DE4326253C2 - Kühl- und Staubabsaugvorrichtung für eine Werkzeugmaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Kühl- und Staubabsaugvorrichtung für eine Werkzeugmaschine mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1, die aus der CH 596 946 bekannt sind.

Wenn in Kühl- und Staubabsaugvorrichtungen für Werkzeug­ maschinen Schneidölkühlmittel oder komprimierte Luft in nahezu horizontaler Richtung auf ein zerspanendes Schneidwerkzeug geblasen wird, wird ein Teil des Werkzeugs gekühlt, wohingegen ein Teil, der in einem Werkstück verdeckt liegt, nicht gekühlt wird. Darüber hinaus werden sich in einem Loch oder einer Nut fangende Späne nicht ausgetrieben und abgesaugt.

Darüber hinaus müssen als Gründe für eine Erwärmung des zerspanenden Schneidwerkzeugs die beim Bearbeitungsvorgang auftretende Wärme sowie auch die Wärme in Betracht gezogen werden, die vom Antriebsteil des Werkzeugs zum Werkzeug geleitet wird. Bei den bekannten Kühl- und Staubabsaugvorrichtungen für Werkzeugmaschinen wird die vom Antriebsteil des Werkzeugs übertragene Wärme nicht beachtet. Daher wird das Werkzeug nicht zufriedenstellend gekühlt.

Dieses Problem wird auch nicht in der eingangs erwähnten CH 596 946 gelöst, die ebenfalls die Wärme, die vom Antriebsteil des Werkzeugs zum Werkzeug geleitet werden kann, nicht berücksichtigt.

In der Auslegung nach der CH 596 946 umgibt ein Kühl- und Staubabsauggehäuse lediglich das Werkzeug (den Bohrer) und das Bohrfutter. Schräggestellte Düsen, die im Bodenteil des Gehäuses enthalten sind, sind schräg nach unten auf den zerspanenden Abschnitt des Werkzeugs gerichtet, d. h. die Mündungen der Düsen zeigen auf die Werkzeugspitze bzw. die Bearbeitungsstelle am Werkstück. Durch diese Art der Richtung der Düsen auf das Werkzeug soll einerseits für eine gute Kühlung gesorgt werden und andererseits sollen Bearbeitungs­ rückstände weggeblasen und gelockert werden. Um eine einwandfreie Absaugung zu gewährleisten, soll der Luftdurchsatz der eingeblasenen Druckluft geringer als die pro Zeiteinheit ab­ gesaugte Luft sein. Auch ist hierzu ausgeführt, daß es dies­ bezüglich wünschenswert sei, daß eine gewisse Menge Luft von außen in die Absaugkammer einsaugbar ist, wie dies durch einen Bürstenkranz, der die Bearbeitungsstelle umgibt, gewährleistet wird. Ferner wird darauf hingewiesen, daß anstelle der Bürste auch ein elastisch nachgiebiges Material verwendet werden kann, das den unteren Rand der Absaugkammer bildet. Schließlich findet sich in dieser Schrift der allgemeine Hinweis, daß sich die Anzahl und Anordnung der Druckmitteldüsen sowie die Ausbildung und Befestigung der Absaugkammer variieren lassen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Kühl- und Staubabsaugvorrichtung anzugeben, die beide Abschnitte eines zerspanenden Schneidwerkzeugs kühlt, welche einerseits freiliegend und andererseits von einem Werkstück verdeckt sind, die ferner eine Wärmeleitung vom Werkzeugantriebsteil zum Werkzeug verhindert und darüber hinaus sich in einem hergestellten Loch oder einer hergestellten Nut fangende Späne zuverlässig austreibt.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patent­ anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Kühl- und Staubabsaugvorrichtung für eine Werkzeugmaschine (auch geeignet für einen Handbohrer) dient zur Kühlung eines zerspanenden Werkzeugs (beispielsweise Bohrers, Fräsers usw.), das auf einer rotierenden Spindel angebracht ist, und zum Absaugen und Austreiben von beim zer­ spanenden Schneidvorgang entstehenden Abfällen (kurz Spänen) aus der Vorrichtung heraus. Die Vorrichtung umfaßt ein mehr­ teiliges Kühl- und Staubabsauggehäuse, das die rotierende Spindel und das Werkzeug umgibt, ferner mehrere Leitungen, die im Inneren des Gehäuses definiert sind und Kaltluft von einer als externe Vorrichtung vorgesehenen Druckluftquelle zu Düsen leiten, und eine Absaugeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patenanspruchs 1.

