DE19935960A1 - Zuführung für Medien an ein Werkzeug - Google Patents

Abstract

Eine Werkzeug-Einheit (2) aus Futter (4) und Hartmetall-Werkzeug (5) umfaßt eine Zerstäuberdüse (25) für Medium, die so ausgebildet ist, daß sie die Charakteristiken des Medienaustrittes am Medienauslaß (23) bestimmt. Dadurch ist die Düse (25) genau auf das jeweils zugehörige Werkzeug (5) abgestimmt und mit diesem auswechselbar an der Maschinenspindel (3) zu befestigen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zuführung, mit der Medien, wie Schmier- bzw. Kühlstoffe, in möglichst geringen Mengen an ein Werkzeug, z. B. dessen Arbeits- oder Schneideingriff in ein Werkstück zugeführt werden können. Solche Minimalschmierungen sind dadurch zu erreichen, daß das Medium stromaufwärts der Verbindung zwischen Werkzeug bzw. Futter und Arbeitsspindel pulsend zugeführt wird, nämlich mit einer Frequenz von 0,2 bis 2 Sekunden und einer Medienmenge von 3 bis 10 mm³ je Puls, wonach am Medienauslaß die Frequenz so geglättet sein soll, daß ein kontinuierlicher Medienstrom austritt.

Erreicht das Medium den Medienauslaß als Aerosol oder als Kriechfilm, so sollen die am Medienauslaß freigegebenen Tröpfchen beim Auftreffen an den Schmierflächen haften und nicht abströmen, um Verschmutzungen der anschließenden und weiteren Umgebung und das Entstehen von Schwebepartikeln in der Umgebungsluft zu vermeiden. Die Tröpfchengröße soll außerdem nicht lungengängig, d. h. möglichst größer als 1 bis 4 µm, sein. Die Tröpfchengröße am Medienauslaß ist abhängig von Form, Verlauf und Länge der zum Medienauslaß führenden Kanalwege durch das Werkzeug bzw. dessen Futter und auch abhängig vom Volumen des Luftstromes. Gleiche Aufbereitungen des Mediums stromaufwärts des Medienauslasses führen bei unterschiedlichen Werkzeugen zu unterschiedlichen Tröpfchen­ größen. Gesinterte Hartmetallbohrer arbeiten mit sehr hohen Drehzahlen von 15.000 bis 30.000 U.p.M., so daß zur Herstel­ lung einer Bohrung mit einer Länge des 5- bis 10-fachen ihres Durchmessers nur Bruchteile einer Sekunde benötigt werden. Bewirkt dabei die vorwiegend pulsende Zuführung noch einen pulsenden Austritt aus dem Medienauslaß, so kann die Zer­ spanungsarbeit ein Intervall zwischen zwei Austrittsimpulsen einschließen und zu einer Mangelschmierung führen. Auch bei kontinuierlicher Zuführung können ähnliche Probleme auftre­ ten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zuführung für Medien zu schaffen, bei welcher Nachteile bekannter Ausbil­ dungen bzw. der beschriebenen Art vermieden sind. Insbesonde­ re soll die Zuführung an der auswechselbaren Werkzeugeinheit aus Futter und Werkzeug Steuermittel enthalten, welche die Tröpfchengröße am Medienauslaß unabhängig von der Ausbildung der Kanalwege an der Arbeitsspindel festlegen. Bereits vorhandene Werkzeuge sollen mit der erfindungsgemäßen Zufüh­ rung umrüstbar sein. Des weiteren sollte die Zuführung eine einfache Ausbildung und Handhabung ermöglichen. Z. B. soll die Werkzeugeinheit manuell oder vollautomatisch leicht an der Arbeitsspindel befestigt oder von dieser gelöst werden können. Das gleiche gilt auch für die Verbindung zwischen Futter und Werkzeug sowie für die Steuermittel.

Erfindungsgemäß sind die genannten Steuermittel an der Werkzeugeinheit, insbesondere am Futter vorgesehen. Das Futter könnte zwar einteilig mit dem Werkzeug ausgebildet sein, hat jedoch einen vom Werkzeug gesonderten Futterkörper, der als Steil- oder Hohlsteilkegel ausgebildet ist und eine Spanneinrichtung zur lösbaren Verbindung mit dem Schaft des Werkzeuges aufweist. Die Steuermittel, wie eine Leiteinrich­ tung für das Medium, die eine Kanalisierung mit mindestens einem Kanal umfaßt und über einen Endkanal an den Medienaus­ laß anzuschließen ist, weist eine Düse mit einem Düsenauslaß auf, an welchem das Medium in feinen Tröpfchen ggf. in gepulsten Intervallen austritt, wonach bis zum Medienauslaß eine wegabhängige Pulsdämpfung durch den Endkanal erfolgt. Da Länge und Querschnitte des Endkanales durch das Werkzeug o. dgl. meist vorgegeben sind, ist die Leiteinrichtung bzw. Düse so bemessen, daß nach der Pulsdämpfung am Medienauslaß das Medium in der gewünschten bzw. genannten Weise austritt. Bei verschiedenen Werkzeugen bzw. unterschiedlichen Endkanälen ist daher die Leit- bzw. Düseneinrichtung unterschiedlich ausgebildet und mit der Werkzeugeinheit auszuwechseln.

