BESCHREIBUNG

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rohling zur Herstellung eines spanenden

Werkzeugs. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung eine Strangpressvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung dieses Rohlings. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Werkzeug mit Kühlkanälen und ein Werkzeug zur spanenden Bearbeitung eines Werkstücks.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Es ist Stand der Technik Hartmetallrohlinge durch ein Strangpressverfahren herzustellen, wobei die Rohlinge während des Pressvorganges mit Innenbohrungen versehen werden. Die Innenbohrungen dienen dabei als Kanäle, um Kühlmittel und/oder Schmiermittel zum schneidenden Teil des Werkzeugs zu fördern. Die Innenbohrungen eines Rohlings können dabei wendeiförmig ausgeführt sein, wobei die Innenbohrungen und die ebenfalls

wendeiförmig ausgebildeten Spannuten des fertigen Werkzeuges zueinander passend ausgebildet sein müssen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die wendelförmig ausgebildeten Innenbohrungen führen zu einem höheren

Strömungswiderstand für das in den Innenbohrungen zu fördernde Kühlmittel und/oder Schmiermittel. Aus diesem Grund fällt die Menge an Kühlmittel und/oder Schmiermittel, die pro Zeit dem schneidenden Bereich des spanenden Werkzeugs zugeführt werden kann, im Vergleich zu geradlinig geführten Innenbohrungen geringer aus. Dies hat kürzere Standzeiten und/oder langsamere Schneidgeschwindigkeiten wegen schlechterer Kühlung bzw.

schlechterer Abfuhr der Späne zur Folge. Es kann daher als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung betrachtet werden, Rohlinge mit Innenbohrungen zur Verfügung zu stellen, die längere Standzeiten bzw. höhere

Schneidgeschwindigkeiten des spanenden Werkzeugs ermöglichen.

Diese Aufgabe wird in den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Weitere vorteilhafte

Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Als eine erste Ausführungsform der Erfindung wird ein Rohling zur Herstellung eines spanenden Werkzeugs mit mindestens einer Innenbohrung zur Leitung von Fluiden zur Verfügung gestellt, wobei der Rohling mindestens einen ersten und einen zweiten Abschnitt entlang seiner Längsachse umfasst, wobei im ersten Abschnitt die Innenbohrung im

wesentlichen geradlinig und parallel zur Längsachse des Rohlings ausgebildet ist, und im zweiten Abschnitt die rnnenbohrang einen ersten Drall mit einem ersten Drallwinkel größer als Null aufweist, wobei der Rohling durch einen kontinuierlichen Pressvorgang,

insbesondere einen kontinuierlichen Strangpressvorgang, erhältlich ist. Das Fluid kann hierbei Kühlmittel, Schmiermittel, Bohrwasser, Kühlschmierstoff und/oder ein Öl/Luft-Gemisch sein, mit dem eine Minimalmengenschmierung ermöglicht wird.

Der Rohling, auch als Grünling bezeichnet, entsteht durch einen Strangpressvorgang. Hierbei wird der Rohling während des Pressvorgangs mit Innenbohrungen, auch als Kühlkanäle, Innenkanäle oder einfach Kanäle bezeichnet, versehen. Diese Innenbohrungen verlaufen erfindungsgemäß in einem ersten Bereich geradlinig und parallel zur Längsachse des

Rohlings. Im wesentlichen geradlinig und parallel zur Längsachse des Rohlings bedeutet hier, dass aufgrund von Herstelltoleranzen die Innenbohrungen auch teilweise nicht geradlinig und/oder nicht parallel zur Längsachse des Rohlings verlaufen können. In einem weiteren Abschnitt, bzw. Bereich des Rohlings weisen die Innenbohrungen einen Drall auf. Insgesamt liegt also ein Rohling vor, der in einem Abschnitt eine (oder mehrere) geradlinige

Innenbohrung(en) aufweist und wobei ferner dieselbe Innenbohrung (dieselben

Innenbohrungen) in einem weiteren Abschnitt wendeiförmig bzw. schraubenförmig ausgebildet ist (sind). Der Abschnitt mit der geradlinig geführten Innenbohrung kann als Schaft für das spanende Werkzeug genutzt werden, wohingegen der Abschnitt mit der wendelförmig ausgebildeten Innenbolirung sich als schneidender Teil des Werkzeugs eignet. Hierdurch kann der gesamte Bereich in dem eine wendeiförmige Ausbildung der

Innenbohrung vorliegt, verringert werden, wodurch der Strömungswiderstand für das in der Innenbohrung geführte Fluid verringert wird. Als Ergebnis hieraus folgt eine höhere Menge des in der Innenbohrung förderbaren Fluids, woraus sich eine längere Standzeit und/oder höhere Sclinittgeschwindigkeit des spanenden Werkzeugs ergibt. Der erste Drallwinkel kann z.B. einen Wert im Bereich von 10 bis 60 Grad aufweisen.

