal 78 über Radial­ bohrungen 79 mündet. Der Kühl- oder Schmiermittelversor­ gungskanal 78 führt zu einem im Bereiche der Spannbüchse 72 angeordneten Anschlußstück 80, das bei in die Spann­ büchse 72 eingesetzt, innengekühltem Werkzeug die Ver­ bindung zu dessen Kühl- oder Schmiermittelkanal herstellt.

Im Betrieb werden somit sowohl das in der Spannbüchse 72 gespannte Werkzeug, als auch die Kolbenpumpe 39 gleich­ zeitig von der Antriebswelle 30 aus angetrieben, so dass eine dauernde, einwandfreie Kühl- oder Schmiermittelver­ sorgung der Arbeitsschneiden des Werkzeuges gewährleistet ist.

Grundsätzlich wäre es auch denkbar, in dem Werkzeug­ halter 13 Kupplungsmittel vorzusehen, die es erlauben, die Kolbenpumpe 39 von der Welle 30 abzukuppeln, wenn das in der Spannbüchse 72 aufgenommene Werkzeug keiner Druck­ erhöhung für seine Kühl- oder Schmiermittelversorgung bedarf.

Abschliessend ist zu erwähnen, dass eine Druckerhö­ hungspumpe der beschriebenen Art, die von der Antriebs­ welle 30 aus angetrieben ist, naturgemäß auch in Werkzeug­ haltern vorgesehen werden kann, die als Mehrfach-Werk­ zeughalter ausgebildet und zur Aufnahme von mehren Werk­ zeugen eingerichtet sind.

Bei dem Werkzeughalter 13 ist einer der Achsbolzen 40 mit einem angeformten, gegebenenfalls als Schlüsselansatz ausgebildeten Flansch 40a versehen (Fig. 6), der die Montage und Demontage der Kolbenpumpe 39 erleichtert. Prinzipiell könnte eine entsprechende Maßnahme auch bei dem Werkzeughalter 12 nach den Fig. 2 bis 4 vorgesehen sein, wie es auch denkbar ist, beide Achsbolzen 40 in entsprechender Weise zu gestalten.

Claims (11)

1. Werkzeughalter mit einem zum Einsetzen in eine Auf­ nahme (10) eines Werkzeugträgers (8) einer Werkzeug­ maschine eingerichteten Aufnahmeschaft (11), wenig­ stens einer Werkzeugaufnahmeeinrichtung (38, 38a) und Kühl- oder Schmiermittelleitungsmitteln (56), die von Kühl- oder Schmiermitteleinlassmitteln (50, 51) an dem Werkzeughalter zu dem jeweiligen in der Werkzeug­ aufnahmeeinrichtung aufgenommenen Werkzeug (14, 15) führen, sowie mit einer an dem Werkzeughalter ange­ ordneten Druckerhöhungspumpe (39), die eingangsseitig mit den Kühl- oder Schmiermitteleinlassmitteln (50, 51) und ausgangsseitig mit den Kühl- oder Schmier­ mittelleitungsmitteln (56) verbunden ist und die mit einer Antriebswelle (30) gekoppelt ist, welche durch den Aufnahmeschaft (11) verlaufend drehbar gelagert sowie mit Kupplungsmitteln (31) für eine Antriebs­ quelle ausgebildet ist.

2. Werkzeughalter, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass er ein mit dem Aufnahmeschaft (11) verbun­ denes Gehäuse (27, 27a) aufweist, in dem die wenig­ stens eine Werkzeugaufnahmeinrichtung (38, 38a) an­ geordnet und die Druckerhöhungspumpe (39) unterge­ bracht ist.

3. Werkzeughalter nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckerhöhungs­ pumpe (39) ausgangsseitig in dem Werkzeughalter an­ geordnete Überdruckventilmittel (65, 66) zugeordnet sind.

4. Werkzeughalter nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckerhöhungs­ pumpe (39) ausgangsseitig Druckausgleichsmittel zu­ geordnet sind, die einen mit der Ausgangsseite der Druckerhöhungspumpe verbundenen, ein vorbestimmtes Volumen enthaltenden Raum (64) aufweisen, der auf zumindest einer Seite durch eine gegen eine elasti­ sche Kraft bewegliche Wand begrenzt ist.

5. Werkzeughalter nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckerhöhungs­ pumpe eine Kolbenpumpe (39) ist.

6. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 2 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (27, 27a) ein Exzenter- oder Kurbeltrieb (45, 46) zum Antrieb des Kolbens (44) der Kolbenpumpe angeordnet ist, der mit der Antriebswelle (30) gekuppelt ist.

7. Werkzeughalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, dass die Kolbenpumpe (39) einen in dem Gehäuse um eine gehäusefeste Achse schwenkbar gelagerten Schwenkzylinder (42) aufweist.

8. Werkzeughalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, dass die gehäusefeste Achse durch Achsmittel (40) gebildet ist, auf denen der Schwenkzylinder (42) schwenkbar gelagert ist und in denen in den Schwenk­ zylinder führende Kühl- oder Schmiermittelkanäle (55, 52) ausgebildet sind, die Ventilmittel (49, 53) ent­ halten.

9. Werkzeughalter nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass er zur Aufnahme eines feststehenden Werkzeugs (14) eingerichtet ist.

10. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass er zur Aufnahme eines angetriebenen Werkzeugs eingerichtet ist, dessen Antrieb von der Antriebswelle (30) abgeleitet ist.

11. Werkzeughalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, dass der Antrieb des angetriebenen Werkzeuges (15) von der Antriebswelle (30) über ein in dem Ge­ häuse (27a) angeordnetes Getriebe abgeleitet ist.