Die Düse ist eine Zerstäuberdüse, aus welcher das Medium vermischt mit einem Zweitmedium, wie Luft, in eine Expan­ sionskammer austritt. In dieser Kammer wird daher die Tröpf­ chengröße nochmals reduziert, wonach der so gebildete Fluid­ strom unmittelbar in den Endkanal geleitet wird. Dieser kann anschließend an das Futter und bis zum Medienauslaß einteilig begrenzt das Werkzeug durchsetzen, es als Bypass umgehen oder eine Wendel bilden. Futter und Werkzeug können auch eintei­ lig sein. Bei jeder Ausbildung kann die Düsen- oder Expan­ sionskammer teilweise oder vollständig auch vom Werkzeug unmittelbar begrenzt sein, d. h. im Werkzeug liegen.

Zweckmäßig sind zwei aufeinander folgende Düseneinrichtungen bzw. Zerstäuberstufen im axialen Abstand voneinander vorgese­ hen, so daß eine erste Zerstäubung und unmittelbar darauffol­ gend eine zweite, feinere Zerstäubung erfolgt. Die Düse der Vorzerstäubung und die sie umgebende Zufuhr für das Zweitme­ dium sind an der Arbeitsspindel vorgesehen, während die Vorkammer dieser Vorzerstäubung am Futter bzw. Werkzeugschaft befestigt ist und ein axiales Steckglied zur Verbindung mit der Leiteinrichtung der Arbeitsspindel bildet.

Alle vom Futter gesonderten, jedoch an diesem befestigten Bauteile der Leiteinrichtung liegen vollständig versenkt innerhalb des Futters und sind daher vor Beschädigungen geschützt. Sie können aus Kunststoff oder Metall bestehen und sind quer zur Werkzeugachse federnd nachgiebig, so daß Achsabweichungen zwischen ihnen und den Gegengliedern der Arbeitsspindel ausgeglichen werden können. Außerdem sind Mittel vorgesehen, um in der Leiteinrichtung der Werkzeugein­ heit Rückströmungen des Mediums zu verhindern bzw. um von der Arbeits- oder Drehbewegung des Werkzeuges eine Förderkraft in Strömungsrichtung zum Medienauslaß abzuleiten.

Zur Einbeziehung der Merkmale und Wirkungen in die vorlie­ gende Erfindung wird auf die DE-OS 197 25 343, die DE-OS 197 25 345 und die deutsche Patentanmeldung 198 15 134.9 Bezug genommen.

Die Steuermittel umfassen auch ein Justierglied zur Längsein­ stellung des Werkzeuges gegenüber dem Futter, um z. B. Verkür­ zungen des Werkzeuges durch Nachschärfen so ausgleichen zu können, daß die Arbeitszone, wie die Schneiden, des Werkzeu­ ges oder dessen vorderes Ende stets den gleichen Abstand vom Futter haben. So kann vermieden werden, daß nach dem Nach­ schärfen die Werkzeugmaschine hinsichtlich des axialen Vorschubes neu eingestellt werden muß. Diese Justiermittel begrenzen gleichzeitig die Kanalwege bzw. die Düsenkammer und bilden die Düse. Entsprechende Mittel sind aber auch dafür geeignet, einen Kanalkörper gegen das Werkzeug anzupressen um dichte Übergänge bzw. definierte Durchlaßquerschnitte zu gewährleisten und das Entstehen von Blindkammern zu vermei­ den. Solche Blindkammern sind insbesondere dann nachteilig, wenn sie geeignet sind, Medium aufzunehmen, dann aber nicht mehr in Richtung zum Medienauslaß abzugeben, weil dadurch Unterbrechungen des Medienstromes auftreten können.

Ein Zweit- oder Drittmedien-Strom kann auch durch einen Fluidauslaß austreten, welcher gesondert vom Medienauslaß und benachbart zu diesem ist. Mit diesem Strom können Verunreini­ gungen, wie Späne, vom Arbeitsbereich des Werkzeuges wegge­ fördert werden. Der Strom kann ein Zweigstrom des Luftstromes für die Zerstäuberdüse sein und bereits an dem Düseneinlaß oder Anschlußstück mit einem Bypass abgezweigt werden, welcher den Futterkörper durchsetzt und entlang des Außenum­ fanges des Werkzeugschaftes verläuft.

Diese und weitere Merkmale der Erfindung gehen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Zuführung oder Einrich­ tung teilweise im Axialschnitt und mit unter­ schiedlichen Ausbildungen links und rechts der Mittelachse,

Fig. 2 bis 4 weitere Ausführungsbeispiele in Darstellungen entsprechend Fig. 1,

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform in schematischer Darstellung,

Fig. 6 eine weitere Ausbildung entsprechend Fig. 1,

Fig. 7 das Werkzeug gemäß Fig. 6 in Ansicht auf das Schaftende,

Fig. 8 die Abdichtung gemäß Fig. 6 in Axialansicht,

Fig. 9 u. 10 zwei weitere Ausbildungen entsprechend Fig. 6,

Fig. 11 das Werkzeug gemäß Fig. 10 in Ansicht auf das hintere Schaftende,

Fig. 12 u. 13 ein weiteres Ausführungsbeispiel in teilweise geschnittenen Ansichten, die rechtwinklig zueinander liegen,

Fig. 14 u. 15 eine weitere Ausbildung entsprechend den Fig. 12 und 13,

Fig. 16 eine weitere Ausbildung entsprechend Fig. 14,

Fig. 17 u. 18 weitere Ausbildungen des Werkzeuges gemäß Fig. 16,

Fig. 19 u. 20 eine weitere Ausbildung entsprechend den Fig. 14 und 15,

Fig. 21 den Kanalkörper gemäß Fig. 19 in Axialansicht,

Fig. 22 eine weitere Ausbildung entsprechend Fig. 1 und

Fig. 23 eine weitere Ausbildung gemäß Fig. 3.

