Rotierendes Schaftwerkzeug, insbesondere Stufenreibahle

Die Erfindung betrifft ein rotierendes Schaftwerkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 20 2006 004 719 Ul ist eine Stufenreibahle bekannt, die ein erstes Schaftteil umfasst, an dem ein erster Schneidkopf mit Schneiden ausgebildet ist, wobei in einer Ausnehmung im ersten Schaftteil ein zweites Schaftteil mit kleinerem Durchmesser sitzt, an welchem ein zweiter Schneidkopf ausgebildet ist. Zwischen dem ersten und dem zweiten Schaftteil ist ein konischer Sitz ausgeformt. Des Weiteren sind Einstellmittel vorgesehen, mit welchen die Verspannkraft des konischen Sitzes veränderbar ist, womit der Fügezustand des konischen Sitzes eingestellt werden kann. Dadurch lässt sich der Durchmesser des Schneidkopfes vom ersten Schaftteil einstellen.

Als Einstellmittel läuft ein Zuganker vom Schaftteil.

Aufgabe und Vorteile der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Schaftwerkzeug mit einstellbarem Schneiddurchmesser bereitzustellen, das eine verbesserte Handhabung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 und 5 gelöst .

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung beschrieben.

Bei einem rotierenden Schaftwerkzeug, insbesondere einer Stufenreibahle, mit einem ersten Schaftteil, an dem ein erster Schneidkopf mit z.B. mehreren Schneiden ausgebildet ist und einer Ausnehmung im ersten Schaftteil, in welcher ein zweites Schaftteil in der Achse des ersten Schaftteils positioniert ist, an welchem ein zweiter Schneidkopf mit z.B. mehreren Schneiden vorgesehen ist, wobei der Durchmesser des ersten Schneidkopfs einstellbar ist, liegt der wesentliche Aspekt der Erfindung darin, dass das zweite Schaftteil verdrehbar im ersten Schaftteil sitzt, wobei durch Verdrehung der Schaftteile zueinander eine Verbindung mit festem Sitz zwischen den Schaftteilen geschaffen wird.

Durch diese Maßnahme wird es möglich, eine Verbindung der beiden Schaftteile und insbesondere damit den Durchmesser des ersten Schneidkopfs zu verändern, obgleich das Schaftwerkzeug z.B. in einer Spindel einer Werkzeugmaschine eingesetzt ist. Denn eine Verdrehung des zweiten Schaftteil erfordert nicht zwingend Betätigungsbereiche, die in einem in eine Spindel eingesetzten Zustand des Schaftwerkzeugs nicht zugänglich wären.

Vorzugsweise ist zwischen dem ersten und dem zweiten Schaftteil ein konischer Sitz ausgeformt. Je nach Anpresskraft des konischen Sitzes lassen sich geometrische Verhältnisse einstellen. Sind im Sitzbereich z.B. die Schneiden des ersten Schaftteils positioniert, kann auf diese Weise der Durchmesser des ersten Schneidkopfs verändert werden.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das zweite Schaftteil in das erste Schaftteil eingeschraubt. Damit kann z.B. je nach Einschraubkraft über

den konischen Sitz eine Durchmesserveränderung des ersten Schneidkopfes erreicht werden.

Zur Verdrehung der Schaftteile zueinander ist es im Weiteren bevorzugt, wenn am zweiten Schaftteil Eingreifmittel für ein Betätigungswerkzeug vorgesehen sind. Zum Beispiel sind planparallele Flächen für den Einsatz eines Gabelschlüssels ausgebildet .

Im Weiteren ist es bevorzugt, wenn auch am ersten Schaftteil Eingreifmittel vorhanden sind, z.B. auch in Form von planparallelen Flächen für einen Gabelschlüssel. Damit lässt sich eine Verdrehkraft am zweiten Schaftteil über den Ansatz eines Betätigungswerkzeugs am ersten Schaftteil gegenhalten und umgekehrt.

