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Patent Searching and Data


Title:
TRANSFER ELEMENT, TOOL HOLDER AND METHOD FOR SUPPLYING COOLANT TO A TOOL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/121818
Kind Code:
A1
Abstract:
To develop existing lubrication systems/cooling systems also for the use of tools having small diameters, a transfer element which can be arranged and/or formed in a tool holder comprises the following: a coolant delivery means for delivering coolant to the transfer element; a tubular element, which has an output end for outputting the coolant to the tool, the output end opening into an output region, and the tubular element fluidically connecting the coolant delivery means to the output region; a separating region for separating cooling liquid out of an aerosol being used as a coolant.

Inventors:
HAAS, Reiner (Amtäckerstrasse 51, Metzingen, 72555, DE)
SCHÄFER, Christoph (Heerstrasse 46, Eningen unter Achalm, 72800, DE)
AKBARINIA, Alireza (Arnold-Böcklin-Strasse 11, Heidenheim, 89520, DE)
HAGER, Michael (Entenbachweg 24, Schönaich, 71101, DE)
Application Number:
EP2018/085700
Publication Date:
June 27, 2019
Filing Date:
December 18, 2018
Export Citation:
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Assignee:
BIELOMATIK LEUZE GMBH + CO. KG (Daimlerstrasse 6-10, Neuffen, 72639, DE)
International Classes:
B23Q11/10; B01D19/00; B05B1/26
Foreign References:
DE60319862T22009-03-05
DE102008005825A12009-07-30
EP1439346A22004-07-21
DE4002846C21992-02-13
DE9203760U11992-05-27
DE10345130A12005-04-21
DE102004055377A12006-05-11
DE102012201533A12012-08-02
DE102010020951A12011-11-24
DE102007012483A12008-09-18
DE102014104623B42016-05-25
Attorney, Agent or Firm:
HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWÄLTE MBB (Uhlandstrasse 14 c, Stuttgart, 70182, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Transferelement (100) zum Transferieren von Kühlmittel zu einem

Werkzeug (104), wobei das Transferelement (100) Folgendes umfasst: eine Kühlmittelübergabe (112) zur Übergabe von Kühlmittel an das Transferelement (100);

ein Rohrelement (114), welches ein Abgabeende (118) zum Abgeben des Kühlmittels an das Werkzeug (104) aufweist, wobei das Abgabeende (118) in einen Abgabebereich (116) mündet und das Rohrelement (114) die Kühlmittelübergabe (112) fluid- wirksam mit dem Abgabebereich (116) verbindet;

einen Abscheidebereich (134) zum Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus einem als Kühlmittel dienenden Aerosol.

2. Transferelement (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abscheidebereich (134) im Abgabebereich (116) angeordnet ist oder sich an den Abgabebereich (116) anschließt.

3. Transferelement (100) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abscheidebereich (134) eine oder mehrere Strömungsumlenkungen (136) umfasst.

4. Transferelement (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch

gekennzeichnet, dass in dem Abscheidebereich (134) ein oder mehrere Abscheideelemente (174) zum Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol angeordnet sind.

5. Transferelement (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch

gekennzeichnet, dass das Rohrelement (114), welches das Abgabeende (118) aufweist, ein inneres Rohrelement (114) ist, welches von einem äußeren Rohrelement (138) des Transferelements (100) umgeben ist, wobei zwischen dem inneren Rohrelement (114) und dem äußeren Rohrelement (138) ein Abführraum (140) gebildet ist, durch welchen ein im Abscheidebereich (134) durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltener Gasstrom abführbar ist.

6. Transferelement (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Rohrelement (138) über das Abgabeende (118) des inneren Rohrelements (114) hinausragt.

7. Transferelement (100) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass an einem dem Werkzeug (104) zugewandten Ende (146) des äußeren Rohrelements (138) eine Endkappe (144) ange- ordnet ist, welche insbesondere Folgendes bildet oder umfasst:

a) eine Strömungsumlenkung (136) zum Umlenken einer

Strömungsrichtung des Kühlmittels und dadurch zum Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol; und/oder

b) einen Trichterabschnitt (154) zur Zusammenführung und zur

Zuführung von abgeschiedener Kühlflüssigkeit zu dem Werkzeug (104); und/oder

c) eine Positioniervorrichtung (142) zum Positionieren des äußeren Rohrelements (138) relativ zu dem Werkzeug (104) und/oder zum Positionieren des Werkzeugs (104) relativ zu dem Transferelement (100).

8. Transferelement (100) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch

gekennzeichnet, dass das äußere Rohrelement (138) eine oder mehrere Durchtrittsöffnungen (156) umfasst, durch welche der im

Abscheidebereich (134) durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltene Gasstrom in radialer Richtung aus einem von dem äußeren Rohrelement (138) umgebenen Innenraum nach außen führbar ist.

9. Transferelement (100) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Transferelement (100) eine Ventilvorrichtung (176) umfasst, mittels welcher der im Abscheidebereich (134) durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltene Gasstrom aus einem von dem äußeren Rohrelement (138) umgebenen Innenraum abführbar ist.

10. Transferelement (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Ventilvorrichtung (176) ein Volumenstrom des Gasstroms, welcher aus dem von dem äußeren Rohrelement (138) umgegebenen Innenraum abführbar ist, abhängig von einer Drehzahl des Werkzeugs (104) und/oder abhängig von dem Volumenstrom und/oder dem Druck eines dem Transferelement (100) zugeführten und als Kühlmittel dienenden Aerosols steuerbar ist.

11. Werkzeughalter (102), umfassend :

einen Grundkörper (160), welcher einen Aufnahmeabschnitt (130) zum Aufnehmen eines Werkzeugs (104), insbesondere eines Bohrers (106), umfasst;

ein in dem Grundkörper (160) angeordnetes Transferelement (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.

12. Werkzeughalter (102) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem äußeren Rohrelement (138) des Transferelements (100) und dem Grundkörper (160) des Werkzeughalters (102) ein zylinder- mantelförmiger Abführraum (140) gebildet ist, welcher

a) fluidwirksam von dem Abgabebereich (116) getrennt oder trennbar ist; und/oder

b) sich an dem Abgabebereich (116) vorbei bis zu einem dem Werkzeug (104) zugewandten Ende des Werkzeughalters (102) erstreckt;

und/oder c) mittels einer oder mehrerer Austrittsöffnungen (162) an einem dem Werkzeug (104) zugewandten Ende des Werkzeughalters (102) mit einer Umgebung des Werkzeughalters (102) fluidwirksam verbunden ist.

13. Werkzeughalter (102) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (160) einen Hohlschaftkegel umfasst oder als Hohlschaftkegel ausgebildet ist.

14. Verfahren zum Zuführen von Kühlmittel zu einem Werkzeug (104),

wobei das Verfahren Folgendes umfasst:

Zuführen von als Kühlmittel dienendem Aerosol zu einem

Transferelement (100), welches an einem Grundkörper (160) eines Werkzeughalters (102) angeordnet und/oder ausgebildet ist;

Hindurchführen des Aerosols durch einen Abscheidebereich (134), wodurch Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol abgeschieden wird;

Zuführen der Kühlflüssigkeit und zumindest eines Teils des Aero- sols zu dem Werkzeug (104) und Hindurchführen der Kühlflüssig- keit und zumindest eines Teils des Aerosols durch einen oder mehrere Zuführkanäle des Werkzeugs (104);

Abführen eines in dem Abscheidebereich (134) zumindest teil- weise von Kühlflüssigkeit befreiten Gasstroms aus einem Innen- raum des Werkzeughalters (102), insbesondere unter Umgehung des Werkzeugs (104).