Als eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird eine Strangpressvorrichtung zur Herstellung eines Rohlings nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Verfügung gestellt, wobei die Strangpressvorrichtung ein Steuerungselement zur Steuerung des Drallwinkels, insbesondere des ersten und/oder zweiten Drall Winkels, umfasst.

Die Strangpressvorrichtung dient zum Auspressen eines Rohlings, wobei der Rohling während des Auspressens mit hinenbohrungen versehen wird. Ziel bei der Herstellung von Rohlingen ist es, Rohlinge mitTeproduzierbar gleichen Geometrien der Innenbohrungen herzustellen. Ferner sollte der Abschnitt des Rohlings mit wendeiförmig ausgebildeter Innenbohrung möglichst kurz sein, um den Strömungswiderstand möglichst gering zu halten. Andererseits darf der Abschnitt mit der geradlinig geführten Im enbohrung nicht in den arbeitenden, schneidenden Teil des Werkzeugs ragen, da ansonsten die Gefahr besteht, dass die Innenbohrung unterbrochen wird oder dass die Wände des schneidende Teils des

Werkzeugs zu dünn ausfallen, was die Standzeiten drastisch verkürzen kann. Es ist daher eine exakte Steuerung erforderlich, um zu gewährleisten, dass geradlinig ausgeführte

Innenbohrungen nur im Bereich des Schaftes vorliegen. Dies wird durch das

erfmdungsgemäße Steuerungselement sichergestellt.

Als eine dritte Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Rohlings nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Verfügung gestellt, umfassend die Schritte Pressen, insbesondere Strangpressen, eines ersten Abschnitts des Rohlings, in welchem die Innenbohrung im wesentlichen geradlinig und parallel zur Längsachse des Rohlings ausgebildet wird und Pressen, insbesondere Strangpressen eines zweiten Abschnitts des Rohlings, in welchem die Innenbohrung mit einem ersten Drall und einem ersten Drallwinkel mit einem Wert größer Null ausgebildet wird.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zwei Abschnitte innerhalb eines Rohlings ausgeformt. Diese beiden Abschnitte unterscheiden sich durch die unterschiedliche

Ausbildung der Innenbohrung. In einem ersten Abschnitt verläuft die Innenbohrung im wesentlichen geradlinig. In einem weiteren, zweiten Abschnitt erfährt dieselbe Innenbohrung einen Drall mit einem Drallwinkel. Der Drallwinkel ist größer als Null und kann z.B. einen Wert aus dem Bereich von 10 Grad bis 60 Grad aufweisen.

Als eine vierte Ausführungsform der Erfindung wird ein Werkzeug zur spanenden

Bearbeitung eines Werkstücks zur Verfügung gestellt, wobei das Werkzeug eine Spannut und einen Einspannschaft aufweist, wobei das Werkzeug einen ersten Bereich mit einem ersten Spiralwinkel der Spannut aufweist und einen zweiten Bereich mit einem zweiten Spiralwinkel der Spannut aufweist, wobei der erste Spiralwinkel unterschiedlich zum zweiten Spiralwinkel ausgebildet ist und/oder wobei zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich ein dritter Bereich angeordnet ist, wobei im dritten Bereich der Spiralwinkel der Spannut im Grenzbereich zum ersten Bereich gleich zum ersten Spiralwinkel ist und im Grenzbereich zum zweiten Bereich gleich zum zweiten Spiralwinkel ist.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Rohling zur Verfügung gestellt, wobei der Rohling einen dritten Abschnitt entlang der Längsachse des Rohlings aufweist, wobei der dritte Abschnitt zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten

Abschnitt angeordnet ist, wobei im dritten Abschnitt die Innenbohrung angrenzend zum ersten Abschnitt keinen Drall aufweist, und angrenzend zum zweiten Abschnitt einen zweiten Drall aufweist mit einem zweiten Drallwinkel, wobei der zweite Drallwinkel und der erste Drallwinkel gleich sind. Hierdurch kann ein beliebiger, insbesondere aber ein stetiger kontinuierlicher, Übergang zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt ermöglicht werden. Gemäß einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Rohling zur Verfugung gestellt, wobei im dritten Abschnitt die Innenbohrung einen Drall aufweist mit einem Drallwinkel, der sich entlang der Längsachse des Rohlings kontinuierlich ändert.

Es wird ein Rohling zur Verfugung gestellt, der in einem Zwischenbereich eine Innenbohrung aufweist mit einem Drall und einem Drallwinkel, dessen Wert sich kontinuierlich ändert. Hierdurch kann ein allmählicher Übergang zwischen zwei Bereichen mit unterschiedlichen Drallwinkeln geschaffen werden, wodurch sich der Strömungswiderstand der Innenbohrung weiter verringern lässt.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Rohling zur Verfugung gestellt, wobei der erste Abschnitt ungefähr die Hälfte des Rohlings umfasst. Hierdurch kann ein spanendes Werkzeug hergestellt werden, das erstens trotz des langen Schafts einen sehr niedrigen Strömungswiderstand des Fluids in der Innenbohrung aufweist, da im Schaft die Innenbohrungen geradlinig ausgeführt sind, und zum anderen eine große Angriffsfläche für das Spannfutter bietet, wodurch eine besonders gute Führung des spanenden Werkzeugs und damit eine gute Kraftübertragung vom Spannfutter auf das spanende Werkzeug ermöglicht wird.