Die Einrichtung 1 dient als Zuführung für ein Medium an eine Werkzeug-Einheit 2, die an einer Spindel 3, wie einer drehen­ den Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine, auswechselbar zu befestigen ist. Die Einheit 2 umfaßt ein Futter 4 und ein Werkzeug 5, das durchgehend einteilig ausgebildet ist. Eine Spanneinrichtung 6 dient zur Verspannung der Einheit 2 an der Spindel 3, welche als Betätigungsglied eine Spannbuchse 7 und für den Eingriff in das Futter 4 ein Zwischenglied, wie eine mittels der Buchse 7 radial aufweitbare Zange 8 trägt. Zum dichten Anschluß an die Einheit 2 hat die Spindel 3 im erweiterten Kopf der Buchse 7 eine Dichtung 9. Im wesent­ lichen alle Bauteile liegen in einer gemeinsamen Achse 10, die auch die Dreh- bzw. Vorschubachse für das Werkzeug 5 ist.

Das Futter 4 hat einen einteiligen Futterkörper 11 mit einem Konus am hinteren Ende, einem Flansch oder Eingriffsglied 13 zwischen seinen Enden und einem gegenüber diesen verjüngten vorderen Endabschnitt 14. Der Körper 11 ist vollständig von einer abgestuften Bohrung 15 durchsetzt, welche innerhalb der Abschnitte 12, 13 eine erweiterte Vertiefung 16 zur Aufnahme der Spindelteile 7, 8 bildet. Die Buchse 7 ist axial gegenüber der Zange 8 verfahrbar. Wird die Buchse 7 nach vorne bewegt, verengt sich die Zange und das Futter 4 kann nach vorne abgezogen werden. Umgekehrt wird das Futter 4 axial eingesetzt, dann die Buchse 7 nach hinten gespannt, wodurch die Zange 8 gespreizt und formschlüssig mit dem Innenumfang des Konus 12 in Eingriff gebracht wird. Dabei wird der Konus 12 mit seinem Außen-Steilkegel in einen komplementären Innenkonus des vorderen Spindelendes fest­ sitzend hineingezogen. Bei automatischem Werkzeugwechsel greift ein Wechselautomat in die Vertiefung des Flansches 13 ein und nimmt die Einheit 2 von der Spindel 3 ab oder setzt sie auf. Der Kopf des Teiles 7 stößt den Konus 12 auch aus der Spindel aus, wenn er gegen den Boden der Senkung 16 angeschlagen wird.

Die Teile 4, 5 könnten zwar einteilig ausgebildet sein, jedoch ist das Werkzeug 5 mit einem Schaft 18 eng anliegend in die Bohrung 15 eingesetzt und mit seiner hinteren End­ fläche 19 an einer Schulter des Futters 4 angeschlagen. Innerhalb dieser Bohrung ist der Schaft 18 reibungsschlüssig festgelegt, nämlich mit einem hydraulischen Spannglied 17 radial verspannt. Das Werkzeug 5 kann daher zerstörungsfrei ausgewechselt werden.

Die Zuführung 1 weist zur Förderung des Mediums und eines Zweitmediums bzw. Fluids eine Leiteinrichtung 20 mit einer Kanalisierung auf, die mit der Einheit 2 von der Spindel 3 abzunehmen und an eine entsprechende Leiteinrichtung in der Spindel 3 abgedichtet anzuschließen ist. Die Einrichtung 20 reicht nicht bis an das hintere Ende des Futters 2 und weist in der Achse 10 einen mehrfach abgestuften Kanal 21 auf, welcher in Endkanäle 22 im Werkzeug 5 mündet. Letztere münden am vorderen Ende des Werkzeuges 5 in dessen Arbeits- bzw. Schneidbereich am Umfang mit einem Medienauslaß 23. Das Medium strömt stets parallel zur Achse 10 in Strömungsrich­ tung 24 zum vorderen Werkzeugende. Die Kanäle 22 sind über ihre Länge und ihre Umfänge einteilig durch das Werkzeug 5 begrenzt.

Innerhalb des Flansches 13 bildet der Kanal 21 eine Düse 25, nämlich eine Zerstäuberdüse, deren Düsenkanal 26 am hinteren Ende und vor dem Spindelteil 7 einen Düseneinlaß 27 sowie am vorderen Ende einen Düsenauslaß 28 bildet, welcher vor dem Flansch 13 liegt. Der Kanal 26 hat einschließlich des Aus­ lasses 28 über mehr als zwei Drittel seiner Länge durchgehend konstante Weite. Der Einlaßtrichter 27 ist entgegen Richtung 24 progressiv erweitert. Die Düse 25 ist durch einen vom Körper 11 gesonderten Düsenkörper 30 gebildet, der als Rohr in Richtung 24 frei in eine Düsenkammer 29 vorsteht. Die Kammer 29 hat eine Weite, die größer als die der einzigen Düsenöffnung 28 ist, während ihre Länge kleiner als die des Kanales 26 ist.

Die Kammer 29 wird am Innenumfang von einem hülsenförmigen Kanalkörper 31 begrenzt, der als Leitmantel bzw. Leitkörper für das Medium, als Anschlag für das hintere Schaftende 19 und als Übergangsstück zwischen den Körpern 18, 30 dient. Rechts in Fig. 1 ist der Körper 31 gesondert von den Körpern 11, 18, 30 entgegen Richtung 24 in die Bohrung 15 eingesetzt und hat gleiche Außenweite wie der Schaft 18, wobei sein vorderes Ende den Längsanschlag 32 bildet. Links in Fig. 1 ist der Kanalkörper einteilig mit dem Körper 11 ausgebildet. Der Körper 31 kann auch als Stellglied 33 axial verstellbar sein, damit der Axialabstand des Arbeitsendes des Werkzeuges 5 vom Konus 12 unabhängig von der Länge des Werkzeuges gleich gehalten werden kann. Zur Verstellung kann der Körper 31 in ein Innengewinde der Bohrung 15 eingreifen oder in Richtung 24 mit einer Feder belastet sein. Zwischen dem vorderen Ende des Körpers 31 und dem hinteren Ende 19 kann eine Dichtung 34 verspannt sein.