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil, insbesondere mindestens ungefähr 40 %, vorzugsweise min- destens ungefähr 70 %, eines Gesamtgasvolumenstroms, welcher als Bestandteil des Aerosolstroms dem Transferelement (100) zugeführt wird, unter Umgehung des Werkzeugs (104) an eine Umgebung des Werkzeughalters (102) abgegeben wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Volumenstrom eines im Abscheidebereich (134) durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltenen Gasstroms mittels einer Ventilvorrichtung (176) des Transferelements (100) abhängig von einer Drehzahl des Werkzeugs (104) und/oder abhängig von dem Volumenstrom und/oder dem Druck des dem

Transferelement (100) zugeführten und als Kühlmittel dienenden Aerosols steuerbar ist.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeich- net, dass der dem Transferelement (100) zugeführte Aerosolvolumen- strom mindestens dem Doppelten, vorzugsweise mindestens dem Vier- fachen, eines Aerosolvolumenstroms entspricht, welcher durch sämt- liche in dem Werkzeug (104) ausgebildete Zuführkanäle (128) hin- durchführ ist.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeich- net, dass das Kühlmittel ausschließlich als Aerosol dem Werkzeughalter (102), insbesondere dem Transferelement (100) innerhalb des Grund- körpers (160) des Werkzeughalters (102), zugeführt wird.

Description:
Transferelement, Werkzeughalter und Verfahren zum Zuführen von

Kühlmittel zu einem Werkzeug

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Werkzeugmaschinen, ins- besondere die sogenannte Minimalmengenschmiertechnik zum Kühlen und Schmieren von Bohr- und Fräswerkzeugen. Hierbei kommt häufig ein Aerosol als Kühl- und Schmiermittel zum Einsatz. Dieses wird insbesondere durch Kanäle in einem Bearbeitungswerkzeug zu einem Bearbeitungsort zugeführt.

Bei sehr kleinen Werkzeugen, insbesondere sehr kleinen Bohrern mit geringem Durchmesser, ergeben sich technische Einschränkungen bei der Zuführung von Aerosol zu dem Bearbeitungsort. Insbesondere kann die Aerosoldichte zum Ausgleich der niedrigen Strömungsquerschnitte nicht beliebig erhöht werden. Zudem kann bei einer Druckerhöhung zwar eine größere Luftmenge durch die Kanäle hindurchgeführt werden, aber eine wesentlich größere Menge von flüssigem Kühlmittel, insbesondere Öl, wird hierdurch nicht zu dem

Bearbeitungsort gefördert.

Verschiedene Bearbeitungsanlagen mit integrierter Kühlung/Schmierung sind beispielsweise aus folgenden Dokumenten bekannt:

DE 40 02 846 C2; DE 92 03 760 Ul; DE 103 45 130 Al;

DE 10 2004 055 377 Al; DE 10 2012 201 533 Al; DE 10 2010 020 951 Al;

DE 10 2007 012 483 Al; DE 10 2014 104 623 B4.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bestehende Schmier- systeme/Kühlsysteme auch für die Verwendung von Werkzeugen mit geringen Durchmessern weiterzuentwickeln.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Transferelement gemäß Anspruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Transferelement dient zum Transferieren von Kühl- mittel zu einem Werkzeug und umfasst vorzugsweise Folgendes:

eine Kühlmittelübergabe zur Übergabe von Kühlmittel an das Transferelement; ein Rohrelement, welches ein Abgabeende zum Abgeben des Kühlmittels an das Werkzeug aufweist, wobei das Abgabeende in einen Abgabebereich mün- det und das Rohrelement die Kühlmittelübergabe fluidwirksam mit dem

Abgabebereich verbindet;

einen Abscheidebereich zum Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus einem als Kühlmittel dienenden Aerosol.

In der vorliegenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen wird ein- heitlich "Kühlen" als Hauptzweck des zugeführten Mediums genannt, um eine unnötig komplizierte Nomenklatur zu vermeiden. Selbstverständlich dient das zugeführte Medium neben dem Kühlen auch der Schmierung des Werkzeugs.

Das Kühlmittel ist somit beispielsweise ein Kühl- und Schmiermittel. Ent- sprechendes gilt für die weiteren Begriffe, welche den Bestandteil "Kühlen " oder "Kühl" aufweisen.

Das erfindungsgemäße Transferelement gemäß Anspruch 1 umfasst insbe- sondere einen Abscheidebereich zum Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus einem Aerosol. Hierdurch kann in einem vorgegebenen Bereich, insbesondere werkzeugnah, eine größere Menge von Kühlflüssigkeit angesammelt werden, insbesondere um diese dem Werkzeug zuzuführen.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Abscheide- bereich im Abgabebereich angeordnet ist oder sich an den Abgabebereich anschließt.

Insbesondere grenzt der Abscheidebereich unmittelbar an ein dem Trans- ferelement zugewandtes Ende des Werkzeugs an. Im Abscheidebereich abge- schiedene Kühlflüssigkeit kann somit vorzugsweise unmittelbar nach dem Abscheiden in einen oder mehrere in dem Werkzeug ausgebildete Zuführ- kanäle eingeleitet werden.

Vorteilhaft kann es sein, wenn der Abscheidebereich eine oder mehrere

Strömungsumlenkungen umfasst.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass in dem

Abscheidebereich ein oder mehrere Abscheideelemente zum Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol angeordnet sind.

Ein Abscheideelement ist beispielsweise ein Filter, insbesondere ein

Drahtgeflecht, und/oder ein Strömungsumlenkelement.

Durch eine oder mehrere Strömungsumlenkungen sowie durch ein oder mehrere Abscheideelemente kann vorzugsweise eine effiziente Abtrennung der Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erzielt werden.

Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass ein oder mehrere Abscheideelemente als eine oder mehrere Lanzen, einen oder mehrere Schlitze in einem Rohrelement und/oder als ein Zusatzbauteil, insbesondere als eine Einbaukartusche, ausgebildet sind.

Vorteilhaft kann es sein, wenn das Transferelement ein in einem Werkzeug- halter anordenbares und/oder aus demselben herausnehmbares Bauteil ist.

Das Transferelement umfasst dann insbesondere ein Befestigungselement zum Befestigen des Transferelements an einem Grundkörper eines Werkzeughalters zur Aufnahme des Werkzeugs.

Das Befestigungselement ist insbesondere ein Schraubelement zum Ein- schrauben des Transferelements in einen Grundkörper eines Werkzeughalters. Alternativ hierzu kann ferner vorgesehen sein, dass das Transferelement durch Formgebung und/oder Bearbeitung des Werkzeughalters selbst gebildet ist.

Beispielsweise kann es günstig sein, wenn das Transferelement einen Grund- körper des Werkzeughalters umfasst oder bildet oder selbst durch einen Grundkörper des Werkzeughalters gebildet ist.

Insbesondere kann vorgesehen, dass eine sich längs der Rotationsachse des Werkzeughalters erstreckende mittige Bohrung in einem Grundkörper des Werkzeughalters ein Rohrelement des Transferelements bildet.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das

Rohrelement, welches das Abgabeende aufweist, ein inneres Rohrelement ist, welches von einem äußeren Rohrelement des Transferelements umgeben ist. Zwischen dem inneren Rohrelement und dem äußeren Rohrelement ist vor- zugsweise ein Abführraum gebildet, durch welchen ein im Abscheidebereich durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol enthaltener Gasstrom abführbar ist. Der Abführraum erstreckt sich vorzugsweise ausgehend von dem Abscheidebereich weg in Richtung der Kühlmittelübergabe.

Im Abscheidebereich erfolgt vorzugsweise eine Trennung von Kühlflüssigkeit und Gas des Aerosols derart, dass die Kühlflüssigkeit weiter in Richtung des Werkzeugs führbar ist, während das Gas zumindest teilweise von dem Werk- zeug weg geführt wird.

Vorteilhaft kann es sein, wenn die Kühlflüssigkeit, welche aus dem Aerosol abgeschieden wird, zusammen mit weiterem Aerosol in einen oder mehrere Zuführkanäle in dem Werkzeug eingeleitet wird.

Durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltenes Gas wird insbesondere von dem Werkzeug weg geführt oder außerhalb desselben an dem Werkzeug entlang geführt. Das Transferelement und/oder der Werkzeug- halter umfassen hierzu insbesondere einen oder mehrere Gasauslässe. Das innere Rohrelement und das äußere Rohrelement sind vorzugsweise koaxial zueinander angeordnet.

Insbesondere weisen das innere Rohrelement, das äußere Rohrelement und/oder ein Werkzeug eine gemeinsame Rotationsachse auf.

