DE102022113592A1

DE102022113592A1 - Spanende Werkzeugmaschine mit mindestens einer Auffangkammer für Material und ein Verfahren zur spanenden Werkzeugbearbeitung

Info

Publication number: DE102022113592A1
Application number: DE102022113592.6A
Authority: DE
Inventors: Kirsten Wissner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-05-30
Filing date: 2022-05-30
Publication date: 2023-11-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine spanende Werkzeugmaschine (100), insbesondere eine Fräsmaschine, mit einer Auffangkammer (10), die eine drehbare Werkzeugspindel (20) mindestens teilweise umgibt, wobei mit einem Werkzeug (21) an der Werkzeugspindel (20) eine Bearbeitungsstelle (S) eines Werkstückes (22) außerhalb der Auffangkammer (10) bearbeitbar ist und insbesondere an der Bearbeitungsstelle (S) anfallendes Material (M), insbesondere Fluidtropfen und / oder Späne, durch mindestens eine Öffnung (11) in die Auffangkammer (10) führbar ist, gekennzeichnet durch mindestens ein Mittel (15) zur Erzeugung einer rotierenden Strömung (R) in der Auffangkammer (10).Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren.

Description

Die Erfindung betrifft eine spanende Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 16.
Fräsmaschinen, Bohrmaschinen oder auch Schleifmaschinen - als typische spanende Werkzeugmaschinen - bearbeiten Werkstücke mit Werkzeugen, die eine geometrisch definierte Schneide oder im Falle der Schleifmaschine geometrisch unbestimmte Schneiden aufweisen. An der Bearbeitungsstelle am Werkstück fallen während der Bearbeitung durch das Werkzeug Späne an, die von der eigentlichen Bearbeitungsstelle abtransportiert werden müssen, damit insbesondere die Oberfläche des Werkstücks nicht beschädigt wird. Auch kann die Bearbeitungsstelle mit Kühlmittel und / oder Schmiermittel beaufschlagt werden, so dass dort weiteres Material anfällt, das abtransportiert werden muss, um den Bearbeitungsvorgang nicht zu behindern.
Aus der EP 1 306 161 A2 ist eine Fräsmaschine bekannt, bei der in einem Spanabsauggehäuse an der Bearbeitungsstelle anfallendes Material gesammelt werden kann. Dabei wird aktiv eine Absaugung der anfallenden Materialien (Späne, Kühlmittel, Schmiermittel etc.) von der Bearbeitungsstelle vorgenommen.
Es besteht die Aufgabe, den Abtransport der Materialien von der Bearbeitungsstelle effizienter vorzunehmen.
Dies wird durch eine spanende Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.
Dabei weist die spanende Werkzeugmaschine eine Auffangkammer auf, die eine drehbare Werkzeugspindel mindestens teilweise umgibt. Mit einem Werkzeug, dass rotierbar an der Werkzeugspindel angeordnet ist, kann eine Bearbeitungsstelle eines Werkstückes außerhalb der Auffangkammer bearbeitet werden und insbesondere an der Bearbeitungsstelle anfallendes Material, wie z.B. Fluidtropfen und / oder Späne, durch mindestens eine Öffnung in die Auffangkammer geführt werden.
Die Bewegung des Materials in die Auffangkammer kann dadurch bewirkt oder unterstützt werden, dass mindestens ein Mittel zur Erzeugung einer rotierenden Strömung in der Auffangkammer eingesetzt wird. Das anfallende Material kann durch die rotierende Strömung erfasst und abtransportiert werden.
In einer Ausführungsform ist die Auffangkammer im Wesentlichen rotationssymmetrisch zur Werkzeugspindel ausgebildet und das Mittel zur Erzeugung der rotierenden Strömung weist mindestens eine Öffnung für ein aus der Auffangkammer abgesaugtes Fluid auf, d.h., es besteht eine Druckdifferenz zwischen dem Innenraum der Auffangkammer und dem Außenraum. Dabei kann die Ausströmrichtung des Fluids aus der Auffangkammer im Bereich von weniger als +/- 45° tangential zur Innenwand der Auffangkammer gerichtet sein. Das tangentiale Absaugen der Luft aus der Auffangkammer ist ein konstruktiv einfaches Mittel zur Erzeugung der rotierenden Strömung.