Innerhalb der Vertiefung 16 liegt ein hülsenförmiges An­ schlußstück 35 der Einrichtung 20, das in die zentrale Bohrung des Spannkonus 7 eng anliegend einzustecken und am Außenumfang mit der Dichtung 9 abzudichten ist. Zwischen Dichtung 9 und Hülse 35 kann ein Gleitring aus Tetrafluor­ ethylen oder einem Werkstoff mit ähnlichen Gleiteigenschaften verspannt sein, der zylindrisch ist. Die Hülse 35 ist mit einer Lagerung 36 beweglich sowie lösbar am Körper 11 gela­ gert und mit einem Lagerglied 37, wie einer Gewindehülse, gegen Lösen gesichert. Das vordere Ende der Hülse 35 weist einen äußeren Ringbund auf, an dessen beiden Stirnflächen Elastomer- oder Dichtringe verspannt anliegen, so daß das hintere Ende der Hülse 35 Radial- bzw. Taumelbewegungen gegenüber der Achse 10 ausführen und seine Lage an die zugehörige Spindelbohrung anpassen kann. Die Spannhülse 37 spannt die Dichtungen und den Bund gegen die Bodenfläche eines erweiterten Abschnittes der Bohrung 15, an dessen Innengewinde das Glied 37 mit einem Außengewinde entgegen Richtung 24 lösbar geführt ist.

Die an der Spindel 3 vorgesehen Leiteinrichtung weist einen zentralen Kanal, wie ein dünnes Rohr 38 auf, durch welches das Medium vom hinteren Ende der Spindel 3 der Einrichtung 20, nämlich in die Hülse 35, zugeführt wird. Das vordere Rohrende ist eine Abgabedüse 39 einer Vor-Zerstäubung 40, deren Düsen- oder Vorkammer 41 am Umfang von der Hülse 35 und am vorderen Ende vom Einlaß 37 begrenzt ist. Die Kammer 41 hat durchgehend konstante Weite, die größer als die Außen­ weite des Rohres 38 ist. Dadurch begrenzen die koaxialen Teile 35, 38 eine ringförmige Öffnung, in welche das Fluid, nämlich Luft, in die Kammer 41 eintreten kann. In das An­ schlußstück 35 kann zur Begrenzung der Kammer 41 auch eine Hülse 42 auswechselbar eingesetzt sein, an welcher der Düsenkörper 30 oder eine Einlaßhülse 43 axial anschlägt, in die das Düsenrohr eingesteckt ist. Rechts in Fig. 1 ist diese Hülse einteilig mit dem Düsenrohr ausgebildet. Die Hülse 43 kann in jedem Axialbereich des Anschlußstückes 35 gleich gut durch Radialpressung befestigt werden oder eintei­ lig mit der Hülse 42 sein.

Die Spindel 3 weist um das Rohr 38 einen Ringkanal als Gasleitung 45 auf, deren Auslaß 46 mit Abstand hinter der Düse 39 liegt, welche ihrerseits aus der Ringöffnung 46 frei in die Hülse 35 vorsteht. Die Luftdüse 46 ist mit sowie relativ zum Rohr 38 axial mit einem Gewinde verstellbar und dafür am verjüngten Ende eines Schraubringes vorgesehen. Beide Düsen 39, 46 liegen weit hinter dem vorderen Ende der Buchse 7 und sind daher bei abgenommener Einheit 2 gut geschützt. Beim Aufsetzen der Einheit 2 auf die Spindel 3 werden die Düsen 39, 46 von der Einheit 2 nicht berührt.

Durch die Leitung 45 strömt in Richtung 24 kontinuierlich ein Luftstrom. Durch das Rohr 38 strömt gepullt Flüssigkeit, die an den Kanten der Düse 39 abreißt und vom ummantelnden Luftstrom in der Kammer 41 zerstäubt wird. Die Kammer 41 ist gegenüber ihrer konstanten Weite länger und schließt unmit­ telbar an den Einlaß 27 der Hülse 43 an. Die größte Weite des Einlasses 27 schließt ohne Absatz unmittelbar an den Innenum­ fang der Kammer 41 an. Der vorzerstäubte Medienstrom gelangt gepulst in den Kanal 26, welcher wesentlich enger als die Kammer 41 ist. Die Weite der Düse 28 ist mindestens 1,5-fach größer als die Weite der Düse 39. Die Kammer 29 hat eine größere Weite als der Kanalabschnitt 26, 28 und eine kleinere oder gleich große Weite wie die Kammer 41. In der Kammer 29 wird das Medium noch feiner zerstäubt und tritt dann unmit­ telbar in die Endkanäle 22 ein.

Damit an den Wandungen der Kanäle anhaftende Schmierstoff­ teilchen nicht gegen Richtung 24 wandern, ist eine Rückhalte­ stufe vorgesehen. Diese bildet um das vordere Ende des Rohres 30 einen Ringkanal, dessen Weite gleich groß wie die der Kammer 29 ist, während seine Länge veränderbar sein kann. Das hintere Ende des Leitmantels 31 schließt dicht an den Außen­ umfang des Rohres 30 mit einem drehschlüssigen Eingriff an, der durch polygonale Außen- und Innenumfänge der Teile 30, 31 gebildet ist und an das hintere Ende des Ringkanales an­ schließt. Der Innenumfang der Kammer 29 und des Ringkanales kann auch in Richtung 24 spitzwinklig konisch erweitert sein. Dadurch wird bei Rotation der Einheit 2 auf das Medium eine Förderkraft in Richtung 24 ausgeübt. Das Rohr 30 besteht aus Kunststoff bzw. ist elastisch.