Zwischen dem inneren Rohrelement und dem äußeren Rohrelement ist vor- zugsweise ein zylindermantelförmiger Spalt gebildet.

Außerhalb des äußeren Rohrelements ist vorzugsweise ein weiterer zylinder- mantelförmiger Spalt vorgesehen, welcher insbesondere radial nach innen von dem äußeren Rohrelement und radial nach außen von einer Wandung eines noch zu beschreibenden Grundkörpers eines Werkzeughalters umgeben ist.

Der Abgabebereich und/oder der Abscheidebereich sind vorzugsweise inner- halb des äußeren Rohrelements angeordnet.

Günstig kann es sein, wenn das äußere Rohrelement über das Abgabeende des inneren Rohrelements hinausragt. Es kann vorgesehen sein, dass an einem dem Werkzeug zugewandten Ende des äußeren Rohrelements eine End- kappe angeordnet ist.

Die Endkappe bildet oder umfasst vorzugsweise eine Strömungsumlenkung zum Umlenken einer Strömungsrichtung des Kühlmittels. Die Strömungs- umlenkung dient somit insbesondere zum Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die Endkappe einen Trichterabschnitt zur Zusammenführung von abgeschiedener Kühl- flüssigkeit und/oder zur Zuführung von abgeschiedener Kühlflüssigkeit zu dem Werkzeug bildet. Ferner kann alternativ oder ergänzend hierzu vorgesehen sein, dass die End- kappe eine Positioniervorrichtung zum Positionieren des äußeren Rohrelements relativ zu dem Werkzeug und/oder zum Positionieren des Werkzeugs relativ zu dem Transferelement bildet.

Die Endkappe ist insbesondere im Wesentlichen ringförmig ausgebildet.

Günstig kann es sein, wenn die Endkappe auf das dem Werkzeug zugewandte Ende des äußeren Rohrelements aufgeschoben oder in dasselbe hineinge- schoben ist.

Die Endkappe umfasst vorzugsweise einen Kragen, welcher einen Anschlag zur Positionierung der Endkappe relativ zu dem äußeren Rohrelement bildet.

Ferner umfasst die Endkappe vorzugsweise eine Anschlagkante, mittels welcher das Werkzeug relativ zur Endkappe positionierbar ist. Die Anschlag- kante bildet insbesondere einen Anschlag zur axialen Festlegung des Werk- zeugs an dem Transferelement.

Insbesondere ist die Anschlagkante ein radial innenliegender und radial nach innen ragender Vorsprung, welcher sich beispielsweise an eine Strömungs- umlenkung, insbesondere einen Trichterabschnitt, der Endkappe anschließt.

Der Trichterabschnitt mündet im montierten Zustand des Transferelements und des Werkzeugs unmittelbar in ein oder mehrere Zuführkanäle, welche in dem Werkzeug ausgebildet sind und ein dem Werkzeughalter zugewandtes Ende des Werkzeugs mit einem Bearbeitungsende fluidwirksam verbinden.

Das Bearbeitungsende des Werkzeugs ist vorzugsweise dasjenige Ende, mit welchem das Werkzeug zur Bearbeitung eines Werkstücks an demselben angreift. Vorteilhaft kann es sein, wenn das äußere Rohrelement eine oder mehrere Durchtrittsöffnungen umfasst, durch welche ein Gasstrom, insbesondere der im Abscheidebereich durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltene Gasstrom, in radialer Richtung aus einem von dem äußeren

Rohrelement umgebenen Innenraum nach außen führbar ist.

Ein durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltener

Gasstrom kann somit insbesondere ausgehend von dem Abscheidebereich über den zwischen dem inneren Rohrelement und dem äußeren Rohrelement gebildeten Abführbereich von dem Werkzeug weggeführt und schließlich über die eine oder die mehreren Durchtrittsöffnungen aus dem äußeren Rohr- element nach außen geführt werden.

Bei einer Ausgestaltung des Transferelements ist vorgesehen, dass das Transferelement eine Ventilvorrichtung umfasst, mittels welcher der im Abscheidebereich durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltene Gasstrom aus einem von dem äußeren Rohrelement umgebenen Innenraum abführbar ist.

Die Ventilvorrichtung umfasst insbesondere ein oder mehrere Ventile, mittels welcher der durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltene Gasstrom aus dem von dem äußeren Rohrelement umgebenen Innenraum abführbar ist.

Günstig kann es sein, wenn der von dem äußeren Rohrelement umgebene Innenraum mittels der Ventilvorrichtung, insbesondere mittels eines oder mehrerer Ventile der Ventilvorrichtung, mit einem das äußere Rohrelement umgebenden Abführraum verbindbar ist.

Ein Ventil der Ventilvorrichtung umfasst vorzugsweise jeweils eine

Schließeinrichtung, welche eine Schließkraft auf das Ventilelement des Ventils ausübt, insbesondere in Richtung einer Verschlusslage des Ventils, in welcher ein Durchflussquerschnitt des Ventils mittels des Ventilelements verschlossen ist.

Eine Schließeinrichtung eines Ventils umfasst beispielsweise ein oder mehrere Magnetelemente. Eine Schließkraft der Schließeinrichtung ist beispielsweise durch magnetische Abstoßung zweier Magnetelemente der Schließeinrichtung erzeugbar.

Günstig kann es ferner sein, wenn eine Schließeinrichtung eines Ventils ein oder mehrere Federelemente umfasst.

Ein oder mehrere Federelemente der Schließeinrichtung sind beispielsweise Druckfederelemente oder Zugfederelemente.

Vorzugsweise ist ein Volumenstrom des Gasstroms, welcher aus dem von dem äußeren Rohrelement umgebenen Innenraum abführbar ist, abhängig von einer Drehzahl des Werkzeugs und/oder abhängig von dem Volumenstrom und/oder dem Druck eines dem Transferelement zugeführten und als

Kühlmittel dienenden Aerosols steuerbar.

Beispielsweise ist es denkbar, dass ein oder mehrere Ventile der

Ventilvorrichtung jeweils fliehkraftunterstützt öffenbar sind. Insbesondere ist ein Durchflussquerschnitt des einen oder der mehreren Ventile der

Ventilvorrichtung fliehkraftunterstützt freigebbar und/oder vergrößerbar, beispielsweise wenn eine auf ein Ventilelement eines Ventils wirkende

Fliehkraft eine Schließkraft einer Schließeinrichtung des Ventils übersteigt.

Vorzugsweise umfasst ein Ventil der Ventilvorrichtung jeweils ein

Ventilelement, welches fliehkraftunterstützt aus einer Verschlusslage des Ventilelements, in welcher ein Durchflussquerschnitt des Ventils mittels des Ventilelements verschlossen ist, in eine Freigabelage des Ventilelements bewegbar ist, in welcher ein Durchflussquerschnitt des Ventilelements teilweise oder ganz freigegeben ist. Mittels Fliehkraft verlagerbare Ventilelemente sind vorzugsweise in einer radialen Richtung zwischen einer Verschlusslage und einer Freigabelage verlagerbar.

Günstig kann es ferner sein, wenn ein oder mehrere Ventile der

Ventilvorrichtung jeweils druckunterstützt öffenbar sind. Insbesondere ist ein Durchflussquerschnitt des einen oder der mehreren Ventile der

Ventilvorrichtung druckunterstützt freigebbar und/oder vergrößerbar, beispielsweise wenn eine auf ein Ventilelement eines Ventils wirkende

Druckkraft eine Schließkraft einer Schließeinrichtung des Ventils übersteigt.

Das Transferelement eignet sich insbesondere zur Verwendung in einem Werkzeughalter.

Der Werkzeughalter umfasst insbesondere einen Grundkörper, welcher einen Hohlschaftkegel umfasst oder als Hohlschaftkegel ausgebildet ist.

Insbesondere ist der Grundkörper ein Hohlschaftkegel nach DIN 69893.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Werkzeughalter, welcher insbe- sondere ein erfindungsgemäßes Transferelement umfasst.