Die erfindungsgemäße weitere Düse ist nach unten gerichtet, jedoch nicht auf die Bearbeitungsstelle, sondern auf den Schaft des Werkzeugs, der oberhalb des Zerspanungsabschnitts vom Werkzeug liegt. Hierdurch wird eine Wärmeübertragung von den Antriebsmitteln des Werkzeugs zum Werkzeug vermieden. Gleichzeitig wird auf diese Weise das Werkzeug selbst auch gekühlt.

Die übrigen Düsen, die die Druckluft tangential und ent­ gegengesetzt zur Drehrichtung des Werkzeugs auf den Zerspa­ nungsabschnitt richten, verstärken diesen Effekt und sorgen gleichzeitig in zuverlässiger Weise dafür, daß die Bearbei­ tungsabfälle tatsächlich abgelöst werden, aufschwimmen und nach außen strömen und abgesaugt werden können.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht in der Führung der Leitungen für die Druckluft vorwiegend in Richtung der Spindelachse durch die Gehäusewandung, so daß nicht nur der Innenraum des Gehäuses gekühlt wird, sondern bereits die Gehäusewandung selbst. Mit anderen Worten wird das Gehäuse, das auch das sich erwärmende Dornteil zwischen Spindel und Werkzeug umgibt, sowohl selbst als auch in seinem Innenraum gekühlt.

Durch die Schlitze in der erfindungsgemäßen äußeren bzw. elastischen Haube angesaugte Frischluft beschleunigt nicht nur den Austreibungsvorgang der Späne in die Absaugpassage, sondern kühlt darüber hinaus das Innere des Werkzeugs effektiv. Ferner verhindern Innenhaube und Außenhaube gemeinsam, daß Späne nach außen dringen.

Die Kaltluft ist vorzugsweise frei von Feuchtigkeit, Öl und Staub und ist vorzugsweise auf 5 bis -15°C gekühlt. Da erfindungsgemäß die Luftleitungen im Gehäuse der Kühl- und Staubabsaugvorrichtung definiert sind und das Gehäuse beim Strömen von Kaltluft in diesen Leitungen gekühlt wird, wird auch das Werkzeug weiter gekühlt.

Da darüber hinaus das Werkzeug ausreichend gekühlt wird, nimmt der Verschleiß des Werkzeugs ab, wodurch des­ sen Betriebsdauer beträchtlich verlängert wird, die Span­ menge abgesenkt wird und die Späne einfach ausgetrieben werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeich­ nungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht, die in schematischer Weise ein Ausführungsbeispiel der erfin­ dungsgemäßen Kühl- und Staubabsaugvorrichtung für eine Werkzeugmaschine zeigt;

Fig. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Vorderansicht der Fig. 1;

Fig. 3A und 3B eine teilweise Schnittansicht und eine Ansicht von unten auf ein oberes Montageteil der Vorrichtung aus Fig. 1;

Fig. 4A und 4B eine teilweise Schnittansicht und eine Ansicht von unten auf ein Montagezwischenteil der Fig. 1;

Fig. 5A und 5B eine Ansicht von oben und eine teilweise Schnittansicht eines unteren Montageteils der Fig. 1;

Fig. 6A und 6B eine teilweise vertikale Schnitt­ ansicht von vorn bzw. von unten auf ein Haubenmontageteil der Fig. 1;