Gemäß einer beispielhaften Ausfuhrungsform der Erfindung wird ein Rohling zur Verfügung gestellt, wobei der erste Drallwinkel einen Wert zwischen 10 und 45 Grad, insbesondere 15, 20, 30 oder 40 Grad, aufweist.

Gemäß einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Rohling zur Verfügung gestellt, wobei der Rohling zwei oder drei Innenbohrungen umfasst. Durch das Bereitstellen weiterer zusätzlicher Innenbohrungen kann die Menge des Kühlmittels und/oder Schmiermittels, das durch die Innenbohrungen zum schneidenden Teil des Werkzeugs gefördert wird, erhöht werden. Hierdurch erhöht sich die Standzeit und/oder

Schneidgeschwindigkeit des spanenden Werkzeugs.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Rohling zur Verfügung gestellt, wobei der Rohling aus Hartmetall oder Keramik besteht. Gemäß einer beispielhaften Ausfuhrungsform der Erfindung wird ein Rohling zur Verfugung gestellt, wobei der Rohling ein homogenes Gefuge aufweist, d.h. dass der Rohling wie„aus einem Guß" ist. Der Rohling weist trotz einer abschnittsweise unterschiedlichen inneren Struktur der mindestens einen Innenbohrung keine Brüche oder Stoßstellen oder

zusammengefugte Stellen auf. Hierdurch wird eine gleichmäßig hohe Belastbarkeit über die gesamte Länge des Rohlings gewährleistet, was die Standzeit erhöht. Diskontinuitäten, Stoßstellen oder Kanten an der Wandung der Innenbohrung werden völlig vermieden oder zumindest reduziert. Ohne die genannten Diskontinuitäten werden insbesondere bei Öl/Luft- Gemischen auftretende unerwünschte Wirbel an diesen Stellen vermieden. Dadurch lässt sich insbesondere die Fließgeschwindigkeit von Öl/Luft-Gemischen, die durch die Innenbohrung geleitet werden, erhöhen.

Gemäß einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Rohling zur Verfügung gestellt, wobei die Innenbohrung zur Leitung von Kühlmitteln und/oder

Schmiermitteln geeignet ist. Das Kühlmittel bzw. das Schmiermittel kann z.B. Bohrwasser und/oder ein Öl/Luft-Gemisch und/oder ein Kühlsclimierstoff und/oder ein sonstiges geeignetes Mittel zur Kühlung und/oder zur Schmierung des Werkzeugs sein.

Gemäß einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Werkzeug zur spanenden Bearbeitung eines Werkstücks zur Verfugung gestellt, wobei das Werkzeug eine Schneide umfasst, wobei das Werkzeug eine Spannut zum Fördern von Spänen und/oder Kühl- und/oder Schmiermittel aufweist, wobei das Werkzeug aus einem Rohling nach einem der Ansprüche 1 bis 5 herstellbar ist.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausfuhrungsform wird eine Strangpressvorrichtung zur Verfugung gestellt, wobei das Steuerungselement geeignet ist den Drallwinkel, insbesondere den ersten und/oder zweiten Drallwinkel, entsprechend der Position entlang der Längsachse des Rohlings zu ändern.

Das Steuerungselement weist ein Mittel zur Feststellung der aktuell gepressten Position des Rohlings auf und kann durch Vergleich mit einer vorgegebenen Soll-Geometrie der Innenbolirung feststellen, welche Ausformung die Imienbolirung weiterhin erfahren muss. Mit einer Einwirkungsmöglichkeit auf die Strangpressvorrichtung kann das Steuerungselement daraufhin sicherstellen, dass die vorgegebene Soll-Geometrie der Innenbohrung weiterhin maßhaltig erstellt wird.

Gemäß einer beispielhaften AusflLüirungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur

Verfügung gestellt, wobei zwischen dem Pressen, insbesondere Strangpressen, des ersten Abschnitts und dem Pressen, insbesondere Strangpressen, des zweiten Abschnitts ein dritter Abschnitt gepresst, insbesondere stranggepresst wird, wobei im dritten Abschnitt die

Innenbohrung angrenzend an den ersten Abschnitt keinen Drall aufweist, und angrenzend an den zweiten Abschnitt einen zweiten Drall mit einem zweiten Drallwinkel aufweist, wobei der zweite Drallwinkel und der erste Drallwinkel gleich sind.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, wobei sich der Drallwinkel im dritten Abschnitt entlang der