Insbesondere umfasst der Werkzeughalter einen Grundkörper, welcher einen Aufnahmeabschnitt zum Aufnehmen eines Werkzeugs, insbesondere eines Bohrers oder eines Fräsers, umfasst. Zudem umfasst der Werkzeughalter ein in dem Grundkörper angeordnetes Transferelement, insbesondere ein erfindungsgemäßes Transferelement.

Das Transferelement ist vorzugsweise in den Grundkörper einschraubbar. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Transferelement ein Ein- schraubelement umfasst, welches insbesondere ein Außengewinde aufweist und in ein in dem Grundkörper angeordnetes Innengewinde einschraubbar ist.

Abhängig von einer Einschraubtiefe des Transferelements in dem Grundkörper kann vorzugsweise eine axiale Position des Werkzeugs relativ zum Grund- körper des Werkzeughalters vorgegeben werden, insbesondere da durch die unterschiedliche Positionierung des Transferelements eine Anschlagkante der an dem äußeren Rohrelement angeordneten Endkappe relativ zu einem Auf- nahmeabschnitt zur Aufnahme des Werkzeugs verschoben wird.

Das Transferelement ist insbesondere tiefenvariabel in dem Grundkörper fest- legbar.

Vorteilhaft kann es sein, wenn zwischen einem äußeren Rohrelement des Transferelements und dem Grundkörper des Werkzeughalters ein zylinder- mantelförmiger Abführraum gebildet ist, welcher

a) fluidwirksam von dem Abgabebereich getrennt oder trennbar ist; und/oder b) sich an dem Abgabebereich vorbei bis zu einem dem Werkzeug zuge- wandten Ende des Werkzeughalters erstreckt; und/oder

c) mittels einer oder mehrerer Austrittsöffnungen an einem dem Werkzeug zugewandten Ende des Werkzeughalters mit einer Umgebung des Werkzeug- halters fluidwirksam verbunden ist.

Vorzugsweise ist der zylindermantelförmige Abführraum in einer radialen Richtung mittels des äußeren Rohrelements von dem Abgabebereich getrennt.

Günstig kann es jedoch sein, wenn das äußere Rohrelement eine oder mehrere Durchtrittsöffnungen umfasst, welche in einer radialen Richtung vorzugsweise nicht unmittelbar neben dem Abgabebereich angeordnet sind und einen zwischen dem inneren Rohrelement und dem äußeren Rohrelement gebildeten Abführraum mit dem zylindermantelförmigen Abführraum verbinden. Ausgehend von dem Abgabebereich und somit vorzugsweise auch ausgehend von dem Abscheidebereich kann somit ein zumindest teilweise von der Kühl- flüssigkeit befreiter Gasstrom über einen oder mehrere Abführräume aus dem Transferelement und/oder aus dem gesamten Werkzeughalter herausgeführt werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Werkzeughalter ist insbesondere vorgesehen, dass der Grundkörper einen Hohlschaftkegel umfasst oder als Hohlschaftkegel ausgebildet ist.

Ferner weist der erfindungsgemäße Werkzeughalter vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Trans- ferelement beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Zuführen von Kühlmittel zu einem Werkzeug.

Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereit- zustellen, mittels welchem ein effizienter Transfer von Kühlmittel von einer Kühlmittelleitung zu einem Werkzeug möglich ist und mittels welchem insbesondere große Mengen von Kühlflüssigkeit für Werkzeuge mit sehr kleinen Kühlkanaldurchmessern bereitgestellt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren gemäß dem unab- hängigen Verfahrensanspruch gelöst.

Das Verfahren zum Zuführen von Kühlmittel zu einem Werkzeug umfasst ins- besondere Folgendes:

Zuführen von als Kühlmittel dienendem Aerosol zu einem Transferelement, welches an einem Grundkörper eines Werkzeughalters angeordnet und/oder ausgebildet ist;

Hindurchführen des Aerosols durch einen Abscheidebereich, wodurch Kühl- flüssigkeit aus dem Aerosol abgeschieden wird; Zuführen der Kühlflüssigkeit und zumindest eines Teils des Aerosols zu dem Werkzeug und Hindurchführen der Kühlflüssigkeit und zumindest eines Teils des Aerosols durch einen oder mehrere Zuführkanäle des Werkzeugs;

Abführen eines in dem Abscheidebereich zumindest teilweise von Kühlflüssig- keit befreiten Gasstroms aus einem Innenraum des Werkzeughalters, insbe- sondere unter Umgehung des Werkzeugs.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Transferelement und/oder dem erfindungsgemäßen Werkzeughalter beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.

Ferner weisen das erfindungsgemäße Transferelement und/oder der erfin- dungsgemäße Werkzeughalter vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Merk- male und/oder Vorteile auf.

Dem Transferelement wird vorzugsweise ausschließlich Aerosol als Kühlmittel zugeführt.

Ein Kühlsystem der das erfindungsgemäße Transferelement und/oder den erfindungsgemäßen Werkzeughalter umfassenden Bearbeitungsanlage ist somit insbesondere ein sogenanntes 1-Kanal System.

Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Teil, insbesondere mindestens ungefähr 40 %, vorzugsweise mindestens ungefähr 70 %, eines Gesamtgasvolumenstroms, welcher als Bestandteil des Aerosolstroms dem Transferelement zugeführt wird, unter Umgehung des Werkzeugs an eine Umgebung des Werkzeughalters abgegeben wird.

Günstig kann es sein, wenn ein Volumenstrom eines im Abscheidebereich durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltenen Gasstroms mittels einer Ventilvorrichtung des Transferelements abhängig von einer Drehzahl des Werkzeugs und/oder abhängig von dem Volumenstrom und/oder dem Druck des dem Transferelement zugeführten und als Kühlmittel dienenden Aerosols steuerbar ist.

Der dem Transferelement insgesamt zugeführte Aerosolvolumenstrom ent- spricht vorzugsweise mindestens ungefähr dem Doppelten, vorzugsweise min- destens ungefähr dem Vierfachen, eines Volumenstroms, welcher durch sämt- liche in dem Werkzeug ausgebildete Zuführkanäle hindurchführbar ist.

Vorzugsweise kann ein insbesondere über ein Kühlmittelrohr an dem Transfer- element anliegender Druck durch eine sich aus dem Abscheiden von Kühl- flüssigkeit im Abscheidebereich ergebende Aufkonzentration von Flüssigkeit- ströpfchen zur Förderung von mindestens dem doppelten Kühlflüssigkeits- volumenstrom, insbesondere mindestens dem vierfachen Kühlflüssigkeits- volumenstrom, durch sämtliche in dem Werkzeug ausgebildete Zuführkanäle genutzt werden, als wenn lediglich das dem Transferelement zugeführte Aero- sol ohne eine Abscheidung zu dem Werkzeug zugeführt werden würde.

Im Abscheidebereich abgeschiedene Flüssigkeitströpfchen können insbe- sondere über den Druck des zugeführten Aerosols durch den einen oder die mehreren Zuführkanäle in dem Werkzeug hindurchgepresst werden. Hierdurch kann eine besonders große Flüssigkeitsmenge zu dem Bearbeitungsende des Werkzeugs gefördert werden, selbst wenn die Zuführkanäle lediglich sehr geringe Durchmesser aufweisen.

Insbesondere können als Durchmesser des einen oder der mehreren Zuführ- kanäle höchstens ungefähr 0,2 mm, beispielsweise höchstens ungefähr 0,15 mm vorgesehen sein.

Ein Durchmesser des Werkzeugs, insbesondere eines Bohrers, beträgt beispielsweise höchstens ungefähr 6 mm, insbesondere höchstens ungefähr 4 mm. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein Tieflochbohrer mit einem

Durchmesser von 2 mm oder 1,5 mm als Werkzeug vorgesehen ist, wobei bei- spielsweise ein, zwei oder mehr als zwei Zuführkanäle mit einem Durchmesser von weniger als ungefähr 0,5 mm, beispielsweise weniger als ungefähr

0,2 mm, vorgesehen sind.

Als Kühlmittel wird insbesondere ein Aerosol mit einer Luftmenge von unge- fähr 1 Nl/min und einer zudosierten Kühlflüssigkeitsmenge von ungefähr 5 ml/h verwendet.