Somit lässt sich nach außen kraftneutral eine Verdrehung der Schaftteile zueinander vornehmen. Entsprechende Eingreifmittel für ein Betätigungswerkzeug sind vorzugsweise auch bei einem in einer Spindel montiertem Zustand des Schaftwerkzeugs zugänglich, so dass im Montagezustand eine Verdrehung der Schaftteile zueinander mit der Möglichkeit der Einstellung des Durchmessers des ersten Schneidkopfs vorhanden ist.

Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Erfindung liegt darin, dass im zweiten Schaftteil ein Kühlkanal vorhanden ist, der einen Auslass im Bereich des zweiten Schneidkopfs besitzt. Vorzugsweise ist im ersten Schaftteil ebenfalls ein Kühlkanal ausgebildet, der mit dem Kühlkanal im zweiten Schaftteil in Verbindung steht.

Damit kann der zweite Schneidkopf zentral mit Kühl- /Schmiermittel versorgt werden.

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In einer überdies bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Kühlkanal im zweiten Schaftteil einen entlang des Schaftes verlaufenden Kühlkanalabschnitt und einen von der Achse des zweiten Schaftteils nach außen laufenden Kühlkanalabschnitt auf, der im Bereich einer Schneide des zweiten Schneidkopfs einen Auslass besitzt. In einem Fall, in welchem mehrere Schneiden am Schneidkopf angeordnet sind, ist vorzugsweise ein nach außen verlaufender Kühlkanalabschnitt in den Bereich einer jeden Schneide geführt. Damit lässt sich eine bestmögliche Schmierung/Kühlung der Schneiden im Arbeitseinsatz erreichen. Zum Beispiel sind nach außen verlaufende Kühlkanalabschnitte als schräg zur Achse angeordnete Kühlkanalabschnitte ausgebildet, die einen Auslass im Bereich einer Schneide besitzen.

In einer überdies bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist im zweiten Schaftteil in der Stirnseite des Schneidkopfes ein Schraubenelement vorgesehen, in welchem ein Kühlkanalabschnitt ausgebildet ist, der mit einem Kühlkanalabschnitt in Verbindung steht, welcher insbesondere zentral im zweiten Schaftteil läuft. Durch den Einsatz eines Schraubenelements lässt sich die Führung des Kühlkanals im zweiten Schaftteil im Hinblick auf eine Herstellbarkeit vereinfachen .

Das Schraubenelement schließt beispielsweise einen zentral im zweiten Schaftteil angeordneten Kühlkanalabschnitt an der Stirnseite ab, schafft jedoch bevorzugt gleichzeitig eine Verbindung des abgeschlossenen Kühlkanalabschnitts mit einem oder mehreren von der Achse nach außen laufenden Kühlkanalabschnitten, die insbesondere im Bereich der Schneiden des zweiten Schneidkopfs jeweils einen Auslass besitzen. Hierzu weist der Kühlkanalabschnitt im Schraubenelement z.B. Verbindungsabschnitte auf, die einen Auslass in einer Freimachung in einem Wandungsabschnitt des zweiten Schaftteils besitzen, von dem die von der Achse nach

außen laufenden Kühlkanalabschnitte im zweiten Schaftteil ausgehen. Diese Betrachtung setzt den Montagezustand des Schraubenelements im zweiten Schaftteil voraus.

Die Freimachung, z.B. ein Einstich in der Wandung des zweiten Schaftteils, ist vorzugsweise derart bemessen, dass in sinnvollen Montagelagen des Schraubenelements, das z.B. für die Einstellung unterschiedlicher Durchmesser des zweiten Schneidkopfs über einen Konussitz verschiedene Lagen einnehmen kann, eine Verbindung einer z.B. zentral im zweiten Schaftteil verlaufenden Kühlkanalabschnitts zu den nach außen laufenden Kühlkanalabschnitten immer gewährleistet ist.