Längsachse des Rohlings kontinuierlich ändert.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausf hrungsform wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, wobei der Rohling zwei oder drei Innenbolirungen aufweist.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Werkzeug zur Verfügung gestellt, wobei der erste Bereich sich über einen halben, einen ganzen, einen eineinhalbfachen oder einen zweifachen Durchmesser des Werkzeugs erstreckt, wobei der dritte Bereich sich über einen halben, einen ganzen, einen eineinhalbfachen, einen zweifachen, einen

zweieinhalbfachen, einen dreifachen, einen dreieinhalbfachen, einen vierfachen oder einen viereinhalbfachen Durchmesser des Werkzeugs erstreckt und wobei der zweite Bereich das restliche Werkzeug einnimmt und/oder wobei der erste Spiralwinkel eine Gradzalil zwischen 5° und 50°, insbesondere 30°, aufweist und/oder wobei der zweite Spiralwinkel eine Gradzahl zwischen 5° und 50°, insbesondere 15°, aufweist.

Gemäß einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Werkzeug zur Verfügung gestellt, wobei das Werkzeug einen Kühlmittelkanal aufweist, wobei der Kühlmittelkanal über die gesamte Länge des Werkzeugs einen konstanten Drallwinkel aufweist oder wobei der Kühlmittelkanal über die gesamte Länge außer im Bereich des Einspannschaftes einen konstanten Drallwinkel aufweist und/oder wobei das Werkzeug aus einem Rohling nach einem der Ansprüche 1 bis 5 herstellbar ist.

Als ein Gegenstand der Erfindung kann angesehen werden, einen Rohling mit vermindertem Strömungswiderstand innerhalb der Innenbohrung durch eine soweit als möglich geradlinig geführte Innenbohrung zur Verfügung zu stellen, wobei die Innenbohrung zumindest im ersten Abschnitt, d.h. üblicherweise im später als Schaft genutzten Bereich, weitgehend geradlinig ausgebildet ist.

Die einzelnen Merkmale können selbstverständlich auch untereinander kombiniert werden, wodurch sich zum Teil auch vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.

Diese und andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch die Bezugnahme auf die hiernach beschriebenen beispielhaften Ausfuhrungsformen erläutert und verdeutlicht.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Beispielhafte Ausführuiigsformen werden im Folgenden mit Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen Rohling mit zwei Im enbohrungen im Längsschnitt, Fig. 2 einen Rohling mit zwei Innenbohrungen im Querschnitt, Fig. 3 einen Rohling mit zwei Innenbohrungen im Längsschnitt, Fig. 4 einen Rohling und eine Strangpressvorrichtung, Fig. 5 einen Rohling, eine Strangpressvorrichtung und eine Steuerung, Fig. 6 ein Werkzeug mit Kühlkanälen,

Fig. 7 ein weiteres Werkzeug mit Kühlkanälen,

Fig. 8 ein erfindungsgemäßes Werkzeug,

Fig. 9 eine Stirnseite eines erfindungsgemäßen Werkzeugs,

Fig. 10 ein Rohling zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Werkzeugs.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTR AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 1 zeigt einen Rohling 101, auch als Grünling bezeichnet, im Längsschnitt, wobei die Innenbohrungen 102, 103 des Rohlings 101 schematisch dargestellt sind. In einem ersten Abschnitt 109, der von einer Trennungslinie 105 bis zu einer Trennungslinie 107 reicht, sind die Innenbohrungen 102, 103 geradlinig ausgeführt. Die Innenbohrungen 102, 103 verlaufen in diesem Abschnitt 109 parallel zur Längsachse 104 des Rohlings 101. Die Innenbohrungen 102, 103, die auch als Kühlkanäle oder einfach Kanäle bezeichnet werden können, verlaufen innerhalb des Rohlings 101 und befördern Fluide vom Schaft zum schneidenden, arbeitenden Teil des fertigen Bohrers, der aus dem Rohling 101 hergestellt wird. Der Abschnitt 109 stellt beim fertig gestellten spanenden Werkzeug, z.B. einem Bohrwerkzeug oder Fräser (z.B. Gewindefräser), den Schaft dar. An diesem Schaft kann das Spannfutter, Bohrfutter, den Bohrer aufnehmen. Um die Trennungslinie 105 herum ist ein Übergangsbereich innerhalb des Rohlings 101. In diesem Abschnitt beginnt die Ineinanderverdrillung der im ersten Abschnitt 109 geradlinig und parallel zur Längsachse geführten Innenbohrungen 102, 103. Dieser Übergangsbereich kann theoretisch als Fläche nahezu ohne Breite ausgebildet sein oder als ein dritter Abschnitt in dem sich die Innenbohrungen 102, 103 allmählich ineinander verdrillen, wobei angrenzend zum Abschnitt 109 kein Drall vorhanden ist und in Richtung zum Abschnitt 108, der Drall einen zunehmenden Drallwinkel aufweist bis der Drall winkel einen Wert aufweist, der dem Wert des Drallwinkels des Dralls der Innenbohrungen 102, 103 im Abschnitt 108 entspricht. Im Übergangsbereich kann auch über eine bestimmte Länge entlang der Längsachse des Rohlings 101 die Innenbohrungen 102, 103 einen konstanten Drallwinkel oder auch in Richtung zum Abschnitt 108 sogar einen zunächst abnehmenden Drallwinkel aufweisen. Der Abschnitt 108 beginnt an der Tremilinie 106 und kann an der Trennlinie 105 enden, es sei denn der dritte Abschnitt erstreckt sich in den zweiten Abschnitt 108. In diesem Fall ergibt sich im Rohling 101 neben dem ersten und dem zweiten Abschnitt ein dritter Abschnitt. Der Rohling 101 weist zwei Innenbohrungen 102, 103 auf. Der Rohling 101 könnte jedoch auch nur eine Innenbohrung 102, 103 oder drei, vier oder mehr