Wenn die Form der Auffangkammer in der Art eines Gaszyklons ausgebildet ist, weist die Auffangkammer insbesondere einen konischen Teil und / oder in Schwerkraftrichtung oberhalb davon einen zylindrischen Teil auf, wobei die mindestens eine Öffnung für das abströmende Fluid oben im zylindrischen Teil angeordnet ist und der Apex des konischen Teils nach unten hin zum Werkzeug orientiert ist. Diese Art der Konstruktion ermöglicht die Erzeugung einer rotierenden Strömung ohne bewegliche Teile und ohne komplexe Einbauten im Inneren der Auffangkammer.
In einer Ausführungsform ist mindestens eine Austragöffnung für mindestens einen Teil des Materials in der Auffangkammer oberhalb der Bearbeitungsstelle im Zentralbereich der rotierenden Strömung angeordnet.
Dabei kann in einer Ausführungsform ein Mittel zur Anlegung eines Unterdrucks in der Auffangkammer durch die mindestens eine Öffnung vorgesehen sein. Um die Strömungen im Inneren der Auffangkammer zu steuern, kann ein Mittel zur Regelung des Druckes in der Auffangkammer vorgesehen sein. Damit kann z.B. die Menge der einströmenden und abströmenden Luft durch Ventile gesteuert werden, so dass sich ein stabiler Unterdruck ausbildet. Sollte z.B. zeitweise ein größerer Anfall an Material an der Bearbeitungsstelle anfallen, so könnte der Unterdruck erhöht werden.
Alternativ oder zusätzlich kann mindestens ein Mittel zur Anlegung eines Überdrucks im Bereich der Bearbeitungsstelle vorgesehen sein, damit das Material auf diese Weise am oberen Ende der Vorrichtung ausgetragen werden kann.
In einer Ausführungsform ist der größte Durchmesser der Auffangkammer in einer Ebene parallel zur Bearbeitungsebene der Werkzeugmaschine maximal 10-mal, insbesondere maximal 3-mal, dem Durchmesser einer Öffnung für das Werkzeug. Damit sollen vor allem kleine Auffangkammern zum Einsatz kommen.
Abgesehen von der Auffangkammer selbst kann der Abtransport des Materials auch durch andere Maßnahmen verbessert werden. So kann z.B. eine mit der Auffangkammer gekoppelte Niederhalteranordnung mit mindestens einer Bohrung versehen sein, die zur Ausbildung eines Fluidfilms zwischen dem Werkstück und der Niederhaltervorrichtung durch einen aus der mindestens einen Bohrung austretenden Fluidstrom dient. Der Fluidstrom kann dabei insbesondere ein Druckluftstrom, ein Kühlmittelstrom und / oder ein Schmiermittelstrom sein. Dabei kann die mindestens eine Bohrung in der Niederhalteranordnung schräg zur Oberfläche des Werkstücks ausgerichtet sein. Auch kann an dem Ende der mindestens einen Bohrung der Niederhalteranordnung, die zum Werkstück zeigt, eine Aussparung und / oder ein Ringverteiler für den Fluidstrom, den Kühlmittelstrom und / oder den Schmiermittelstrom angeordnet sein.
So können auch mindestens zwei Fluidströme durch mindestens zwei Öffnungen in die Auffangkammer eintreten oder durch mindestens eine Öffnung in die Auffangkammer eintreten und durch mindestens eine Öffnung aus der Auffangkammer austreten.
Auch kann die mindestens eine Bohrung und / oder die Aussparung fluidisch mit einer Ausblasöffnung zum Ausblasen von Druckluft, Kühlmittel und / oder Schmiermittel parallel zum Werkstück verbunden sein.