Nach Beschleunigung des Medienstromes im Einlaß 27 und plötzlicher Expansion in der Kammer 29 hat der Medienstrom Pulsamplituden, die genau auf die Endkanäle 22 so abgestimmt sind, daß deren Pulsdämpfung spätestens am Auslaß 23 bzw. frühestens kurz davor einen pulsfreien Strom bewirkt, der kontinuierlich austritt.

Fig. 2 zeigt die Einheit 2 ohne Spindel sowie links der Achse 10 mit hinterster Stellung und rechts der Achse 10 mit vorderster Stellung der axial verschiebbaren Einheit aus Werkzeug 5 und Anschlag- bzw. Leitkörper 31. Der radial nach innen vorstehende Ringbund 47 des Körpers 31 umschließt das Rohr 30 axial verschiebbar, so daß der Rückhalteraum 48 bei axialer Vergrößerung der Kammer 29 in der Länge abnimmt. Eine Feder 49 umgibt das Rohr 30 und ist sowohl an der Buchse 43 als auch am Bund 47 permanent unter Spannung abgestützt, so daß die Anschlagfläche 32 stets dicht gegen das Ende 19 gepreßt wird.

Fig. 2 zeigt auch Leitmittel 70 für einen dritten Medien­ strom, wie Luft. Dieser Strom wird über einen Bypass 66 von dem aus der Düse 46 austretenden Luftstrom abgezweigt und durch einen Kanal 67 zwischen den Umfängen der Teile 35, 42 und 43 in Richtung 24 in die Bohrung 15 gefördert. Der Eintritt 68 des Kanales 67 liegt in der gemeinsamen Endfläche der Teile 35, 42 unmittelbar der Düse 46 gegenüber. Zwischen den gegenüberliegenden Enden der Teile 31, 35 wird die Luft über einen Querkanal radial aus der Bohrung 15 heraus in einen Längskanal 69 geleitet, welcher unmittelbar benachbart zum Schaft 18 den Futterkörper 11 bis zu dessen vorderster Endfläche durchsetzt. Dort kann ein Rohr entsprechend Fig. 22 angefügt werden, das dann statt des Medienauslasses 23 gemäß Fig. 22 einen Fluidauslaß aufweist. Im Raum zwischen den Enden der Teile 31, 35 wird durch den Luftstrom ein Überdruck aufgebaut, welcher auf die Verbindung 47 zwischen den Teilen 30, 31 wirkt und einen Rückfluß des Mediums aus der Kammer 29 durch diese Verbindung sperrt. Zur Bildung der Kanäle 67 kann der Außenumfang der Teile 42, 43 polygonal, wie sechskantför­ mig sein. Dadurch entstehen mehrere über den Umfang gleichmä­ ßig verteilte Einzelkanäle 67, welche von den ebenen Poly­ gonalflächen und der gegenüberliegenden, zylindrischen Bohrung der Hülse 35 begrenzt sind.

Gemäß Fig. 3 ragt der Düsenkörper 30 nicht in das Anschluß­ stück 35 und schließt an dieses mit dem Einlaß 27 unmittelbar axial an. Der Abstand zwischen Einlaß 27 und Auslaß 28 ist gemäß den Fig. 1 und 2 mehrfach größer als die Weite des Einlasses 27 und in Fig. 3 etwa gleich groß wie diese Weite. Die Körper 30, 31 sind gemeinsam einteilig und rechts in Fig. 3 mit der Feder 39 axial verschiebbar, so daß sie auch vom Anschlußstück 35 Axialabstand haben können. Links in Fig. 3 ist dieser Körper 30, 31 entgegen Richtung 24 bis zum An­ schlag am Anschlußstück 35 und einer Schulter des Körpers 11 festsitzend eingesetzt. Der Innenumfang der Düse 28 ist in Richtung 24 degressiv verjüngt.

Gemäß Fig. 4 sind die Düsen 28, 46 durch eine Zweikanal- Düseneinheit gebildet, welche in der Hülse 35 liegt und mit dieser eine vormontierte Baueinheit bildet. Hierzu sind in die Hülse 35 zwei koaxiale Hülsen 30, 42 festsitzend einge­ setzt, zwischen denen ein zu seinem vorderen Ende verengter Ringkanal begrenzt ist. Dieses vordere Ende bildet in der Ebene der Düse 39 bzw. des Bodens der Vertiefung 16 die Ringdüse 46.

Das hintere Ende des inneren Mantels 30 ist mit Radialvor­ sprüngen 43 am Innenumfang des äußeren Mantels 42 befestigt und wird dicht auf das Rohr 38 aufgesteckt, so daß die Kammer 41 gemäß Fig. 1 nicht vorgesehen ist. Dadurch reicht die Kammer 29 in die Hülse 35, wobei sie im Anschlußstück 31 verengt ist.