Fig. 7A und 7B eine Ansicht von oben und einen teilweisen vertikalen Schnitt von vorn auf einen Kaltluft­ förderring der Fig. 1;

Fig. 8 eine vertikale Schnittansicht, die das Montagezwischenteil, ein Kaltlufteinlaßzusatzteil und ein Staubabsaugzusatzteil der Fig. 1 zeigt;

Fig. 9 eine schematische Darstellung, die die Verbindungen eines ersten Kühllufteinlasses, einer ersten Luftleitung oder Kühlluftpassage und eines ersten Kaltluftförderlochs bzw. Düse und die Verbindungen eines zweiten Kühllufteinlasses, zweiter Luftleitungen oder Kühlluftpassagen und zweiter Kühlluftförderlöcher bzw. Düsen zeigt;

Fig. 10A und 10B eine Schnittansicht und eine An­ sicht von oben aufgenommen entlang einer Linie A-A, die jeweils die Stellungen der Drucklluftförderung und des Werk­ zeugs dieses Ausführungsbeispiels zueinander zeigen;

Fig. 11 ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer Zufuhreinrichtung für unter Druck stehende Kaltluft dieses Ausführungsbeispiels zeigt; und

Fig. 12 eine Schnittansicht, die die Vorrich­ tung der Fig. 1 nach Beendigung der zerspanenden Bear­ beitung darstellt.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 12 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kühl- und Staubabsaugvorrichtung für eine Werkzeugmaschine beschrieben.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, ist eine Spindel 1 einer zerspanenden Schneid- und Schleifmaschine wie eines NC-Rooters (Räumers) mit einem Dorn 2 verbun­ den. Ein Ende des Dorns 2 ist über eine Aufnahme B (bzw. einem Reduziereinsatz B) mit einem zerspanenden Werkzeug 4 wie einem Bohrer verbunden. Die Spindel 1 und der Dorn 2 sind konzentrisch von einem feststehenden Halterungsgehäuse 5 umgeben. Das untere Ende des festen Halterungsgehäuses 5 ist mittels Schrauben an einem oberen Befestigungs- oder Montageteil 6 befestigt. Das untere Ende des oberen Montageteils 6 ist an einem mittleren Montage­ zwischenteil 7 befestigt. Der untere Endabschnitt des Montagezwischenteils 7 ist an einem unteren Montageteil 8 befestigt. Das untere Ende des unteren Montageteils 8 ist wiederum an einem Haubenmontageteil 9 befestigt. Die Unterseite des Haubenmontageteils 9 definiert eine ring­ förmige innenliegende Haubenmontagenut 10. Innerhalb des Haubenmontageteils 9 ist ein Kaltluftförderring als Ringteil 11 angeordnet. Der Kaltluftförderring 11 umgibt konzentrisch das zerspanende Werkzeug 4. Das obere Montageteil 6, das Montagezwischenteil 7, das untere Montageteil 8 und das Haubenmontageteil 9 sind in dieser Reihenfolge tandemartig verbunden. Auf diese Weise bauen diese Teile 6, 7, 8 und 9, die den Dorn 2 und das zerspanende Werkzeug 4 konzen­ trisch umgeben, ein Gehäuse 30 der Kühl- und Staubabsaug­ vorrichtung auf.

Die Fig. 3A und 3B zeigen das obere Montageteil 6.

Die Fig. 4A und 4B zeigen das Montagezwischenteil 7.
Eine erste Luftleitung oder Kühlluftpassage 17a und eine zweite Luftleitung oder Kühlluftpassage 18a sind, wie aus diesen Figuren ersichtlich, auf einer Seite des Montagezwischenteils 7 definiert. Eine Absaugleitung oder Absaugpassage 16 für die bei der Zerspanung bzw. dem Schneiden entstehenden Schnitzel bzw. Späne (im folgenden kurz Spanabsaugpassage genannt) ist in der entgegengesetzten Seite bezüglich der ersten und zweiten Kühlluftpassagen 17a und 18a des Teils 7 definiert.