Dabei können Ausführungsformen eine Bohrung, zwei Bohrungen oder mehr als zwei Bohrungen aufweisen.
Die Auffangkammer und / oder die Niederhalteranordnung kann dabei auch mit einer Kühlvorrichtung gekoppelt sein.
Die spanende Werkzeugmaschine kann dabei als Fräsmaschine, Bohrmaschine oder Schleifmaschine ausgebildet sein.
Die Aufgabe kann auch durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 16 gelöst werden.
Beispielhafte Ausführungsformen der spanenden Werkzeugmaschine werden anhand von Figuren beschrieben. Dabei zeigt

1 eine schematische Darstellung eines Teils einer Ausführungsform einer Fräsmaschine einer Auffangkammer;
1A eine Detaildarstellung der Bearbeitungsstelle der Fräsmaschine gemäß 1;
1B eine schematische Darstellung einer Absaugströmung in einer Draufsicht;
1C eine schematische Darstellung von zwei Absaugströmungen in einer Draufsicht;
2 eine Detailansicht im Bereich einer Niederhalteranordnung;
3 eine schematische Draufsicht zu einer Anordnung für Bohrungen in einer Niederhalteranordnung;
4 eine schematische Draufsicht zu einer weiteren Anordnung für Bohrungen in einer Niederhalteranordnung;
4A eine Variation der Ausführungsform gemäß 4;
5 eine Schnittansicht durch ein Detail einer Ausführungsform einer Niederhalteranordnung;
6 eine Schnittansicht durch ein Detail einer weiteren Ausführungsform einer Niederhalteranordnung;
7 eine schematische vertikale Schnittansicht durch eine weitere Ausführungsform einer Auffangkammer;
7A eine horizontale Schnittansicht entlang A-A in 7;
8 eine schematische vertikale Schnittansicht durch eine weitere Ausführungsform einer Auffangkammer;
8A eine horizontale Schnittansicht entlang A-A in 8.

In der 1 ist ein Teil einer grundsätzlich bekannten Fräsmaschine 100 in schematischer Weise dargestellt, nämlich der Teil, der ein Werkzeug 21 bei der Bearbeitung eines Werkstücks 22 zeigt.
Das Werkzeug 21 ist hier an einem Ende einer Werkzeugspindel 20 angeordnet, die das Werkzeug 21 in Rotation versetzt, um den Fräsvorgang durchzuführen, was insbesondere in der Detaildarstellung der 1A erkennbar ist. Grundsätzlich kann das Werkzeug 21 beim Fräsen von einem hier nicht dargestellten Antrieb entlang einer Achse oder entlang mehrere Achsen im Raum bewegt werden.
An der Bearbeitungsstelle S und um diese herum sammelt sich in Folge des Fräsvorgangs Material M an. Das Material M kann z.B. aus festen Stoffen, wie Spänen oder Schmutzresten, bestehen. Das Material M kann dabei zusätzlich auch fluide Bestandteile aufweisen, die z.B. von einem Schmier- und / oder Kühlmittel stammen. Dieses Material M ist von der Bearbeitungsstelle S zu entfernen, da ansonsten der Fräsvorgang behindert oder verschlechtert wird.
Im Folgenden werden Mittel für die Behandlung der Bearbeitungsstelle S, insbesondere für den Abtransport des Materials M, beschrieben. Dies erfolgt beispielhaft anhand einer Fräsmaschine 100. Grundsätzlich können die hier beschriebenen Mittel auch bei anderen spanenden Werkzeugmaschinen, wie z.B. Bohrern, eingesetzt werden.
In der Ausführungsform gemäß 1, 1A ragt das Werkzeug 21 unten aus einer Öffnung 11 einer Auffangkammer 10 für das Material M heraus. Die Auffangkammer 10 umgibt - hier im Wesentlichen in rotationsymmetrischer Weise - die Werkzeugspindel 20, wobei die Funktion der Auffangkammer 10 im Folgenden noch eingehender beschrieben wird.