Durch das Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol kann vorzugsweise mindestens ungefähr 50 %, beispielsweise mindestens ungefähr 80 %, einer insgesamt dem Transferelement zugeführten Kühlflüssigkeitsmenge in den einen oder die mehreren Zuführkanäle in dem Werkzeug eingeleitet werden.

Ein durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltener

Gasstrom wird insbesondere als äußerer Kühlstrom an dem Werkzeug entlang in Richtung des Bearbeitungsendes geführt.

Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegen- stand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.

In den Zeichnungen zeigen :

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Werk- zeughalters sowie eines daran festgelegten Werkzeugs;

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf eine Vorderseite des Werk- zeughalters aus Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht des Werkzeughalters und des

Werkzeugs aus Fig. 1; Fig. 4 einen schematischen Längsschnitt durch den Werkzeughalter und das Werkzeug aus Fig. 1;

Fig. 5 einen schematischen perspektivischen Längsschnitt durch den

Werkzeughalter und das Werkzeug aus Fig. 1;

Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs VI in Fig. 5;

Fig. 7 eine der Fig. 5 entsprechende schematische Darstellung des

Werkzeughalters und des Werkzeugs, wobei ein inneres

Rohrelement und eine Endkappe eines Transferelements des Werkzeughalters sowie das Werkzeug selbst ungeschnitten dargestellt sind;

Fig. 8 eine der Fig. 6 entsprechende vergrößerte Darstellung des

Bereichs VIII in Fig. 7;

Fig. 9 einen schematischen Längsschnitt durch einen Abscheide- bereich einer alternativen Ausführungsform eines Transfer- elements, wobei eine Strömungsaufteilung zum Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus einem Aerosol vorgesehen ist;

Fig. 10 eine der Fig. 9 entsprechende schematische Darstellung einer weiteren alternativen Ausführungsform eines Transferelements, wobei eine Abscheidung von Kühlflüssigkeit durch Beschleu- nigung des Aerosols in einem als Lanze ausgebildeten

Rohrelement erzielt wird;

Fig. 11 eine der Fig. 9 entsprechende schematische Darstellung einer weiteren alternativen Ausführungsform eines Transferelements, bei welchem ein als Filter ausgebildetes Abscheideelement zum Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol vorgesehen ist;

Fig. 12 einen schematischen Längsschnitt durch einen

Abscheidebereich einer weiteren alternativen Ausführungsform eines Transferelements, welches eine Ventilvorrichtung umfasst;

Fig. 13 einen schematischen Längsschnitt durch einen

Abscheidebereich einer weiteren alternativen Ausführungsform eines Transferelements, welches eine Ventilvorrichtung umfasst;

Fig. 14 einen schematischen Längsschnitt durch einen

Abscheidebereich einer weiteren alternativen Ausführungsform eines Transferelements, welches eine Ventilvorrichtung umfasst;

Fig. 15 einen schematischen Längsschnitt durch einen

Abscheidebereich einer weiteren alternativen Ausführungsform eines Transferelements, welches eine Ventilvorrichtung umfasst;

Fig. 16 einen schematischen Längsschnitt durch einen

Abscheidebereich einer weiteren alternativen Ausführungsform eines Transferelements, welches eine Ventilvorrichtung umfasst; und

Fig. 17 einen schematischen Längsschnitt durch einen

Abscheidebereich einer weiteren alternativen Ausführungsform eines Transferelements, welches eine Ventilvorrichtung umfasst. Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.

Eine in den Fig. 1 bis 8 dargestellte Ausführungsform eines als Ganzes mit 100 bezeichneten Transferelements kommt insbesondere als Bestandteil eines Werkzeughalters 102 zum Einsatz.

Ein Werkzeughalter 102 ist insbesondere ein sogenannter Hohlschaftkegel, welcher in Werkzeugmaschinen zur Aufnahme eines Werkzeugs 104 dient.

Insbesondere ist das Werkzeug 104 ein Bohrer 106.

Ferner kann beispielsweise ein spanabhebendes Werkzeug 104, insbesondere ein Fräswerkzeug, vorgesehen sein.

Der Werkzeughalter 102 umfasst insbesondere einen standardisierten

Montageabschnitt 108, mittels welchem der Werkzeughalter 102 an einer rotierbaren Spindel der Werkzeugmaschine festlegbar ist.

Das Transferelement 100 dient insbesondere dazu, ein beispielsweise über ein Kühlmittelrohr 110 zugeführtes Kühlmittel durch den Werkzeughalter 102 hindurch bis zu dem Werkzeug 104 zu führen.

Das Transferelement 100 umfasst hierzu insbesondere eine Kühlmittelüber- gabe 112, auf welche ein Kühlmittelrohr 110 beispielsweise aufsteckbar ist und/oder an welche ein Kühlmittelrohr 110 anpressbar ist.

Das Kühlmittelrohr 110 ist insbesondere auf einen Anschlussstutzen 113 der Kühlmittelübergabe 112 aufsteckbar oder an das Transferelement 100 anpressbar. Ferner umfasst das Transferelement 100 ein Rohrelement 114, welches die Kühlmittelübergabe 112 fluidwirksam mit einem Abgabebereich 116 des Transferelements 100 verbindet.

Die Kühlmittelübergabe 112 einerseits und der Abgabebereich 116 anderer- seits sind dabei vorzugsweise an einander gegenüberliegenden Enden des Rohrelements 114 angeordnet.

Insbesondere mündet ein Abgabeende 118 des Rohrelements 114 in den Abgabebereich 116.

Das Transferelement 100 bildet insbesondere eine Kühlmittelführung 120 zur Führung des Kühlmittels innerhalb des Werkzeughalters 102.

Das Abgabeende 118 des Rohrelements 114 ist vorzugsweise auf ein dem Werkzeughalter 102 zugewandtes Montageende 122 des Werkzeugs 104 gerichtet.

Das Montageende 122 des Werkzeugs 104 ist insbesondere ein einem

Bearbeitungsende 124 gegenüberliegendes Ende des Werkzeugs 104.

Das Montageende 122 ist ferner vorzugsweise ein Zuführende 126, an welchem dem Werkzeug 104 ein Kühlmittel zuführbar ist.

Vorzugsweise umfasst das Werkzeug 104 einen oder mehrere Zuführkanäle 128, welche sich von dem Montageende 122 bis hin zum Bearbeitungsende 124 erstrecken und der Zuführung von Kühlmittel zu dem Bearbeitungsende 124 des Werkzeugs 104 dienen.

Mittels eines Aufnahmeabschnitts 130 und/oder eines Einspannabschnitts 132 des Werkzeughalters 102 ist das Werkzeug 104 vorzugsweise an dem Werk- zeughalter 102 gehalten. Insbesondere kann hierbei eine klemmende Festlegung und/oder eine form- schlüssige Festlegung des Werkzeugs 104 an dem Werkzeughalter 102 vorge- sehen sein.

Bei Werkzeugen 104 mit großem Durchmesser, beispielsweise bei Bohrern 106 mit 8 mm oder 10 mm oder mehr Bohrdurchmesser, können die Zuführkanäle 128 relativ groß dimensioniert werden, so dass große Mengen von Kühlmittel bis zum Bearbeitungsende 124 des Werkzeugs 104 gefördert werden können.

Bei vergleichsweise kleinen Werkzeugen 104, beispielsweise bei Bohrern 106 mit geringem Bohrdurchmesser, insbesondere 4 mm oder weniger, kann die Versorgung des Bearbeitungsendes 124 mit Kühlmittel problematisch werden.

Bei der in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Ausführungsform des Transfer- elements 100 und/oder des Werkzeughalters 102 ist daher eine optimierte Kühlmittelführung vorgesehen.

Insbesondere umfasst das Transferelement 100 einen Abscheidebereich 134, in welchem als Aerosol ausgebildetes Kühlmittel zumindest teilweise in seine Bestandteile aufgetrennt wird. Insbesondere wird Kühlflüssigkeit in dem

Abscheidebereich 134 abgeschieden, so dass ein zumindest teilweise von Kühlflüssigkeit befreiter Gasstrom erhalten wird. Dieser Gasstrom wird vor- zugsweise aus dem Abscheidebereich 134 abgeführt, insbesondere an dem Werkzeug 104 vorbeigeführt.