Gemäß Fig. 5 ist stromaufwärts der Düse 39 im Rohr 38 eine verengte Düse 50 vorgesehen, nach der unmittelbar ein Querka­ nal 51 das Rohr 38 durchsetzt, der an die Leitung 45 an­ schließt. Bis zur Düse 50 kann das Rohr 38 stets mit Medium vollständig gefüllt sein. Bei einem Förderpuls durch das 2/2- Wegeventil bzw. die Dosierpumpe 52 wird das Medium an der Düse 50 unter Beimischung von Querluft durch den Kanal 51 zerstäubt und dann bis zu den Düsen 39, 46 gefördert, wo wesentlich mehr Luft zugeführt und nochmals feiner zerstäubt wird. Die Leitung 53 versorgt die Steuerung 52 mit Medium und sofort nach der Düse 50 wird die Pulsamplitude bereits geglättet.

Gemäß den Fig. 1 bis 4 weist das hintere Schaftende 19 eine zentrische Vertiefung, wie einen stumpfwinkligen Spitz­ konus, auf, von welchem die Kanäle 22 ausgehen. Stattdessen kann die Vertiefung auch eine Quernut gemäß den Fig. 6, 7, 9, 12 bis 15 und 19, 20 sein. Zwischen den Flächen 19, 32 ist eine Übergangs- oder Dichteinheit 55 vorgesehen, die ein- oder mehrteilig ausgebildet sein kann. Sie weist elastische, stegförmige Vorsprünge 56 auf, welche beiderseits der Kanäle 22 mit Querspannung abgedichtet in die Nut 54 eingreifen. An ihnen und der Endfläche 19 liegt mit Axialspannung eine ringförmige Dichtungsplatte 57 an, welche durch Anlage an der Fläche 32 mit dem Glied 31 verspannt ist. Zwischen dem Außenumfang der Ringscheibe 57 und dem Innenumfang der Bohrung 15 ist eine Ringdichtung 58 radial verspannt angeord­ net. Dadurch wird vermieden, daß der Medienstrom in den Schlitz 54 oder die Bohrung 15 ausweicht.

Während die einander zugekehrten Flächen der Füllstücke 56 gemäß Fig. 6 parallel zur Achse 10 liegen, sind sie gemäß Fig. 9 so schräg, daß ihr Achsabstand in Richtung 24 zunimmt. Ist die Weite der Kammer 29 kleiner als der äußere Abstand 59 der Kanäle 22, so kann hierdurch trotzdem der Anschluß genau an die voneinander abgekehrten Begrenzungen der Kanalmündun­ gen erfolgen. Links in Fig. 9 liegt das Füllstück 56 auch am Innenumfang der Bohrung 15 an. Rechts in Fig. 9 ist die Einheit 55 einteilig ausgebildet, nämlich eine Ringplatte mit stirnseitigen Vorsprüngen, die dicht in den Schlitz 54 eingreifen, formsteif sind und z. B. durch Klebung fest mit dem Werkzeug 5 verbunden sein können.

Gemäß den Fig. 10 und 11 ist die Endfläche 19 durchgehend eben. In die Kammer 29 ist entgegen Richtung 24 ein Reduzier­ stück 55 dicht eingesetzt, dessen Innenumfang in Richtung 24 konisch auf den äußeren Abstand 59 verjüngt ist, weil dieser hier kleiner als die Weite der Kammer 29 ist. Ein Ringbund des Anschlußstückes 55 bildet hier die zwischen den Flächen 19, 32 eingespannte Dichtung. Werkzeuge, wie Stufenbohrer, können wesentlich mehr als zwei, z. B. bis zu zwanzig Kanäle 22 oder Auslässe 23 aufweisen. Gemäß den Fig. 6 bis 11 weist die Einheit 55 für alle Kanäle 22 einen gemeinsamen Durchlaß auf. Gemäß den Fig. 12 und 13 weist die Einheit 55 eine Bodenwand auf, die an der Endfläche 19 oder am Boden des Schlitzes 54 anliegt und für jeden Kanal 22 von einem gesonderten Durchlaß durchsetzt ist. Dieser Durchlaß kann parallel oder nach beiden Richtungen schräg zur Achse 10 liegen, je nach dem wie groß der Abstand 59 ist.

Die Einheit 55 weist hier eine Platte 57 auf, welche im Spaltabstand von der Fläche 19 liegt. An einer Stirnseite steht über die Platte 57 ein durchgehender Diametralsteg vor, welcher die Nut 54 ausfüllt und von den Durchlässen durch­ setzt ist. An der anderen Stirnseite steht über die Platte 57 eine Hülse vor, die wie in Fig. 10 abgedichtet in die Kammer 29 eingreift und am Boden von der Platte 57 begrenzt ist, welche von den Durchlässen durchsetzt ist.

Zum Drehen bzw. axialen Verstellen kann die Hülse 31 ein Glied 60, wie einen Innensechskant, für den formschlüssigen Eingriff eines Werkzeuges am hinteren Ende aufweisen, welches durch die Vertiefung 16 zugänglich ist und entweder gemäß Fig. 14 am hinteren Ende der Hülse 31 oder gemäß Fig. 3 hinter der Düse 28 im Bereich des Einlasses 27 liegt. Gemäß den Fig. 14 und 15 ist die Platte 57 nach dem Einsetzen der Dichtperlen 56 auf der Endfläche 19 durch Kleben be­ festigt. Die Tiefe der Nut 54 ist kleiner als ihre Breite, kann demgegenüber aber auch größer sein. Wie strichpunktiert in Fig. 15 gezeigt, kann die Nut 54 rechtwinklig oder zum konkaven Boden mit schrägen Flanken verjüngt sein.