Die Werkzeugspindel 20 kann zusammen mit dem Werkzeug 21 und der Auffangkammer 20 in Richtung des Werkstückes 22 abgesenkt werden, damit eine fräsende Bearbeitung des Werkstückes 22 erfolgen kann. Die Auffangkammer 20 ist dabei auch zusammen mit dem Werkzeug 21 relativ zum Werkstück 22 beweglich ausgebildet.
Die hier dargestellte Ausführungsform der Fräsmaschine 100 ist dabei so ausgebildet, dass insbesondere an der Bearbeitungsstelle S anfallendes Material M, wie z.B. Fluidtropfen und / oder Späne, durch die Öffnung 11 in die Auffangkammer 10 geführt werden und dann durch eine rotierende Strömung R nach oben abgeführt werden.
Dies erfolgt durch eine entsprechende strömungstechnische Gestaltung, wobei hier mindestens ein Mittel 15 zur Erzeugung der rotierenden Strömung R in der Auffangkammer 10 vorgesehen ist. Dieses Mittel 15 ist hier als Abströmöffnung ausgebildet, so dass die Luft im Inneren der Auffangkammer 10 durch eine hier nicht dargestellte Pumpvorrichtung aus der Auffangkammer 10 abgepumpt werden kann. Das Material M wird dabei durch die Abströmöffnung 15 abgeführt und - in hier nicht dargestellter Weise - abgeschieden.
Durch die rotierende Strömung R wird auch eine Sogwirkung U im Inneren der Auffangkammer 10 erzeugt, mit der das Material M von der Bearbeitungsstelle S abtransportiert wird und zumindest teilweise durch die Austragöffnung 16 ausgetragen wird.
In der in 1 dargestellten Ausführungsform wird die rotierende Strömung R ähnlich wie in einem Gaszyklon erzeugt. Allerdings wird hier - anders als bei einem Gaszyklon - ein Fluidstrom F, hier ein Luftstrom durch eine Öffnung 15, tangential im oberen Teil Z der Auffangkammer 10 abgesaugt.
Der obere Teil Z der Auffangkammer 10 ist dabei zylindrisch aufgebaut. Unterhalb des zylindrischen Teils Z weist die Auffangkammer 10 einen konischen Teil K auf, der sich nach unten verjüngt. Der Apex des konischen Teils K zeigt dabei auf das Werkzeug 21 und die Bearbeitungsstelle S.
Das tangentiale Absaugen der Luft F aus dem zylindrischen Teil ist in 1B bespielhaft dargestellt. 1B zeigt eine Draufsicht auf die Auffangkammer 10. Der Abströmwinkel α ist dabei kleiner als 45°, gemessen zu der Tangente am kreisförmigen Querschnitt der Auffangkammer 10. Durch die konische Ausbildung der Auffangkammer 10 im unteren Teil bildet sich eine schraubenförmige, rotierende Strömung R im Wandbereich aus.
In anderen Ausführungsformen können auch mehr als eine Abströmöffnung 15 zur Erzeugung der rotierenden Strömung R vorgesehen sein. Die ist beispielhaft in der 1C dargestellt, wobei hier zwei Abströmöffnungen 15 vorgesehen sind, die um 180° versetzt angeordnet sind.
In der Auffangkammer 10 ist im Bereich oberhalb der Öffnung 11, aber in der Nähe der Öffnung 11, ein Drucksensor 12 angeordnet (siehe 1). Die Messwerte des Drucksensors 12 werden von einer Regelvorrichtung 13 erfasst und in ein Stellsignal für die Steuerung des Fluidstroms F umgesetzt.
Die Abführung des Materials M wird dabei durch einen Gasstrom G unterstützt, der in einem Bereich zwischen Werkstück 22 und Auffangkammer 10 eingeblasen wird, um einen Fluidfilm (hier einen Druckluftfilm) zwischen einer Niederhalteranordnung 30 und dem Werkstück 22 zu erzeugen, wie dies in 1A schematisch dargestellt ist. Der Gasstrom G weist dabei eine Richtungskomponente in Richtung auf die Öffnung 11 auf.