Die Fig. 5A und 5B zeigen das untere Montageteil 8.
Es ist eine ringförmige Nut 8a in der Oberseite des unte­ ren Montageteils 8 definiert. Auf dem Boden der Nut 8a sind die erste Kühlluftpassage 17b und drei zweite Kühl­ luftpassagen 18b definiert, die sich in axialer Richtung des unteren Montageteils 8 erstrecken.

Die Fig. 6A und 6B zeigen das Haubenmontageteil 9.
Im Montageteil 9 ist in dessen Unterseite nahe des äuße­ ren Umfangs des Haubenmontageteils 9 die ringförmige Haubenmontagenut 10 definiert. Die erste Kühlluftpassage 17c und die drei zweiten Kühlluftpassagen 18a, 18b und 18c sind innerhalb der Haubenmontagenut 10 in der dar­ gestellten Weise definiert. Die erste Luftpassage 17a und die zweiten Luftpassagen 18a, 18b und 18c erstrecken sich wiederum in axialer Richtung des Haubenmontageteils 9.

Die Fig. 7A und 7B zeigen den Kühlluftförderring 11.
In der Oberseite des Kühlluftförderrings 11 ist eine ringförmige Nut 11a definiert. Ein Kühlluftförderloch 12 und drei weitere Kühlluftförderlöcher 13a, 13b und 13c sind im unteren Teil des Kühlluftförderrings 11 in der gezeigten Weise definiert. Die drei Kühlluftförderlöcher 13a, 13b und 13c sind winkelmäßig in Intervallen von 120° beabstandet.

Die ersten Kühlluftpassagen 17a, 17b und 17c sind hintereinandergeschaltet und bilden so eine Kühlluftpassage. Auch die zweiten Kühlluftpassagen 18a, 18b und 18c sind hintereinandergeschaltet, so daß sie eine Kühlluftpassage bilden.

Wie in Fig. 8 dargestellt, sind ein Kaltluftzusatz­ teil 14 und ein Staubabsaugteil 15 auf der Außenseite des Montagezwischenteils 7 angeordnet und dort befestigt. Die erste Kühlluftpassage bzw. -leitung 17, die mit der ersten Kühlluftpassage 17a verbunden ist, ist im Kaltlufteinlaß­ zusatzteil 14 definiert. Gleichermaßen ist die zweite Kaltluftpassage bzw. -leitung 18, die mit der zweiten Kaltluftpassage 18a verbunden ist, in dem Kaltlufteinlaß­ zusatzteil 14 definiert. Ein Einlaß 14a der ersten Kalt- oder Kühlluftleitung 17 und ein Einlaß 14b der zweiten Kalt- oder Kühlluftleitung 18 sind mit einer Zufuhrein­ richtung 100 für unter Druck stehende Kaltluft verbun­ den, wobei diese Einrichtung in einem externen Maschinen­ teil angeordnet ist.

Ein Auslaß 15a der Spanabsaugpassage 16, die im Staubabsaugzusatzteil 15 definiert ist, ist mit einer (nicht dargestellten) Vakuumspansaugvorrichtung verbunden, die als externe Vorrichtung vorgesehen ist.

Mit den ersten Kaltluft- oder Kühlluftpassagen 17a, 17b und 17c, die sowohl im Kaltlufteinlaßzusatzteil 14, dem Montagezwischenteil 7, dem unteren Montageteil 8 und dem Haubenmontageteil 9 definiert sind, ist der erste Kaltlufteinlaß 14a des Kaltlufteinlaßzusatzteils 14 mit dem Kaltluftförderloch 12 des Kaltluftförderrings 11 ver­ bunden. Gleichermaßen ist der zweite Kaltlufteinlaß 14b des Kaltlufteinlaßzusatzteils 14 mit den zweiten Kaltluft­ passagen 18a, 18b und 18c, die sowohl im Kaltlufteinlaß­ zusatzteil 14, dem Montagezwischenteil 7, dem unteren Mon­ tageteil 8 und dem Haubenmontageteil 9 definiert sind, mit den Kaltluftförderlöchern 13a, 13b und 13c des Kaltluft­ förderrings 11 verbunden.