Innenbohrungen 102, 103 aufweisen. Die Bemaßung stellt nur ein Beispiel für eine konkrete Ausführungsform dar, wobei hier die Innenbohrungen 102, 103 im zweiten Abschnitt 108 einen Drall mit einem Drall winkel von jeweils 30 Grad aufweisen. Der Drall winkel könnte jedoch auch 15 Grad, 20 Grad, 30 Grad, 40 Grad oder einen sonstigen Gradwert im Bereich von 5 Grad bis 80 Grad, insbesondere 10 Grad bis 45 Grad sein. Der Drallwinkel der Innenbohrungen 102, 103 kann auch voneinander abweichen.

Fig. 2 zeigt den Rohling 101 im Querschnitt. Der Kreis 201 stellt die Außengrenze des Rohlings dar. Auf dem Kreis 204 befinden sich die zwei Innenbohrungen 202, 203. Die Maßangaben der Fig. 2 stellen nur eine mögliche Ausfuhrungsform des Rohlings dar. Der Rohling ist in Fig. 2 um das fünffache vergrößert dargestellt (5:1).

Fig. 3 zeigt einen Rohling 301 mit einem ersten Abschnitt 309 und einem zweiten Abschnitt 308. Der erste Abschnitt 309 reicht von einem Ende 307 des Rohlings 301 bis zur Trennlinie 305. Dieser erste Abschnitt 309 stellt beim fertigen, spanenden Werkzeug, z.B. ein Bohrer oder Fräser, den Schaft dar. Der zweite Abschnitt 308 reicht von dem anderen Ende 306 des Rohlings 301 bis zur Trennlinie 305. Die Innenbohrungen 302, 303 verlaufen im ersten Abschnitt geradlinig und parallel zur Längsachse 304 des Rohlings 301. Im zweiten Abschnitt 308, der von der Trennlinie 306, die das Ende des Rohlings darstellt, bis zur Trennlinie 305 reichen kann, verlaufen die Innenbohrungen 302, 303 nicht mehr geradlinig und parallel zur Längsachse 304 des Rohlings 301. Im zweiten Abschnitt sind die Innenbohrungen ineinander verdrillt, d.h. die Innenbohrungen sind schraubenförmig bzw. wendeiförmig ausgebildet. Diese wendeiförmige Ausformung der Innenbohrungen 302, 303 ist notwendig, um den Spannuten des fertigen Werkzeugs ausweichen zu können, damit die Innenbohrungen nicht entlang der Längsachse 304 unterbrochen werden bzw. der Außenwand des Werkzeugs zu nahe kommen. Die Innenbohrungen dienen dazu Kühlmittel, Schmiermittel, Bohrwasser, Kühlschmierstoff und/oder ein Luft/Öl-Gemisch zum vorderen Teil des spanenden

Werkzeugs zu führen. Bei einem Bohrer kann durch die Innenbohrungen 302, 303 die Bohrerspitze mit Kühlmittel versorgt werden. Das aus den Innenbohrungen tretende

Kühlmittel wird über die Spannuten zusammen mit den anfallenden Spänen aus dem

Bohrloch herausgeführt. Die Innenbohrungen können außer Kühlmittel bzw. Schmiermittel auch ein Luft/Öl-Gemisch (bzw. Öl/Luft-Gemisch) zum vorderen schneidenden Teil des spanenden Werkzeugs fordern, wodurch eine Mmimalmengenschmierung ermöglicht wird. Es ist insbesondere vorteilhaft den ersten Abschnitt mit geradlinigen Innenbohrungen 302, 303 zu versehen, da hierdurch der Strömungswiderstand des geforderten Fluids (Kühlmittel, Schmiermittel, Luft/Öl-Gemisch, Kühlschmierstoff, Bohrwasser) verringert werden kann. Hierdurch ergibt sich für den gesamten Rohling einen niedrigeren Strömungswiderstand, wodurch eine höhere Fließgeschwindigkeit des Fluids innerhalb des fertig erstellten spanenden Werkzeugs erzielt werden kann. Hierdurch wird eine bessere, da höhere, Kühlung bzw. schnellere Abfuhr der Späne über die Spannuten erreicht, wodurch die Standzeiten erhöht werden und/oder die Arbeitsgeschwindigkeit des spanenden Werkzeugs, aufgrund der Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit des Werkzeugs, erhöht werden kann.