Zusammen mit dem in der Auffangkammer 10 anliegenden Unterdruck ergibt sich eine ansaugende Strömung für das Material M.
Dieser Gasstrom G, dessen Führung im Folgenden beispielhaft näher beschrieben wird, kann ebenfalls durch die Regelvorrichtung 13 geregelt werden.
2 zeigt den Bereich um die Niederhalteranordnung 30, die hier mittig die Öffnung 11 zur Auffangkammer 10 aufweist. In dieser Öffnung 11 ist das Werkzeug 21 angeordnet, das hier nicht im Eingriff mit dem Werkstück 22 ist.
Seitlich (in dieser Ansicht) von der Bearbeitungsstelle S sind hier zwei Bohrungen 31 in der Niederhaltanordnung 30 angeordnet. Durch diese Bohrungen 31 wird ein Druckluftstrom G in den Spalt zwischen der Niederhalteranordnung 30 und dem Werkstück 22 eingeblasen, so dass ein Druckluftfilm erzeugt wird. In alternativen Ausführungsformen kann durch die Bohrungen 31 zusätzlich oder alternativ auch Kühlmittel und / oder Schmiermittel strömen.
Die Bohrungen 31 sind hier unter einem Winkel β schräg zur Oberfläche des Werkstücks 22 ausgerichtet. Hier beträgt der Winkel β in etwa 45°, wobei in anderen Ausführungsformen auch andere Winkel kleiner als 90° verwendet werden können. Damit ergibt sich insgesamt eine Strömung G aus allen Bohrungen 31, die konvergierend auf die Bearbeitungsstelle S gerichtet ist. Die Luft, beladen mit dem Material M, wird dann über die Öffnung 11 und die Auffangkammer 10 mit der rotierenden Strömung R (1) abgesaugt. Durch die Schrägstellung der Bohrungen 31 bildet sich ein relativ zur Bohrung asymmetrisches Druckprofil zwischen der Niederhalteranordnung 30 und dem Werkstück 22 aus.
In der 3 ist in einer Draufsicht schematisch die Anordnung von vier Bohrungen 31 dargestellt, die alle auf die Bearbeitungsstelle S unterhalb des Werkzeugs 21 ausgerichtet sind.
In der 4 ist eine alternative Ausführungsform mit zwei Bohrungen 31 dargestellt, bei der die Ausrichtung der Bohrungen 31 in der Draufsicht als tangential (relativ zu einem Kreis um die Rotationsachse des Werkzeugs 21) zur Bearbeitungsstelle S angeordnet sind. Die Ausführungsform gemäß 4A ist eine Variation der Ausführungsform gemäß 4, wobei mehr als zwei, hier insgesamt acht Bohrungen tangential (relativ zu einem Kreis um die Rotationsachse des Werkzeugs 21) zur Bearbeitungsstelle S angeordnet sind. In beiden Fällen kann eine durch die tangentiale Anströmung eine rotierende Strömung am unteren Ende der Auffangkammer 10 im Bereich der Bearbeitungsstelle S erzeugt werden.
In den 5 und 6 werden Ausführungsformen für die Gestaltung des Ausgangs der Bohrungen 31 dargestellt.
In der 5 ist schematisch eine Ringkammer 35 in der Niederhalteranordnung 30 dargestellt, durch die Druckluft gefördert wird, die dann durch die relativ zum Werkstück 22 (hier nicht dargestellt) schräg liegende Bohrung 31 ausströmt. Am Ende der Bohrung 31, die dem Werkstück 22 zugewandt ist, ist eine Aussparung 32 angeordnet, die den Ausgang der Bohrung 31 umgibt. Diese Aussparung 32 verläuft in der Niederhalteranordnung 30 ringförmig um die Öffnung 11. Damit kann die Form und die Lage des Druckprofils im Spalt zwischen der Niederhalteranordnung 30 und dem Werkzeug 22 beeinflusst werden.