Im Abscheidebereich 134 ergibt sich durch die Abscheidung von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol eine Ansammlung von Kühlflüssigkeit, welche in den einen oder die mehreren Zuführkanäle 128 einleitbar ist, ohne dass die gesamte Aerosolmenge durch den einen oder die mehreren Zuführkanäle 128 hindurch- geführt werden muss.

Aufgrund des Abscheidebereichs 134 kann somit ein großer Aerosolvolumen- strom insbesondere über das Kühlmittelrohr 110 zu dem Transferelement 100 zugeführt werden, ohne dass dieser gesamte Aerosolvolumenstrom vollständig durch den einen oder die mehreren Zuführkanäle 128 hindurchgeleitet werden müsste.

Der Abscheidebereich 134 ist vorzugsweise im Abgabebereich 116 angeordnet oder grenzt unmittelbar an den Abgabebereich 116 an. Der Abscheidebereich 134 kann somit insbesondere stromabwärts des Abgabeendes 118 des

Rohrelements 114 angeordnet sein.

Bei der in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Ausführungsform des Transfer- elements 100 wird die Abscheidung von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol vorzugsweise durch eine Strömungsumlenkung 136 erzielt.

Das Abgabeende 118 des Rohrelements 114 ist hierzu vorzugsweise beab- standet von dem Werkzeug 104, insbesondere dem Montageende 122 des Werkzeugs 104, angeordnet, so dass aus dem Rohrelement 114 heraus- strömendes Aerosol auf das Werkzeug 104 gerichtet wird, jedoch auch an der Strömungsumlenkung 136 umgelenkt und entgegen einer Ausströmrichtung am Abgabeende 118 des Rohrelements 114 außerhalb des Rohrelements 114 zurückströmen kann.

Durch die Abscheidung von Kühlflüssigkeit an der Strömungsumlenkung 136 wird insbesondere ein zumindest teilweise von Kühlflüssigkeit befreiter Gasstrom außerhalb des Rohrelements 114 abgeführt.

Das Transferelement 100 umfasst vorzugsweise ferner ein das Rohrelement 114 umgebendes weiteres Rohrelement 138. Nachfolgend wird daher auf das Rohrelement 114 als inneres Rohrelement 114 und auf das weitere Rohrele- ment 138 als äußeres Rohrelement 138 Bezug genommen.

Zwischen dem inneren Rohrelement 114 und dem äußeren Rohrelement 138 ist insbesondere ein Abführraum 140 gebildet. Ein Strömungsquerschnitt des Abführraums 140 ist vorzugsweise größer als ein Strömungsquerschnitt innerhalb des inneren Rohrelements 114. Hierdurch kann vorzugsweise eine Verlangsamung der Strömung im Abscheidebereich 134 erzielt werden, wodurch die Abscheidewirkung optimiert werden kann. Zudem kann hierdurch vorzugsweise vermieden werden, dass abgeschiedene Kühlflüssigkeit mit dem Gasstrom mitgerissen und somit von dem Werkzeug 104 weggeführt wird.

Das innere Rohrelement 114 endet vorzugsweise innerhalb des äußeren Rohrelements 138.

Das äußere Rohrelement 138 ragt somit insbesondere über das Abgabeende 118 des inneren Rohrelements 114 hinaus.

Der Abscheidebereich 134 und der Abgabebereich 116 sind somit vorzugs- weise vollständig innerhalb des äußeren Rohrelements 138 angeordnet.

An dem äußeren Rohrelement 138 ist vorzugsweise eine Positioniervorrichtung 142 zu Positionierung des Werkzeugs 104 angeordnet.

Die Positioniervorrichtung 142 kann beispielsweise eine ringförmige Endkappe 144 sein, welche auf das dem Werkzeug 104 zugewandte Ende 146 des äußeren Rohrelements 138 aufgesteckt oder in dasselbe eingeschoben ist.

Die Endkappe 144 umfasst beispielsweise einen Positionierkragen 148, mit welchem die Endkappe 144 in einer vorgegebenen Endposition an dem äußeren Rohrelement 138 festlegbar ist.

Ferner umfasst die Endkappe 144 vorzugsweise eine radial nach innen ragende Anschlagkante 150, an welcher das Montageende 122 des Werkzeugs 104 zur Anlage kommen kann, um letztlich das Werkzeug 104 bezüglich einer axialen Richtung 152 zu positionieren. Günstig kann es ferner sein, wenn die Endkappe 144 zumindest einen Teil der Strömungsumlenkung 136 bildet.

Die Endkappe 144 bildet insbesondere einen Prallbereich, gegen welchen im Aerosol enthaltene Kühlflüssigkeitströpfchen prallen, um letztlich abgeschieden zu werden.

Die Endkappe 144 kann beispielsweise einen Trichterabschnitt 154 aufweisen, wodurch abgeschiedene Kühlflüssigkeit gezielt zu dem Werkzeug 104, insbe- sondere zu dem einen oder den mehreren Zuführkanälen 128 des Werkzeugs 104, zuführbar ist.

Der Trichterabschnitt 154 kann ferner der Optimierung der Abscheidewirkung dienen.

Über den Abführraum 140 zwischen dem inneren Rohrelement 114 und dem äußeren Rohrelement 138 abgeführtes Gas gelangt vorzugsweise durch eine oder mehrere Durchtrittsöffnungen 156 in dem äußeren Rohrelement 138 nach außen in einen weiteren Abführraum 140.

Der weitere Abführraum 140 ist insbesondere zwischen dem äußeren

Rohrelement 138 und einer Gehäusewandung 158 eines Grundkörpers 160 des Werkzeughalters 102 gebildet.

Das aus dem äußeren Rohrelement 138 abgeführte Gas kann insbesondere in axialer Richtung 152 in Richtung des Werkzeugs 104 geführt werden, wobei es insbesondere außerhalb des äußeren Rohrelements 138 an dem Abscheide- bereich 134 vorbeigeführt wird und als Kühlgasstrom außerhalb des Werk- zeugs 104 in Richtung des Bearbeitungsendes 124 aus dem Werkzeughalter 102 austritt. Der Aufnahmeabschnitt 130 und/oder der Einspannabschnitt 132 ist hierzu insbesondere mit Austrittsöffnungen 162, beispielsweise schlitzförmigen Aus- trittsöffnungen 162, versehen.

Das Transferelement 100 umfasst ferner vorzugsweise ein Befestigungs- element 164 zum Befestigen des Transferelements 100 an, insbesondere in, dem Grundkörper 160 des Werkzeughalters 102.

Das Befestigungselement 164 ist insbesondere ein Einschraubelement 166, welches ein Außengewinde aufweist und in eine hierzu korrespondierende Gewindebohrung 168 in dem Grundkörper 160 des Werkzeughalters 102 ein- schraubbar ist.

Das Transferelement 100 ist vorzugsweise abhängig von einer Einschraubtiefe in unterschiedlichen axialen Positionen an dem Grundkörper 160 festlegbar. Hierdurch kann eine Einstecktiefe des Werkzeugs 104 in dem Werkzeughalter 102 variiert werden, da sich letztlich aus der Einschraubtiefe des Einschraub- elements 166 des Transferelements 100 auch eine axiale Positionierung der Endkappe 144 zur Aufnahme und/oder Positionierung des Werkzeugs 104 ergibt.

Eine oder mehrere Dichtungen 170 dienen vorzugsweise der Abdichtung des Transferelements 100 gegenüber dem Grundkörper 160 und/oder zu einer Umgebung des Werkzeughalters 102 hin.

Die Dichtungen 170 sind dabei insbesondere zwischen einer als Anschluss- stutzen 113 ausgebildeten Kühlmittelübergabe 112 und dem Einschraub- element 166 und/oder zwischen dem Transferelement 100 und dem Grund- körper 160 angeordnet und abdichtend wirksam.