Fig. 4 zeigt einen Rohling 401 im Längsschnitt mit zwei Innenbohrungen 402, 403, wobei in einem ersten Abschnitt, der von der Trennlinie 406 bis zur Trennlinie 405 reicht, die

Innenbohrungen 402, 403 geradlinig und parallel zur Längsachse 404 ausgebildet sind. In einem zweiten Abschnitt, der von der Trennlinie 405 bis zur Trennlinie 407 reicht, weisen die Innenbohrungen 402, 403 einen Drall mit einem Drallwinkel größer Null auf. Hierbei kann an der Trennlinie 405 der Drall zunächst mit einem kleineren Drallwinkel beginnen und hineinreichend in den zweiten Abschnitt einen Drall mit wachsendem Drallwinkel aufweisen. Der zweite Abschnitt kann dabei einen Unterabschnitt aufweisen, der von dem Ende 407 des Rohlings 401 bis vor die Trennlinie 405 reicht und einen ungefähr konstanten Drallwinkel der Innenbohrungen 402, 403 aufweist. Der Bereich des zweiten Abschnitts, der eine

Innenbohrung 402, 403 mit sich ändernden Drallwinkel aufweist, kann als dritten Abschnitt neben dem ersten und dem zweiten Abschnitt bezeichnet werden. Der Rohling 401 entsteht durch die Verarbeitung einer Strangmasse mit Hilfe einer Strangpressvorrichtung 408. Die Strangpressvorrichtung 408 weist einen Einlass 409 auf, der die Rohstrangmasse aufnimmt, und einen Auslass 410, aus dem der Rohling gepresst, und zwar stranggepresst, wird. Die Strangpressvorrichtung 408 umfasst Elemente zur Ausbildung von Innenbohrungen 402, 403 des Rohlings 401, wobei die Strangpressvorrichtung 408 in der Lage ist, die Innenbohrungen 402, 403 entlang der Längsachse 404 des Rohlings mit unterschiedlichen Drallen, d.h. mit Drallen mit unterschiedlichen Drallwinkeln, zu versehen. Hierdurch können Rohlinge 401 entstehen, deren Innenbohrung 402, 403 einen Drall aufweist, dessen Drallwinkel sich kontinuierlich ändert oder dessen Drall winkel über einzelne Bereich konstant ist oder deren Drallwinkel in anderen Bereichen einen Wert ungefähr Null aufweist.

Fig. 5 zeigt einen Rohling 501 mit einem ersten Abschnitt, der von der Trennlinie 506 bis zur Trennlinie 505 reicht, wobei in diesem Abschnitt die Innenbohrungen 502, 503 geradlinig und außerdem parallel zur Längsachse 504 des Rohlings 501 verlaufen. Es ist auch vorstellbar, dass die Innenbohrungen 502, 503 nicht parallel zur Längsachse 504 des Rohlings 501 aber geradlinig verlaufen. Es ist auch denkbar, dass die Innenbohrungen 502, 503 weder parallel zur Längsachse 504 noch geradlinig verlaufen, aber auch nicht wendeiförmig ausgebildet sind. Um die Trennlinie 505 kann ein Übergangsbereich sein, in welchem die Innenbohrungen 502, 503 in die gedrallten Innenbohrungen 502, 503 des zweiten Abschnitts übergehen. Dieser Übergangsbereich kann als dritter Abschnitt betrachtet werden. Es ist auch vorstellbar, dass kein Übergangsbereich vorhanden ist. In diesem Fall gehen die geradlinigen Innenbohrungen 502, 503 des ersten Abschnitts unmittelbar in die gedrallten Innenbohrungen 502, 503 des zweiten Abschnitts über, ohne dass eine allmähliche Drallanpassung erfolgt. Der zweite Abschnitt reicht in diesem Fall von der Trennlinie 505 bis zur Trennlinie 507. Der Rohling 501 wird durch Strangpressen mittels einer Strangpressvorrichtung 508 hergestellt. Hierbei wird in die Strangpressvorrichtung eine Rohmasse in den Einlass 509 eingeführt und der Rohling wird aus dem Auslass 510 ausgepresst. Die Steuerung des Dralls, also an welcher Position entlang der Längsachse 504 des Rohlings 501 der Drall der Innenbohrung 502, 503 welchen Drallwinkel aufweisen soll, erfolgt durch ein Steuerungselement 513. Das

Steuerungselement 513 steuert über einen Steuerpfad 512 die Strangpressvorrichtung 508 an und erhält Informationen über die aktuelle Längsposition, also die Position des Rohlings 501 entlang seiner Längsachse 504, über einen Signalpfad 511. Durch diesen Regelkreis können reproduzierbar Rohlinge 501 mit gleicher Drallverteilung der Innenbohrungen 502, 503 über deren Längsachse 504 hergestellt werden.