Die Fig. 9 ist eine Schnittansicht, die in schemati­ scher Weise die Verbindungen des ersten Kaltlufteinlasses 14a, der ersten Kaltluftleitung 17 und des ersten Kalt­ luftförderlochs 12 sowie die Verbindungen des zweiten Kaltlufteinlasses 14b, der zweiten Kalt- oder Kühlluft­ passagen 18 und der Kaltluftförderlöcher 13a, 13b und 13c zeigt.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, ist auf dem äußeren Umfang des Haubenmontageteils 9 eine Außenhaube 19 angeordnet, die aus einem elastischen Material wie bei­ spielsweise Gummi hergestellt ist. Auf dem unteren Ende der Außenhaube 19 sind Schlitze 20 definiert. Das obere Ende einer Innenhaube 21, die ebenfalls aus elastischem Material wie Gummi gefertigt ist, ist in die innere Hau­ benmontagenut 10 des Haubenmontageteils 9 eingesetzt. Die Innenhaube 21 ist mittels eines inneren Haubenbefestigungs­ rings 22 in der in Fig. 1 und 2 gezeigten Weise am Hauben­ montageteil 9 befestigt.

Die Fig. 10A und 10B zeigen die Positionen der Kalt­ luftförderlöcher 12, 13a, 13b und 13c, die im Kaltluft­ förderring 11 definiert sind, sowie die Richtungen der aus diesen Löchern geblasenen Kaltluft.

In der Figur ist das Kaltluftförderloch 12 in die Richtung der Mittenachse des zerspanenden Werkzeugs 4 ge­ richtet. Das Kaltluftförderloch 12 bläst erste Kaltluft 23 zum Wellenabschnitt 4a des zerspanenden Werkzeugs 4. Dem­ gegenüber sind die Kaltluftförderlöcher 13a, 13b und 13c in Intervallen von 120° beabstandet und blasen zweite Kühl- oder Kaltluft 24 in ihren nach unten geneigten (nahezu um 45°), zum Außenumfang des Schneid- bzw. Zerspanungsab­ schnitts 4b des zerspanenden Werkzeugs 4 tangentialen Richtungen, wobei diese tangentialen Richtungen der Nei­ gung der Löcher 13a, 13b, 13c bzw. der zweiten Kaltluft­ strömung 24 entgegengesetzt zur Drehrichtung T des zer­ spanenden Werkzeugs 4 liegen. Die entsprechende Ausbildung der Löcher 13a bis 13c und die Richtung der entsprechend tangential geneigten Luftströmung 24 sind aus den Fig. 10A und 10B entnehmbar. Dies gilt auch für das Loch 12.

Die Positionen der Kaltluftförderlöcher 13a, 13b und 13c gegenüber dem Werkzeug 4 sind wie folgt definiert. Hier­ zu wird vorausgesetzt, daß eine sich vom Zentrum des Werk­ zeugs 4 in der radialen Richtung erstreckende Linie L sei. Es gibt drei Linien L, und der Winkel zwischen zwei be­ nachbarten Linien L beträgt 120°. Jedes der Kaltluftför­ derlöcher 13a, 13b und 13c ist an einer Position definiert, die um den Durchmesser d des Werkzeugs 4 in der zur Dreh­ richtung des Werkzeugs 4 entgegengesetzten Richtung jeweils zu L beabstandet ist. Die jeweiligen Orientierungen der Kalt­ luftförderlöcher 13a, 13b und 13c liegen parallel zu den zugehörigen radialen Linien L dieser Löcher, so daß die zweite Kaltluft 24 nahezu parallel zu den entsprechenden Radiallinien L ausgeblasen wird.