Zeichnungen

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand von mehreren Zeichnungen nachstehend unter Angabe weiterer Vorteile und Einzelheiten näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine erfindungsgemäße Mehrstufenreibahle in einer Seitenansicht,

Figur 2 die Stufenreibahle aus Figur 1 in einer Draufsicht,

Figur 3 die Stufenreibahle aus Figur 1 in einer geschnittenen Seitenansicht entlang der Achse des Werkzeugs und

Figur 4 eine vergrößerte Darstellung des vorderen

Abschnitts der Mehrstufenreibahle gemäß der Schnittansicht nach Figur 3.

In den Figuren ist eine Stufenreibahle 1 dargestellt, die ein

erstes Schaftteil 2 sowie ein zweites Schaftteil 3 umfasst. Am ersten Schaftteil 2 ist ein Hohlschaftkegel 4 für die Anbringung an eine Werkzeugmaschine ausgebildet.

Am ersten Schaftteil 2 ist ein Schneidkopf 5 vorhanden, der z.B. PKD-Schneidplatten 6 (polykristalliner Diamant) besitzt, die in entsprechenden Ausnehmungen 7 angeordnet sind. Den PKD-Schneidplatten 6 sind Spannuten 8 zugeordnet. Insgesamt sind über den Umfang des Scheidkopfes 5 sechs Schneidplatten 6 verteilt.

Das erste Schaftteil 2 weist einen zentralen Durchgang 9 auf, der im Bereich des Schneidkopfes 5 einen Konussitz 10 mit einem Innenkonus 13 und einem entsprechenden Außenkonus 11 am zweiten Schaftteil 3 ausbildet.

Durch einen Einstich 12 geht der Innenkonus 13 am ersten Schaftteil 2 des Konussitzes 10 in zwei zylindrische Abschnitte 14 und 15 über, wobei am zylindrischen Abschnitt 15 ein Innengewinde 16 ausgebildet ist. In das Innengewinde 16 ist ein zylindrischer Abschnitt 17 mit Außengewinde 18 des zweiten Schaftteils 3 eingeschraubt. Durch Anziehen der Verschraubung aus Innengewinde 16 und Außengewinde 18 wird der Außenkonus 11 in den Innenkonus 13 gezogen, so dass ein fester Sitz des zweiten Schaftteils 3 im ersten Schaftteil 2 ausgebildet wird.

Je nach Verspannzustand des Konussitzes 10 durch ein Verdrehen des zweiten Schaftteils 3 gegenüber dem ersten Schaftteil 2 ist eine Einstellbarkeit eines

Schneiddurchmessers, auf welchem die Schneidplatten 6 laufen, in einem gewissen Einstellbereich gegeben.

Um das zweite Schaftteil 3 gegenüber dem ersten Schaftteil 2 verdrehen zu können, ist sowohl am ersten Schaftteil 2 als auch am zweiten Schaftteil 3 ein Zweikant 19 bzw. 20

vorhanden, in welchem sich Gabelschlüssel ansetzen lassen. Der erste Zweikant 19 hat z.B. eine Schlüsselweite von 21. Der zweite Zweikant 20 am zweiten Schaftteil 3 weist beispielsweise eine Schlüsselweite von 13 auf. Damit ist es möglich, nach außen kraftneutral durch entsprechendes Gegenhalten mit Gabelschlüsseln die Spannung der Verschraubung des ersten Schaftteils mit dem zweiten Schaftteil einzustellen. Dies kann auch dann erfolgen, wenn die Stufenreibahle 1 mit ihrem Hohlschaftkegel 4 bereits in einer Spindel sitzt, ggf. während einer Unterbrechung einer laufenden Bearbeitung, um den Durchmesser des Schneidkopfs 5 nachzujustieren.

Im Ausführungsbeispiel ist auch der Durchmesser eines Schneidkopfs 21 mit Schneidplatten 22 (siehe insbesondere Figur 4) am zweiten Schaffteil 3 justierbar. Hierzu ist eine Einstellschraube 23 mit einem Außengewinde 24 in ein dazu passendes Innengewinde 25 einer Bohrung 26 von einer Stirnseite 27 des Schneidkopfs 21 eingeschraubt.