Fig. 6 zeigt ein Werkzeug 601, z.B. einen Bohrer, mit zwei Innenbohrungen (Kühlkanälen) 602, 603, wobei das Werkzeug eine Schneide 611 und mindestens eine Spannut 610 aufweist. Die Spannut 610 kann vor dem ersten Abschnitt, dem Schaft, 609 bzw. im vorderen Bereich des Schaftes 609 enden, damit die geförderten Späne vor dem in einem Werkzeugfutter eingespannten Bereich des Schaftes 609 ausgeworfen werden können.

Fig. 7 zeigt ein Werkzeug 701, z.B. einen Bohrer, mit einer Schneide 711 und einer Spannut 710. Der Vorteil der Erfindung ist auch darin zu sehen, dass Rohlinge mit Innenbohrungen hergestellt werden können, die jeweils einen Drall mit unterschiedlichen Drallwinkeln aufweisen können und zwar auf eine einfache Art und Weise durch Strangpressen. Es muss insbesondere der Fertigungsvorgang nicht unterbrochen werden, um z.B. Teilstücke mit unterschiedlichen D allwinkeln zusammenzusetzen. Hierdurch ergibt sich eine höhere Produktivität. Ferner wird die Verwendung von Lot zur Herbeiführung einer Lot- oder Lötverbindung vermieden, wodurch ein zusätzlicher Arbeitsvorgang entfallen kann, was zur Beschleunigung des Fertigungsvorgangs führt, bzw. es entfällt ein notwendiger

Schweißvorgang.

Die Herstellung eines spanenden Werkzeugs, z.B. Bohrer, Fräser, insbesondere

Gewindefräser, erfordert wendeiförmige Innenbohrungen, da die Innenbohrungen nicht mit den Spannuten kollidieren dürfen. Ansonsten würden die Innenbohrungen unterbrochen werden und die zu fördernden Fluide, insbesondere Kühlmittel, Schmiermittel, Öl und/oder Luft, würden nicht zu den insbesondere schneidenden Bereichen des spanenden Werkzeugs gelangen. Die wendeiförmige Ausbildung der Innenbohrungen ist auch nötig, damit die Außenwände im schneidenden Teil des Werkzeugs nicht zu dünn werden, wodurch sich die Standzeit dramatisch verringern würde. Nachteilig ist jedoch, dass wegen der wendelfömiigen Ausbildung der Innenbohrungen der Strömungswiderstand erhöht wird. Vorteilhafterweise weist die Erfindung im Schaft geradlinig geführte Innenbohrungen auf, wodurch der

Strömungswiderstand deutlich geringer ausfällt als bei Innenbohrungen, die über die gesamte Länge des spanenden Werkzeugs, also auch im Schaftbereich, eine wendeiförmige

Ausbildung der Innenbohrungen aufweisen.

Die Erfindung ermöglicht hierbei die Herstellung der strömungstechnisch vorteilhaften Rohlinge aus einem Stück, ohne dass mehrere Teile zusammengesetzt werden müssen, z.B. Teile mit wendeiförmigen Innenbohrungen und Teile mit geradlinigen Innenbohrungen. Hierdurch wird eine kürzere Fertigungszeit der Rohlinge ermöglicht. Außerdem weisen hierdurch die Rohlinge ein homogenes Gefüge auf, was zu einer höheren Belastbarkeit der hergestellten spanenden Werkzeuge führt, wodurch eine längere Standzeit und/oder höhere Verfahrgeschwindigkeit erreicht werden kann. Aufgrund der erfindungsgemäßen Herstellung der Rohlinge„aus einem Guss" entfällt die Notwendigkeit der fluchtenden Anpassung der Innenbohrungen von zusammen zu setzenden Teilen. Hierdurch wird daher ein zeit- und arbeitsaufwendiger Fertigungsprozess vermieden.

Aufgrund des erfinderischen Steuerungselements können reproduzierbar Rohlinge mit gleichen Geometrien der Innenbohrungen hergestellt werden. Hierdurch wird die

Ausschussrate verringert.

Fig. 8 zeigt ein erfindungsgemäßes Werkzeug mit einem ersten Abschnitt bzw. Bereich mit einem ersten Spiralwinkel bzw. Spiralsteigungsverlauf eines oder mehrerer Spannuten 803, wobei im ersten Bereich der Spiralwinkel konstant ausgebildet sein kann. Das Werkzeug weist einen dritten Abschnitt mit einem sich ändernden Spiralwinkel und einen zweiten Abschnitt mit einem zweiten Spiralwinkel der Spannut bzw. der Spannuten auf, wobei der zweite Spiralwinkel konstant über die Länge des zweiten Abschnitts ausgebildet sein kann. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann der erste Spiralwinkel eine Gradzahl zwischen 5° und 50°, insbesondere 30°, betragen, der Spiralwinkel im dritten Abschnitt kontinuierlich abnehmen, insbesondere von 30° auf 15°, und der zweite