Die Fig. 11 stellt ein Blockschaltbild dar, das den Aufbau der Kaltdruckluft-Zufuhreinrichtung 100 zeigt, die in Fig. 8 als Block dargestellt ist. Die Zufuhreinrichtung 100 umfaßt einen Kompressor 101, einen Nachkühler 102, einen Luftbehälter 103, ein Hauptfilter 104, einen Luft­ trockner 105, eine Regulier/Abzugseinrichtung 106 und einen Kühler 107. Der Kompressor 101, der Nachkühler 102, der Luftbehälter 103 und das Hauptfilter 104 erzeugen staubfreie Nutzluft unter einem Druck von 5 kg/cm³. Diese Nutzluft wird zum Lufttrockner 105 geleitet. Der Luft­ trockner 105 entfeuchtet die Nutzluft und kühlt sie auf 10°C ab. Dann wird diese Nutzluft zur Regulier/Abzugs­ einrichtung 106 geleitet. Die Einrichtung 106 entfernt Öl aus der Nutzluft. Dann wird die Nutzluft zum Kühler 107 geleitet. Der Kühler 107 kühlt die Nutzluft auf -7°C. Die unter Druck stehende Kaltluft von -7°C wird dem ersten und zweiten Kaltlufteinlaß 14a und 14b des Kalt­ lufteinlaßzusatzteils 14 zugeführt.

Im folgenden wird die Funktionsweise dieses Ausfüh­ rungsbeispiels erläutert.

Die Fig. 1 stellt den Zustand dar, in dem das Werk­ zeug arbeitet. Die Fig. 12 zeigt den Zustand, bei dem der Schneid- bzw. spanende Formvorgang abgeschlossen ist und das Werkzeug (z. B. Bohrer oder Fräser) aus dem Werkstück ausgetreten ist.

In Fig. 1 wird die (nicht dargestellte) Spansaug­ vorrichtung so betrieben, daß sie eine Luftvakuumabsau­ gung aus dem Inneren des Gehäuses der Kühl- und Staub­ absaugvorrichtung durchführt. Darüber hinaus wird unter Druck stehende Luft der Kaltdruckluft-Zufuhreinrichtung 100 zum ersten und zweiten Kaltlufteinlaß 14a und 14b des Kaltlufteinlaßzusatzteils 14 geführt. Unter diesen Be­ dingungen führt das Werkzeug 4 die zerspanende bzw. schnei­ dende Formgebung eines Werkstücks 26 aus, das auf einem Hilfsteil 25 fixiert ist, und formt ein Loch oder eine Nut 27.

Die erste Kaltluft 23, die dem ersten Kaltlufteinlaß 14a zugeführt wird, wird vom Kaltluftförderloch 12 des Kaltluftförderrings 11 durch die erste Kaltluftleitung 17 geblasen. Die erste Kaltluft 23 fließt zum Wellenabschnitt 4a des Werkzeugs 4. So kühlt die erste Kaltluft 23 Wärme, die vom Werkzeugantriebsteil auf das Werkzeug 4 geleitet wird, bzw. kühlt die entsprechend erwärmten Teile des Werkzeugs, wodurch verhindert wird, daß das Werkzeug 4 durch diese Art von Wärmeleitung erwärmt wird.

Die zweite Kaltluft 24, die dem zweiten Kaltluftein­ laß 14b zugeführt wird, wird unter einem Winkel von ange­ nähert 45° von den Kaltluftförderlöchern 13a, 13b und 13c des Kaltluftförderrings 11 durch die zweiten Kaltluftlei­ tungen 18 nach unten geblasen. Die zweite Kaltluft 24 kühlt den Schneid- bzw. Zerspanungsabschnitt 4b des Werkzeugs 4 und entfernt Grate aus dem Loch oder der Nut 27.