Dieselbe Hülse 31 ist für alle Formen von Endflächen 19 geeignet, unabhängig davon, ob die Einheit 55 verwendet wird oder nicht. Gemäß Fig. 16 schließt die Hülse 31 an der Endfläche 19 unmittelbar mit einem Durchlaß an, dessen Weite geringfügig kleiner als der Abstand 59 ist. Gemäß den Fig. 17 und 18 hat die zentrische Vertiefung 54 gleichen Durchmes­ ser wie dieser Abstand 59. In Fig. 17 geht die Vertiefung 54 über eine konische Verengung in den einzigen Kanal 22 über und in Fig. 18 ist der Boden der Vertiefung 54 stumpfwinklig konisch vertieft sowie von den Kanälen 22 durchsetzt.

Gemäß den Fig. 19 bis 21 weist die Hülse 31 einen über das Gewinde nach vorne vorstehenden Vorsprung auf, der im An­ schluß an das Gewinde kreisrunde Querschnitte aufweist und am vorderen Ende für den Eingriff in die Nut 54 einen Steg mit keilförmigen Flanken bildet. Die Kammer in der Hülse 31 ist am vorderen Ende mit einem Boden 61 verschlossen, welcher für jeden Kanal 22 mit einer zu dessen Einlaß achsgleichen Düsenkanal durchsetzt ist, der im Abstand hinter diesem Einlaß mündet.

Ist die Düse 25 gemäß den Fig. 1 bis 18 ausgebildet, so bilden diese Düsenkanäle eine weitere Zerstäubungsstufe. Die Vertiefung 54 kann aber auch die Kammer 29 bilden, während die Hülse 31 die Kanäle 26 und die Auslässe 28 bildet. Die schrägen Außenflanken des Bodensteges 61 liegen an den Übergangskanten zwischen den Nutflanken und der Fläche 19 mit Pressung an, so daß die Hülse 31 von selbst radial gegenüber dem Werkzeug 5 genau ausgerichtet wird, unabhängig davon, welchen Querschnitt die Vertiefung 54 hat.

Gemäß Fig. 22 durchsetzt der Endkanal 22 nicht das Werkzeug 5, sondern als Bypass den Futterkörper 11 von einer Anschluß­ kammer 62 bis zu seinem vorderen Ende. In die zugehörige Bohrung 65 des Körpers 11, die neben der Bohrung 15 liegt, ist ein biegeflexibles, inhärent formsteifes Rohr 63 ge­ steckt, welches bis zu seinem Auslaß 23 neben dem Werkzeug 5 liegt. Dadurch kann die Zuführung auch bei Werkzeugen von weniger als 5 mm oder 3 mm Durchmesser verwendet werden.

Die Hülse 31 ist an der Fläche 32 von radialen Durchlässen 64 durchsetzt, welche unmittelbar in die sie umgebende Kammer 62 münden und von der Endfläche 19 begrenzt sind. Die Durchlässe 64 sind enger als die Kammern 29, 62, wobei die weitere Kammer 62 auch die Funktion der Kammer 29 übernehmen kann. An das vordere Ende der Kammer 62 schließt die Bohrung 65 an, welche das Rohr 63 aufnimmt.

Links in Fig. 22 ist die Hülse 31 mit einem Außengewinde am Futterkörper 11 verstellbar. Rechts in Fig. 22 ist das Stellglied 33 um eine die Achse 10 rechtwinklig schneidende Achse drehbar und daher am Außenumfang des Futters 4 zu betätigen. Das Stellglied hat ineinander liegende Exzenter und betätigt ein Übertragungsglied, das zur Mitnahme der Hülse 31 in einem Schlitz des Körpers 11 axial verschiebbar ist. Die Kammer 62 ist in Richtung 24 erweitert, um bei Rotation den Medienstrom in die Bohrung 65 zu beschleunigen.

Links in Fig. 23 ist das Werkzeug 5 oder dessen Schaft bis zum Auslaß 23 durchgehend einteilig mit dem Futterkörper 11. Links und rechts in Fig. 23 ist die Kammer 29 unmittelbar vom Werkzeug 5 begrenzt, nämlich durch das hintere Ende des Kanales 22 gebildet, der von der Düse 28 bis zum Auslaß 23 konstante Weite haben kann. Das Rohr 30 ragt abgedichtet in den Schaft 18 hinein, so daß die Düse 28 unmittelbar dahinter oder vor dem vordersten Ende des Futterkörpers 11 liegt.

Alle Merkmale jeder Ausführungsform können auch bei allen anderen Ausführungsformen verwirklicht sein. Insofern gelten alle Beschreibungsteile sinngemäß für alle Ausführungsformen. Die dargestellten Maßverhältnisse sind günstig. Alle Eigen­ schaften und Wirkungen können genau oder im wesentlichen bzw. etwa wie angegeben vorgesehen sein oder je nach den Erforder­ nissen auch stärker davon abweichen.

Claims (12)

1. Zuführung für Medien an ein Werkzeug (5), mit einem Futter (4), das zur Halterung des Werkzeuges (5) und zur Befestigung an einer Arbeitsspindel (3) einen Futterkör­ per (11) aufweist, sowie mit einer an dem Futter (4) vorgesehenen Leiteinrichtung (20) für das Medium, die eine Kanalisierung mit mindestens einem Kanal (21) umfaßt, welcher an einem Endkanal (22) einen Medienaus­ laß (23) aufweist und eine Strömungsrichtung (24) bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteinrich­ tung (20) stromaufwärts des Medienauslasses (23) eine Düse mit einem Düsenauslaß (28) umfaßt.

2. Zuführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (25) in eine gegenüber ihr erweiterte Düsenkam­ mer (29) mündet, die stromaufwärts unmittelbar an den Endkanal (22) anschließt, daß insbesondere der Endkanal (22) enger als die Düsenkammer (29) ist, und daß vor­ zugsweise die Düsenkammer (29) unmittelbar vom Werkzeug (5) begrenzt ist.

3. Zuführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Düse (25) einen vom Futter (4) und vom Werkzeug (5) gesonderten Düsenkörper (30) umfaßt, daß insbesondere die Düse (25) von einem Leitmantel (31) umgeben und relativ zu diesem verstellbar ist, und daß vorzugsweise die Düse (25) am Außenumfang im wesent­ lichen dicht in den Leitmantel (31) eingreift.

4. Zuführung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitmantel (31) die Düsenkammer (29) begrenzt, daß insbesondere der Leitmantel (31) wenigstens teilweise durch einen vom Futterkörper (11) gesonderten Leitkörper gebildet ist, und daß vorzugsweise der Futterkörper (11) einteilig das Werkzeug (5) umgibt sowie wenigstens teil­ weise die Düsenkammer (29) begrenzt.

5. Zuführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (25) in Strömungs­ richtung (24) frei ausragt, daß insbesondere die Düse (25) mit Abstand vom Innenumfang des Leitmantels (31) umgeben ist, und daß vorzugsweise der Leitmantel (31) und/oder die Düsenkammer (29) mit einem gegenüber der Düse (25) weiteren Durchlaßquerschnitt dicht an den Endkanal (22) anschließt, der im wesentlichen vom hinteren Ende (19) des Werkzeuges (5) ausgeht bzw. begrenzt ist.

6. Zuführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (25) einen Düsen­ kanal (26) aufweist, dessen stromabwärtiges Ende den Düsenauslaß (28) bildet und der stromaufwärts des Düsenauslasses (28) einen stromabwärts verengten Düsen­ einlaß (27) bildet, daß insbesondere der Düseneinlaß (27) in Strömungsrichtung (24) degressiv verengt ist, und daß vorzugsweise der Düsenkanal (26) ab dem Düsen­ einlaß (27) bis zum Düsenauslaß (28) im wesentlichen konstante Durchlaßquerschnitte hat.

7. Zuführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenkammer (29) der Düse (25) vom vorderen Ende des Futters (4) einen mittleren Abstand hat, der höchstens einen Drittel bis der Hälfte der Länge des Futterkörpers (11) entspricht, daß insbesondere der Futterkörper (11) zum axial form­ schlüssigen Eingriff eines Gegengliedes ein äußeres Eingriffsglied (13) aufweist und der Düsenauslaß (28) bzw. die Düsenkammer (29) axial stromabwärts des Ein­ griffsgliedes (13) liegt, und daß vorzugsweise der Futterkörper (11) im Bereich des Düsenauslasses (28) eine größere Außenweite als stromabwärts davon hat.

8. Zuführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein an das hintere Ende (19) des Werkzeuges (5) im wesentlichen anliegend anschlie­ ßender Kanalkörper (31), wie der Leitmantel, der Düsen­ körper (30) o. dgl., axial gegenüber dem Futterkörper (11) verstellbar ist, daß insbesondere der Kanalkörper (31) einen Längsanschlag (32) für das Werkzeug (5) bildet, und daß vorzugsweise der Kanalkörper (31) mit einem Stellglied (33), wie einem Gewinde, einem Exzen­ ter, einer Feder (49) o. dgl. gegen das gehalterte Werkzeug (5) anstellbar ist.

9. Zuführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (25) eine Zerstäu­ berdüse ist, daß insbesondere der Düsenauslaß (28) mit einer vom Kanal (21) gesonderten Gasleitung (45) einer Gaszuführung verbunden ist, deren Gasauslaß (46) strom­ abwärts höchstens bis an den Düsenauslaß (28) reicht, und daß vorzugsweise die Düse (28) vom Gasauslaß (46) umgeben ist.

10. Zuführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Düse (28) eine Vor- Zerstäubung (40) vorgeschaltet ist, daß insbesondere die Vor-Zerstäubung (40) ein an der Arbeitsspindel (3) frei ausragendes Rohr (38) mit einem Rohrende aufweist, das als Abgabedüse (39) für das Medium von der Gasleitung (45) umgeben ist und in eine erweiterte Vorkammer (41) mündet, welche bis an die Düse (25) reicht, und daß vorzugsweise die Düsenkammer (29) enger und/oder kürzer als die Vorkammer (41) ist.

11. Zuführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Futterkörper (11) am hinteren Ende eine Vertiefung (16) aufweist, in der vollständig versenkt ein nach hinten frei vorstehendes Anschlußstück (35) der Kanalisierung liegt, daß insbe­ sondere das Anschlußstück (35) die Vorkammer (41) begrenzt, quer zu seiner Achse (10) elastisch nachgiebig gelagert ist und/oder die Düse (25) trägt, und daß vorzugsweise mindestens ein Förderabschnitt des Kanales (21) in Strömungsrichtung (24) bis zu einem Anschluß­ abschnitt (22) erweitert ist, der enger als der Förder­ abschnitt (29) ist.

12. Zuführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Leitmittel (70) für einen die Leiteinrichtung (20) und das Werkzeug (5) im wesent­ lichen umgehenden sowie neben dem Werkzeug (5) aus dem Futterkörper (11) austretenden Fluidstrom vorgesehen sind, daß insbesondere die Leitmittel (70) einen Bypass- Kanal (66) aufweisen, der von der Gasleitung (45) gespeist und zwischen Hülsen (35, 42, 43) der Leitein­ richtung (20) begrenzt ist, und daß vorzugsweise die Leitmittel (70) eine Sperreinrichtung gegen Rückfluß des Mediums in der Leiteinrichtung (20) bilden.