Spiralwinkel einen konstanten Betrag im Bereich zwischen 5° und 50°, insbesondere 15°, betragen. In einer weiteren Ausfülirungsform kann sich der erste Absclinitt über eine Länge von der Hälfte, einem ganzen, einem eineinhalbfachen, einem doppelten, einem

zweieinhalbfachen, einem dreifachen, einem dreieinhalbfachen, einem vierfachen oder einem viereinhalbfachen des Durchmessers des Werkzeugs erstrecken, der dritte Abschnitt über eine Länge von einem halben, einem ganzen, einem eineinhalbfachen, einem zweifachen, einem zweieinhalbfachen, einem dreifachen, einem dreieinhalbfachen, einem vierfachen oder einem viereinhalbfachen des Durchmessers des Werkzeugs erstrecken und der zweite Abschnitt den restlichen Bereich des Werkzeugs einnehmen. In einer weiteren Ausführungsform kann das Werkzeug einen oder mehrere Kühlmittelkanäle aufweisen, wobei diese Kühlmittelkanäle einen konstanten Drallwinkel über die gesamte Länge des Werkzeugs aufweisen können. In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann das Werkzeug einen oder mehrere Kühlmittelkanäle aufweisen, die im Bereich des Einspannschaftes 801 einen konstanten Drallwinkel, z.B. 0°, aufweisen, und im übrigen Bereich des Werkzeugs einen anderen konstanten Drallwinkel, z.B. 15°, aufweisen. In einer alternativen Ausführungsform kann das erfindungsgemäße Werkzeug nur einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt und keinen dritten Abschnitt aufweisen. Bei dieser Variante weist das erfmdungsgemäße

Werkzeug daher einen abrupten Übergang, also keinen allmählicher Übergang, des ersten Spiralwinkels zum zweiten Spiralwinkel auf.

Fig. 9 zeigt eine Stirnseite eines erfindungsgemäßen Werkzeugs mit zwei Austrittsöffnungen 901, 902 zweier Kühlmittelkanälen. Alternativ kann das erfindungsgemäße Werkzeug nur einen Kühlmittelkanal oder beliebig viele aufweisen.

Fig. 10 zeigt einen Rohling zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Werkzeugs mit einem Bereich 1002, der als Einspannschaft vorgesehen sein kann, und einer Spitze 1003, die zu einer Werkzeugspitze ausgebildet werden kann.

Es sei angemerkt, dass der Begriff„umfassen" weitere Elemente oder Verfahrensschritte nicht ausschließt, ebenso wie der Begriff„ein" und„eine" mehrere Elemente und Schritte nicht ausschließt.

Die verwendeten Bezugszeichen dienen lediglich zur Erhöhung der Verständlichkeit und sollen keinesfalls als einschränkend betrachtet werden, wobei der Schutzbereich der

Erfindung durch die Ansprüche wiedergegeben wird.

LISTE DER BEZUGSZEICHEN

101 Rohling,

102 Innenbohrung,

103 Innenbolirung,

104 Längsachse,

105 Trennlinie,

106 Trennlinie,

107 Trennlinie,

108 zweiter Abschnitt,

109 erster Abschnitt,

201 Rohling,

202 Innenbohrung,

203 Innenbohrung,

301 Rohling,

302 Innenbohrung,

303 Innenbohrung,

304 Längsachse,

305 Trennlinie,

306 Trennlinie,

307 Trennlinie,

308 zweiter Abschnitt,

309 erster Abschnitt,

401 Rohling,

402 Innenbohrung,

403 Innenbohrung,

404 Längsachse,

405 Trennlinie,

406 Trennlinie,

407 Trennlinie,

408 Strangpressvorrichtung,

409 Einlass, 410 Auslass,

501 Rohling,

502 Innenbohrung,

503 Innenbohrung,

504 Längsachse,

505 Trennlinie,

506 Trennlinie,

507 Trennlinie,

508 Strangpressvomchtung,

509 Einlass,

510 Auslass,

511 Signalpfad,

512 Steuerpfad,

513 Steuerungselement

601 Werkzeug,

602 Kühlkanal,

603 Kühlkanal,

604 Längsachse,

605 Trennlinie,

606 Trennlinie,

607 Trennlinie,

608 zweiter Abschnitt,

609 erster Abschnitt,

610 Spannut,

611 Schneide,

701 Werkzeug,

702 Kühlkanal,

703 Kühlkanal,

704 Längsachse,

705 Trennlinie,

706 Trennlinie,

707 Trennlinie, 708 zweiter Abschnitt,

709 erster Abschnitt,

710 Spannut,

711 Schneide,

801 Einspannschaft,

802 Mittellinie,

803 Spannut

804 Werkzeugspitze,

901 Austrittsöffnung Kühlmittelkanal,

902 Austrittsöffnung Kühlmittelkanal,

1001 Mittellinie,

1002 Einspannschaft,

1003 Werkzeugspitze.