Da die zweite Kaltluft 24 aus den drei Kaltluftför­ derlöchern 13a, 13b und 13c geblasen wird, die winkelmäßig um 120° beabstandet sind, bläst zumindest eines der drei Löcher 13a, 13b und 13c die zweite Kaltluft 24 in das Loch oder die Nut 27, wodurch bewerkstelligt wird, daß die Schneid- oder Zerspanungsabfälle darin veranlaßt werden, zu schwimmen und nach außen strömen. Darüber hinaus strömt die zweite Kaltluft 24 in der tangentialen Richtung des äußeren Umfangs des Werkzeugs 4, wobei diese Richtung ent­ gegengesetzt zur Drehrichtung des Werkzeugs 4 liegt. Auf diese Weise bewirkt die zweite Kaltluft 24 zuverlässig ein Abschälen oder Ablösen von Schneidabfällen bzw. Spä­ nen, die am Schneid- bzw. Zerspanungsabschnitt 4b des Werkzeugs 4 anhaften. Wie in Fig. 12 dargestellt, werden diese Absaug- und Ablösevorgänge effektiv dann erzielt, wenn das Werkzeug 4 aus dem Werkstück 26 herausgezogen wird, nachdem der Schneid- bzw. zerspanende Vorgang beendet worden ist.

Die erste Kaltluft 23 und die zweite Kaltluft 24, die den Wellenabschnitt bzw. Schaft 4a und den Schneid- bzw. Zerspanungs­ abschnitt 4b des Werkzeugs 4 gekühlt haben, werden zusam­ men mit den Spänen mittels der Spansaugvorrichtung aus dem Spanabsaugauslaß 15a über die Spanauslaßpassage 16 abgesaugt, wie durch den Pfeil S angezeigt ist.

Wenn die Kühlluft abgesaugt wird, wird durch die Schlitze 20 der elastischen Haube 19 Frischluft in das Ge­ häuse der Kühl- und Staubabsaugvorrichtung gezogen, wie in den Fig. 1 und 12 durch einen Pfeil R angezeigt ist. Die durch den Pfeil R angedeutete Luft beschleunigt nicht nur das Austreiben der Späne in die Spanabsaugpassage 16, son­ dern kühlt darüber hinaus das Innere des Gehäuses der Kühl- und Staubabsaugvorrichtung. Das Gehäuse wird durch die erste Kaltluft 23 und die zweite Kaltluft 24 gekühlt, die in den Kaltluftleitungen 17 bzw. 18 strömen. Da das Gehäuse selbst und dessen Innenraum individuell gekühlt werden, wird das Werkzeug 4 wirksamer durch die erste Kaltluft 23 und die zweite Kaltluft 24 gekühlt.

Die Außenhaube 19 und die Innenhaube 21 verhindern zusammen, daß Späne nach außen dringen.

Als Werkstück kann jedwedes Material wie Metall, Misch- oder Verbundmaterialien, Holz und Stein, eingesetzt und bearbeitet werden.

Die Anzahl, Positionen, Orientierungen usw. der Düsen bzw. Kaltluftförderlöcher 12, 13a, 13b und 13c des Kaltluft­ förderrings 11 werden entsprechend den vielfältigen jeweili­ gen Bedingungen wie der Dicke eines Werkstücks und der Größe eines Lochs oder einer Nut, die darin auszubilden sind, festgelegt. So kann eine Mehrzahl von Kaltluftförder­ ringen 11 entsprechend den verschiedenen Bearbeitungsbe­ dingungen erforderlich sein. In diesem Fall ist jeweils ein Kaltluftförderer 11, der den erforderlichen Bearbei­ tungsbedingungen (z. B. Fräsen und Bohren) Rechnung trägt, verwendbar. Jedoch kann auch dann, wenn die Bearbeitungs­ bedingungen geändert werden, indem ein geeigneter Kaltluft­ förderer 11 verwendet wird, ein Bearbeitungsvorgang ent­ sprechend diesen Bedingungen ausgeführt werden, ohne daß eine Änderung und/oder Auswechslung anderer Teile erforderlich wären.

Im zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel waren Druck und Temperatur der ersten Kaltluft 23 dieselben wie bei der zweiten Kaltluft 24. Jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Bedingung beschränkt. Statt dessen können Druck und/oder Temperatur der ersten Kaltluft 23 vom Druck und/ oder der Temperatur der zweiten Kaltluft 24 verschieden sein.