Dadurch, dass bei der in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Ausführungsform des Transferelements 100 eine große Aerosolmenge und somit eine große Kühl- flüssigkeitsmenge bis zu dem Abscheidebereich 134 zuführbar ist, und dadurch, dass die Kühlflüssigkeit aufgrund der Abscheidung im Abscheide- bereich 134 in konzentrierterer Form durch das Werkzeug 104 hindurch zu dem Bearbeitungsende 124 führbar ist, kann eine effiziente Werkzeugkühlung auch bei Werkzeugen 104 mit kleinen Werkzeugdurchmessern realisiert werden.

Eine in Fig. 9 dargestellte alternative Ausführungsform eines Transferelements 100 unterscheidet sich von der in den Fig. 1 bis 8 dargestellten ersten Aus- führungsform im Wesentlichen dadurch, dass im Abscheidebereich 134 ein Strömungsaufteiler 171 angeordnet ist, welcher die über das Rohrelement 114 zugeführte Aerosolströmung aufteilt und dabei teilweise dem Werkzeug 104 zuführt sowie teilweise an demselben vorbeiführt.

Der vorbei geführte Teil wird insbesondere einer weitergehenden Strömungs- beeinflussung unterworfen, wodurch Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol abge- schieden wird.

Diese Kühlflüssigkeit wird insbesondere über einen oder mehrere Querkanäle 172 zu dem Werkzeug 104 zugeführt. Das durch Abscheiden von Kühlflüssig- keit aus dem Aerosol erhaltene Gas wird insbesondere über eine oder mehrere Durchtrittsöffnungen 156 aus dem Abscheidebereich 134 abgeführt.

Bei der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform des Transferelements 100 ist der Abscheidebereich 134, insbesondere der Strömungsaufteiler 171 an oder innerhalb des Abgabeendes 118 des Rohrelements 114 angeordnet. Es kann jedoch auch eine Anordnung desselben stromabwärts des Abgabeendes 118 vorgesehen sein.

Im Übrigen stimmt die in Fig. 9 dargestellte Ausführungsform des Transfer- elements 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den Fig. 1 bis 8 dar- gestellten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschrei- bung insoweit Bezug genommen wird. Eine in Fig. 10 dargestellte alternative Ausführungsform eines Transfer- elements 100 unterscheidet sich von der in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass das Rohrelement 114 zur Zuführung des Aerosols zu dem Abgabebereich 116 strömungstechnisch so ausgelegt ist, insbesondere einen derart geringen Querschnitt aufweist, dass bereits innerhalb des Rohrelements 114 Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol abge- schieden wird.

Diese Kühlflüssigkeit tritt dann am Abgabeende 118 aus dem Rohrelement 114 aus und wird somit bereits in flüssiger Form auf das Werkzeug 104 gerichtet.

Durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltenes Gas wird vorzugsweise im Abgabebereich 116 umgelenkt und über einen Abführraum 114 und eine oder mehrere Durchtrittsöffnungen 156 abgeführt.

Mittels einer oder mehrerer Querkanäle 172 kann ferner Kühlflüssigkeit zu den Zuführkanälen 128 in dem Werkzeug 104 zugeführt werden, welche sich in einer Umgebung des Werkzeugs 104 ansammelt.

Im Übrigen stimmt die in Fig. 10 dargestellte alternative Ausführungsform des Transferelements 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.

Eine in Fig. 11 dargestellte alternative Ausführungsform eines Transfer- elements 100 unterscheidet sich von der in Fig. 9 dargestellten Ausführungs- form im Wesentlichen dadurch, dass in dem Rohrelement 114 ein Abscheide- element 174 angeordnet ist.

Das Abscheideelement 174 ist insbesondere ein Filter, beispielsweise ein Drahtgeflecht. Vorzugsweise ist das Abscheideelement 174 an oder in dem Abgabeende 118 des Rohrelements 114 angeordnet, so dass das Abscheideelement 174 mit dem Aerosol durchströmt wird. Hierbei wird Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol abgeschieden, welches dann insbesondere über einen Trichterabschnitt 154 zusammengeführt und schließlich den Zuführkanälen 128 des Werkzeugs 104 zugeführt werden kann.

Alternativ zu einem Filter können auch anderweitige Abscheideelemente 174, beispielsweise Strömungsumlenkelemente, Strömungsschikanen, schlitz- förmige Durchführungen und/oder Einbaukartuschen zur Abscheidung von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol vorgesehen sein.

Im Übrigen stimmt die in Fig. 11 dargestellte alternative Ausführungsform des Transferelements 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig. 9 darge- stellten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschrei- bung insoweit Bezug genommen wird.

Eine in Fig. 12 dargestellte alternative Ausführungsform eines Transfer- elements 100 unterscheidet sich von der in den Fig. 1 bis 8 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass das Transferelement 100 eine Ventilvorrichtung 176 umfasst.

Mittels der Ventilvorrichtung 176 ist vorzugsweise ein im Abscheide- bereich 134 durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltener Gasstrom aus dem von dem äußeren Rohrelement 138 umgebenen Innenraum abführbar.

Die Ventilvorrichtung 176 umfasst vorzugsweise mehrere Ventile 178.

Mittels der Ventile 178 ist der durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltene Gasstrom vorzugsweise aus dem von dem äußeren Rohr- element 138 umgebenen Innenraum in den zwischen dem äußeren Rohrelement 138 und der Gehäusewandung 158 des Grundkörpers 160 gebildeten weiteren Abführraum 140 abführbar.

Insbesondere ist der von dem äußeren Rohrelement 138 umgebene

Innenraum mittels der Ventile 178 der Ventilvorrichtung 176 mit dem das äußere Rohrelement 138 umgebenden Abführraum 140 verbindbar.

Die Ventile 178 der Ventilvorrichtung 176 umfassen vorzugsweise jeweils eine Schließeinrichtung 180 und/oder ein Ventilelement 182, welche beispielsweise als Ventilkolben ausgebildet sind.

Die Schließeinrichtung 180 übt vorzugsweise eine Schließkraft auf ein

Ventilelement 182 der Ventile 178 aus.

Ein Ventilelement 182 der Ventile 178 ist vorzugsweise zwischen einer

Verschlusslage, in welcher ein Durchflussquerschnitt des Ventils 178

verschlossen ist, und einer Freigabelage, in weicher ein Durchflussquerschnitt des Ventils 178 teilweise oder ganz freigegeben ist, verlagerbar.

Insbesondere ist es denkbar, dass die Ventilelemente 182 in Zwischen- positionen zwischen der Verschlusslage und der Freigabelage bringbar sind.

Bei der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform des Transferelements 100 sind die Ventilelemente 182 in einer radialen Richtung, d. h. insbesondere senkrecht zur der axialen Richtung 152, verlagerbar.

Mittels der Schließeinrichtung 180 sind die Ventilelemente 182 vorzugsweise in die Verschlusslage des Ventils 178 bringbar.

Bei der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform des Transferelements 100 umfasst die Schließeinrichtung 180 eines Ventils 178 vorzugsweise jeweils ein Federelement 184, insbesondere ein Druckfederelement 186. Aufgrund der in einer radialen Richtung bewegbaren Ventilelemente 182 der Ventile 178 sind die Ventile 178 der Ventilvorrichtung 176 vorzugsweise fliehkraftunterstützt öffenbar.

Ein Durchflussquerschnitt der Ventile 178 ist dabei insbesondere fliehkraft- unterstützt freigebbar, insbesondere wenn ein auf ein Ventilelement 182 eines Ventils 178 wirkende Fliehkraft eine Schließkraft der Schließeinrichtung 180 des jeweiligen Ventils 178 übersteigt.

Günstig kann es ferner sein, wenn die Ventile 178 der Ventilvorrichtung 176 druckunterstützt öffenbar sind.

Vorzugsweise sind die Ventile 178 der Ventilvorrichtung 176 druckunterstützt freigebbar, insbesondere wenn eine auf ein Ventilelement 182 eines jeweiligen Ventils 178 wirkende Druckkraft, welche durch einen in dem von dem äußeren Rohrelement 138 umgebenen Innenraum herrschenden Fluiddruck hervor- gerufen wird, eine Schließkraft der Schließeinrichtung 180 des Ventils 178 übersteigt.