Die Einstellschraube 23 besitzt einen Außenkonus 28, der mit einem dazu passenden Innenkonus 29 am zweiten Schaftteil 3 einen Konussitz 30 bildet. Durch den Verspannzustand des Konussitzes 30 kann der Innenkonus 29 stärker oder weniger stark aufgeweitet werden, wodurch sich ein

Bearbeitungsdurchmesser, auf welchem die Schneidplatten 22 laufen, ebenfalls justieren lässt. Sowohl der Konussitz 10 als auch der Konussitz 30 sind vorzugsweise so aufeinander abgestimmt, dass zunächst die am jeweiligen Schneidkopf 5, 21 stirnseitig positionierten Abschnitte des jeweiligen Innenkonus 13, 29 zuerst zur Anlage kommen, so dass dort definiert eine Durchmesseraufweitung durch Eindrehen des jeweiligen Außenkonus 11, 28 erreichbar ist.

Die Einstellschraube 23 kann z.B. über einen Innensitzkant 31 eingeschraubt werden.

Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Stufenreibahle 1 liegt in der Kühl-/Schmiermittelführung.

über einen übergabesatz 32, der aus dem Stand der Technik bekannt ist, gelangt z.B. von einer Spindel in eingesetztem Zustand Kühl-/Schmiermittel in einen ersten Abschnitt 33 des Durchgangs 9. Im zylindrischen Abschnitt 15 erfolgt eine übergabe in einen Kühlkanal 34 des zweiten Schaftteils 3. Auf der Höhe des Einstichs 12 im ersten Schaftteil 2 kann, wie in Figur 3 ersichtlich, eine Querverbindung 35 zum Einstich 12 vorgesehen sein, von welchem nicht dargestellte Verbindungen zu Auslässen im Bereich der jeweiligen Schneidplatten 6 realisiert sind. Damit kann eine gezielte Kühlung/Schmierung der Schneidplatten 6 im Bearbeitungsfall erfolgen.

Ein Abschnitt 34a des Kühlkanals 34 durchdringt den zweiten Schaftteil 3 vollständig. An der Stirnseite 27 des zweiten Schaftteils 3 ist der Durchgang 34 jedoch durch die Einstellschraube 23 verschlossen.

Die Einstellschraube 23 weist ihrerseits eine zentrale Bohrung 36 auf, mit Querverbindungen 37 zu einer Freimachung 38 am zweiten Schaftteil 3, von welcher vorzugsweise zu jeder Schneidplatte 22 schräge Stichleitungen 39 abgehen. Um dem Kühl-/Schmiermittel genügend Platz für die Verteilung in die Stichkanäle 39 zu verschaffen, ist z.B. die Einstellschraube 23 an dieser Stelle durch einen Einzug 40 verjüngt. Durch diese Maßnahme kann zielgenau Kühl-/Schmiermittel im Bearbeitungseinsatz zu jeder Schneidplatte 22 geführt werden.

Bezugszeichenliste :

1 Stufenreibahle

2 erstes Schaftteil

3 zweites Schaftteil

4 Hohlschaftkegel

5 Schneidkopf

6 Schneidplatte

7 Ausnehmung

8 Spannut

9 Durchgang

10 Konussitz

11 Außenkonus

12 Einstich

13 Innenkonus

14 zylindrischer Abschnitt

15 zylindrischer Abschnitt

16 Innengewinde

17 zylindrischer Abschnitt

18 Außengewinde

19 Zweikant

20 Zweikant

21 Schneidkopf

22 Schneidplatte

23 Einstellschraube

24 Außengewinde

25 Innengewinde

26 Bohrung

27 Stirnseite

28 Außenkonus

29 Innenkonus

30 Konussitz

31 Innensechskant

32 übersatz

33 Abschnitt

34 Kühlkanal

Abschnitt Querverbindung Bohrung Quervorrichtung Freimachung Stichleitungen Einzug