In 6 ist eine Modifikation der Ausführungsform gemäß 5 dargestellt, so dass auf die entsprechende Beschreibung Bezug genommen werden kann. Hier ist an einem Rand der Aussparung 32 eine Ausblasöffnung 33 angeordnet.
Die Ausführungsbeispiele sind hier anhand einer Fräsmaschine dargestellt. Grundsätzlich sind die Lösungen auch auf andere spanende Werkzeugmaschinen, wie z.B. Bohr- oder Schleifmaschinen übertragbar
In den 7 und 8 werden weitere Ausführungsformen dargestellt, bei denen ein Gasstrom G unten im Bereich der Bearbeitungsstelle S in die Auffangkammer 10 eintritt. Ansonsten kann auch die obigen Beschreibungen, insbesondere die der 1 Bezug genommen werden.
Bei der Ausführungsform gemäß 7 und 7A tritt der Gasstrom G an einer Seite der Auffangkammer 10 ein und verlässt ihn auf der gleichen Seite wieder.
Bei der Ausführungsform gemäß 8 und 8A tritt der Gasstrom G an zwei Stellen in die Auffangkammer 10 ein.
Grundsätzlich können auch mehr als ein Fluidstrom G in die Auffangkammer 10 eintreten und auch wieder aus der Auffangkammer 10 austreten.
Bezugszeichenliste

10: Auffangkammer
11: Öffnung für Material
12: Drucksensor im Auffangbehälter
13: Mittel zur Einstellung des Druckes über Steuerung des Fluidstroms
15: Mittel zur Erzeugung einer rotierenden Strömung, tangentiale Öffnung
16: Austragöffnung in Auffangkammer für Material
20: Werkzeugspindel
21: Werkzeug
22: Werkstück
30: Niederhalteranordnung
31: Bohrung in Niederhalteranordnung
32: Aussparung an Niederhalteranordnung
33: Ausblasöffnung
35: Ringkanal
100: spanende Werkzeugmaschine
F: Fluidstrom
G: Gasstrom für Fluidfilm / Druckluftfilm
K: konzentrischer Teil der Auffangkammer
M: Material
R: rotierende Strömung
S: Bearbeitungsstelle
U: Sog aufwärts in Auffangkammer
Z: zylindrischer Teil der Auffangkammer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1306161 A2 [0003]

Claims

Spanende Werkzeugmaschine (100), mit einer Auffangkammer (10), die eine drehbare Werkzeugspindel (20) mindestens teilweise umgibt, wobei mit einem Werkzeug (21) an der Werkzeugspindel (20) eine Bearbeitungsstelle (S) eines Werkstückes (22) außerhalb der Auffangkammer (10) bearbeitbar ist und insbesondere an der Bearbeitungsstelle (S) anfallendes Material (M), insbesondere Fluidtropfen und / oder Späne, durch mindestens eine Öffnung (11) in die Auffangkammer (10) führbar ist, gekennzeichnet durch mindestens ein Mittel (15) zur Erzeugung einer rotierenden Strömung (R) in der Auffangkammer (10).
Spanende Werkzeugmaschine (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangkammer (10) im Wesentlichen rotationssymmetrisch zur Werkzeugspindel (20) ausgebildet ist und das Mittel (15) zur Erzeugung der rotierenden Strömung mindestens eine Öffnung für ein aus der Auffangkammer abgesaugtes Fluid (F) aufweist, wobei die Ausströmrichtung des Fluids (F) aus der Auffangkammer (20) im Bereich von weniger als +/- 45° tangential zur Innenwand der Auffangkammer (10) gerichtet ist.
Spanende Werkzeugmaschine (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der Auffangkammer (10) in der Art eines Gaszyklons ausgebildet ist und Auffangkammer (10) insbesondere einen konischen Teil (K) und / oder in Schwerkraftrichtung oberhalb davon einem zylindrischen Teil (Z) aufweist, wobei die mindestens eine Öffnung (15) für das Fluid (F) im zylindrischen Teil (Z) angeordnet ist und der Apex des konischen Teils (K) zum Werkzeug (21) orientiert ist.