Vorzugsweise ist somit ein Volumenstrom des Gasstroms, welcher aus dem von dem äußeren Rohrelement 138 umgebenen Innenraum abführbar ist, abhängig von einer Drehzahl des Werkzeugs 104 und/oder abhängig von dem Volumenstrom und/oder dem Druck eines dem Transferelement 100 zuge- führten und als Kühlmittel dienenden Aerosols steuerbar.

Bei der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform des Transferelements 100 sind die Ventilelemente 182 der Ventile 178 vorzugsweise in einem Ventil- grundkörper 188 der Ventilvorrichtung 176 geführt.

Der Ventilgrundkörper 188 umfasst vorzugsweise eine Fluidführung 190, mittels welcher der von dem äußeren Rohrelement 138 umgebene Innenraum in einer geöffneten Stellung der Ventilelemente 182 mit dem zylindermantel- förmigen Abführraum 140 verbindbar ist. Günstig kann es sein, wenn der Werkzeughalter 102 ein in dem zylinder- mantelförmigen Abführraum 140 oder stromabwärts des zylindermantel- förmigen Abführraums 140 und stromaufwärts der Austrittsöffnungen 162 angeordnetes Filterelement umfasst, welches in den Figuren zeichnerisch nicht dargestellt ist und mittels welchem der durch Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus dem Aerosol erhaltene Gasstrom reinigbar ist.

Durch Vorsehen der Ventilvorrichtung 176 kann vorzugsweise eine große Menge an Kühlmittel auch bei besonders kleinen Werkzeugen 104 bereit- gestellt werden.

Im Übrigen stimmt die in Fig. 12 dargestellte Ausführungsform des Transfer- elements 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende

Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.

Eine in Fig. 13 dargestellte alternative Ausführungsform eines Transfer- elements 100 unterscheidet sich von der in Fig. 12 dargestellten Ausführungs- form im Wesentlichen dadurch, dass die Ventilvorrichtung 176 zwei Ventile 178 umfasst, welche jeweils zwei als Klappen 192 ausgebildete Ventilelemente 182 umfassen.

Die Klappen 192 sind vorzugsweise mittels Scharnieren 194 klappbar zwischen einer Verschlusslage und einer Freigabelage bewegbar.

Die Schließeinrichtung 180 der Ventile 178 umfasst vorzugsweise jeweils als Zugfederelemente 196 ausgebildete Federelemente 184.

Mittels der Zugfederelemente 196 sind die als Klappen 192 ausgebildeten Ventilelemente 182 der Ventile 178 vorzugsweise in die Verschlusslage bewegbar. Im Übrigen stimmt die in Fig. 13 dargestellte Ausführungsform des Transfer- elements 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.

Eine in Fig. 14 dargestellte Ausführungsform eines Transferelements 100 unterscheidet sich von der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform im

Wesentlichen dadurch, dass die Ventilvorrichtung 176 lediglich ein Ventil 178 umfasst, wobei das als Kolben ausgebildete Ventilelement 182 des Ventils 178 in der axialen Richtung 152 zwischen der Verschlusslage und der Freigabelage bewegbar ist.

Das äußere Rohrelement 138 umfasst dabei mehrere Durchtrittsöffnungen 156, welche einen Teil der Fluidführung 190 der Ventilvorrichtung 176 bilden.

Bei der in Fig. 14 dargestellten Ausführungsform des Transferelements 100 ist vorzugsweise eine Anschlaghülse 198 vorgesehen, welche eine axiale

Verlagerung des Ventilelements 182 über die Verschlusslage hinaus begrenzt.

Vorzugsweise ist mit der Ventilvorrichtung 176 des in Fig. 14 dargestellten Transferelements 100 ein Volumenstrom des Gasstroms, welcher aus dem von dem äußeren Rohrelement 138 umgebenen Innenraum abführbar ist, abhängig von dem Volumenstrom und/oder dem Druck eines dem Transfer- element 100 zugeführten und als Kühlmittel dienenden Aerosols steuerbar.

Im Übrigen stimmt die in Fig. 14 dargestellte Ausführungsform des Transfer- elements 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.

Eine in Fig. 15 dargestellte alternative Ausführungsform eines Transfer- elements 100 unterscheidet sich von der in Fig. 14 dargestellten Ausführungs- form im Wesentlichen dadurch, dass das äußere Rohrelement 138 verkürzt ausgebildet ist und somit als Anschlag für das Ventilelement 182 des Ventils 178 der Ventilvorrichtung 176 dient.

Das Ventilelement 182 ist dabei insbesondere direkt in dem Grundkörper 160 des Werkzeughalters 102 geführt.

Im Übrigen stimmt die in Fig. 15 dargestellte Ausführungsform des Transfer- elements 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig. 14 dargestellten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.

Eine in Fig. 16 dargestellte alternative Ausführungsform eines Transfer- elements unterscheidet sich von der in Fig. 15 dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Ventilvorrichtung einen Ventilgrundkörper 188 umfasst, welcher eine Ventilpatrone bildet.

Vorzugsweise sind das Federelement 184 der Schließeinrichtung 180 und das Ventilelement 182 in dem Ventilgrundkörper 188 vollständig aufgenommen.

Im Übrigen stimmt die in Fig. 16 dargestellte Ausführungsform des Transfer- elements 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig. 15 dargestellten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.

Eine in Fig. 17 dargestellte alternative Ausführungsform eines Transfer- elements 100 unterscheidet sich von der in Fig. 16 dargestellten Ausführungs- form im Wesentlichen dadurch, dass die Schließeinrichtung 180 mehrere Magnetelemente 200 umfasst, wobei eine Schließkraft der Schließeinrichtung 180 durch magnetische Abstoßung der Magnetelemente 200 erzeugbar ist.

Bei der in Fig. 17 dargestellten Ausführungsform des Transferelements 100 bildet das in Fig. 17 obere Magnetelement 200 insbesondere das Ventilelement 182. Im Übrigen stimmt die in Fig. 17 dargestellte Ausführungsform des Transfer- elements 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig. 16 dargestellten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.

Dadurch, dass bei sämtlichen der beschriebenen Varianten des Transfer- elements 100 ein Abscheidebereich 134 zum Abscheiden von Kühlflüssigkeit aus einem Aerosol vorgesehen ist, kann vorzugsweise an genau derjenigen Stelle, an welcher das Kühlmittel in das Werkzeug 104 eingeleitet wird, eine große Kühlmittelmenge bereit gestellt werden, um letztlich eine zuverlässige Kühlung des Werkzeugs 104 zu gewährleisten.

Die beschriebenen Varianten des Transferelements 100 sowie des Werkzeug- halters 102 ermöglichen somit insbesondere die Verwendung eines soge- nannten 1-Kanal Schmiersystems auch dann, wenn Werkzeuge 104 mit sehr geringen Werkzeugdurchmessern zur Bearbeitung von Werkstücken verwendet werden sollen.

Bezugszeichenliste Transferelement

Werkzeughalter

Werkzeug

Bohrer

Montageabschnitt

Kühlmittelrohr

Kühlmittelübergabe

Anschlussstutzen

inneres Rohrelement

Abgabebereich

Abgabeende

Kühlmittelführung

Montageende

Bearbeitungsende

Zuführende

Zuführkanal

Aufnahmeabschnitt

Einspannabschnitt

Abscheidebereich

Strömungsumlenkung

äußeres Rohrelement

Abführraum

Positioniervorrichtung

Endkappe

Ende

Positionierkragen

Anschlagkante

axiale Richtung

Trichterabschnitt

Durchtrittsöffnung

Gehäusewandung Grundkörper

Austrittsöffnung Befestigungselement Einschraubelement Gewindebohrung Dichtung

Strömungsaufteiler Querkanal

Abscheideelement Ventilvorrichtung Ventil

Schließeinrichtung Ventilelement Federelement Druckfederelement Fluidführung

Klappe

Scharnier

Zugfederelement Anschlaghülse Magnetelement