Der Druck und die Temperatur der ersten Kaltluft 23 und der zweiten Kaltluft 24 können durch die jeweils er­ forderlichen Bearbeitungsbedingungen ermittelt werden. Die Temperaturen der ersten Kaltluft 23 und der zweiten Kaltluft 24 liegen vorzugsweise im Bereich von 5 bis -15°C. So kann insbesondere bei einer Kaltluft einer Temperatur von 5°C oder darunter die Betriebsdauer des Werkzeugs deutlich verlängert werden, beispielsweise auf das Sechs­ fache des Einsatzes bei Umgebungstemperatur. Um den Wärme­ isolierungseffekt des Inneren der Bauelemente 5, 7, 8 und 9 der Kühl- und Staubabsaugvorrichtung zu verbessern, kann zusätzlich ein adhäsives Agens, das aus Siliconkau­ tschuk hergestellt ist, zwischen die Kontaktflächen jedes der Bauelemente gegeben werden.

Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist auch auf einen Handbohrer anwendbar.

Obgleich die vorliegende Erfindung an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert wurde, ist für den Fachmann auf dem hier in Frage stehenden Gebiet unmittelbar klar, daß zahlreiche Änderungen, Hinzfügungen und Weglassungen bezüglich der Form und Details der Vor­ richtungen getroffen werden können, ohne von der Erfin­ dungsidee abzuweichen und deren Schutzumfang zu verlassen.

Claims (2)

1. Kühl- und Staubabsaugvorrichtung für eine Werkzeugmaschine zum Kühlen eines über ein Dornteil an einer rotierenden Spindel angebrachten Werkzeugs und zum Absaugen und Austreiben von Spänen, welche aufweist:
ein am Spindelgehäuse befestigtes, mehrteiliges Kühl- und Staubabsauggehäuse mit einem
elastischen Haubenteil, das das zerspanende Schneidwerkzeug umgibt und sich in Arbeitsstellung mit seinem unteren Rand auf dem zu bearbeitenden Werkstück abstützt;
Leitungen, die die Gehäusewand vorwiegend in Längsrichtung durchqueren zum Zuführen von Kaltluft aus einer Druckluftquelle zu Düsen, welche auf den Zerspanungsabschnitt des Werkzeugs gerichtet sind; und
eine Absaugeinrichtung, die den Innenraum des Gehäuses mit einer Saugquelle verbindet;
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kühl- und Staubabsauggeäuse (30) ein oberes Montageteil (6), ein unteres Montageteil (8), an dem unten ein Haubenmontageteil (9) angebracht ist, und ein zwischen oberem und unterem Montageteil (6, 8) liegendes Zwischenmontageteil (7) aufweist,
daß die Luftleitungen (17, 18) sich vorwiegend in Richtung der Spindelachse durch das Zwischenmontageteil (7), untere Montageteil (8) und Haubenmontageteil (9) zu den Düsen (12, 13a bis 13c) erstrecken, die in einem am Haubenmontageteil (9) angebrachten Ringteil (11) so ausgebildet sind, daß die Düsen (13a bis 13c) Druckluft in einer Richtung tangential zum Umfang des Werkzeugs (4) und entgegengesetzt der Werkzeugdrehrichtung auf den Zerspanungsabschnitt (4b) des Werkzeugs richten und eine weitere Düse (12) Druckluft auf den Schaft (4a) des Werkzeugs richtet, und
daß das Haubenteil im unteren Teil einer äußeren elastischen Haube Schlitze (20) und eine innerhalb der äußeren Haube (19) angeordnete innere Haube (21) aufweist, wobei das untere Ende der inneren Haube (21) oberhalb des unteren Endes der äußeren Haube (19) liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluft frei von Feuchtigkeit, Öl und Spänen ist und auf eine Temperatur im Bereich von 5 bis -15°C gekühlt ist.