Spanende Werkzeugmaschine (100) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Austragöffnung (16) für mindestens einen Teil des Materials (M) in der Auffangkammer (10) oberhalb der Bearbeitungsstelle (S) im Zentralbereich der rotierenden Strömung (R) angeordnet ist.
Spanende Werkzeugmaschine (100) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens ein Mittel zur Anlegung eines Unterdrucks in der Auffangkammer (10) durch die mindestens eine Öffnung (15).
Spanende Werkzeugmaschine (100) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens ein Mittel zur Anlegung eines Überdrucks im Bereich der Bearbeitungsstelle (S).
Spanende Werkzeugmaschine (100) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Mittel (12, 13) zur Regelung des Druckes in der Auffangkammer (10).
Spanende Werkzeugmaschine (100) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der größte Durchmesser der Auffangkammer (10) in einer Ebene parallel zur Bearbeitungsebene der Werkzeugmaschine (100) maximal 10-mal, insbesondere maximal 3-mal, dem Durchmesser einer Öffnung für das Werkzeug (21) entspricht.
Spanende Werkzeugmaschine (100) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine mit der Auffangkammer (10) gekoppelte Niederhalteranordnung (30) mit mindestens einer Bohrung (31) zur Ausbildung eines Fluidfilms zwischen dem Werkstück (22) und der Niederhaltervorrichtung (30) durch einen aus der mindestens einen Bohrung (31) austretenden Fluidstrom (G), insbesondere einen Druckluftstrom (G), einen Kühlmittelstrom und / oder einen Schmiermittelstrom.
Spanende Werkzeugmaschine (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Bohrung (31) in der Niederhalteranordnung (30) schräg zur Oberfläche des Werkstücks (22) ausgerichtet ist.
Spanende Werkzeugmaschine (100) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ende der mindestens einen Bohrung (31) in der Niederhalteranordnung (30), die zum Werkstück (22) zeigt, eine Aussparung (32) und / oder ein Ringverteiler für den Fluidstrom (G), den Kühlmittelstrom und / oder den Schmiermittelstrom angeordnet ist.
Spanende Werkzeugmaschine (100) nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Fluidströme (G) durch mindestens zwei Öffnungen in die Auffangkammer (10) eintreten oder durch mindestens eine Öffnung in die Auffangkammer (10) eintreten und durch mindestens eine Öffnung aus der Auffangkammer (10) austreten.
Spanende Werkzeugmaschine (100) nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Bohrung (31) und / oder die Aussparung (32) fluidisch mit einer Ausblasöffnung (33) zum Ausblasen von Druckluft, Kühlmittel und / oder Schmiermittel parallel zum Werkstück (22) verbunden ist.
Spanende Werkzeugmaschine (100) nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bohrung (31), zwei Bohrungen (31) oder mehr als zwei Bohrungen (31) vorgesehen sind.
Spanende Werkzeugmaschine (100) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangkammer (10) und / oder die Niederhalteranordnung (30) mit einer Kühlvorrichtung (40) gekoppelt sind.
Spanende Werkzeugmaschine (100) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugmaschine als Fräsmaschine, Bohrmaschine oder Schleifmaschine ausgebildet ist.
Verfahren zur spanenden Werkzeugbearbeitung unter Verwendung einer Werkzeugmaschine (100), mit einer Auffangkammer (10), die eine drehbare Werkzeugspindel (20) mindestens teilweise umgibt, wobei mit einem Werkzeug (21) an der Werkzeugspindel (20) eine Bearbeitungsstelle (S) eines Werkstückes (22) außerhalb der Auffangkammer (10) bearbeitbar ist und insbesondere an der Bearbeitungsstelle (S) anfallendes Material (M), insbesondere Fluidtropfen und / oder Späne, durch mindestens eine Öffnung (11) in die Auffangkammer (10) führbar ist, gekennzeichnet durch eine rotierende Strömung (R) in der Auffangkammer (10).