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Title:
TOOL CONNECTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/068436
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a tool connection (3) for transferring a rotational motion from a tool shank (2) to a tool head (1). The aim of the invention is to enable tool heads with a precise predetermined seat to be connected, in a manner that enables them to be easily exchanged, to a tool shaft in order to effect a secure tool connection with the best possible true running. To this end, mating surfaces (4, 5), which correspond to one another in the form of a mating cone, of the tool shank and tool head are formed by complementary profilings (10, 11) each having an at least essentially rectangular cross-section. These profilings are provided in the tool shank or on the tool head while spirally encircling the same.

Inventors:
SCHYMONSKI STEPHAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/001286
Publication Date:
August 21, 2003
Filing Date:
February 10, 2003
Export Citation:
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Assignee:
SCHYMONSKI STEPHAN (DE)
International Classes:
B23B31/11; (IPC1-7): B23B31/11
Domestic Patent References:
WO1996006702A11996-03-07
WO1996006702A11996-03-07
WO2001085371A12001-11-15
WO2001085371A12001-11-15
Foreign References:
US2079692A1937-05-11
US5971670A1999-10-26
DE4312597A11994-10-20
DE2020951A11971-11-18
US1407335A1922-02-21
DE3875534T21993-03-25
EP0638384A11995-02-15
US2328602A1943-09-07
Attorney, Agent or Firm:
Hennig, Peter (Koblenz, DE)
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Claims:
ANSPRÜCHE
1. Werkzeugverbindung (3) zum Übertragen einer Drehbewegung von einem Werkzeugschaft (2), insbesondere einem aus Stahl bestehenden Frässchaft, auf einen Werkzeugkopf (1), insbesondere einen aus Hartmetall bestehenden Fräskopf, a) mit zur Zentrierung und axialen Fixierung des Werkzeugkopfes im Werk zeugschaft in bzw. an diesen vorgesehenen, jeweils auf einer Kegelmantel fläche (16 bzw. 17) liegenden, nach Art eines Paßkonus miteinander korre spondierenden Paßflächen (4,5), von denen sich die Paßfläche (5) des Werk zeugschaftes in einem buchsenartigen Ende (7) des Werkzeugschaftes befindet, während sich die Paßfläche (4) des Werkzeugkopfes an einem dem Arbeits bereich (18) des Werkzeugkopfes abgekehrten, stopfenartigen Ende (6) des Werkzeugkopfes befindet, dadurch gekennzeichnet, b) daß die Paßflächen (4,5) von Werkzeugschaft und Werkzeugkopf von komplementär ausgeführten, jeweils einen an sich bekannten, zumindest im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisenden Profilierungen (10,11) gebildet sind, die spiralwendelartig verlaufend im buchsenartigen Ende (7) des Werkzeugschaftes bzw. am stopfenartigen Ende (6) des Werkzeugkopfes vorgesehen sind, c) daß die Profilierungen (10, 11) jeweils einen zur betreffenden Profilierung (10 bzw. 11) komplementären Bereich (8 bzw. 9) einschließen, und d) daß die Profilierungen (10, 11) und die genannten Bereiche (8,9) derart ausgeführt sind, daß sich durch eine entsprechende Drehund Axialbewegung des Werkzeugkopfes relativ zum Werkzeugschaft und daraus resultierendem Ineinandergreifen der Profilierungen (10, 11) eine Endstellung ergibt, in der die Paßflächen (4,5) aneinanderliegen, während die Bereiche (8,9) einen in etwa radialer, quer zu der den Bereichen (8,9) zugeordneten Kegelmantelfläche (12 bzw.13) verlaufender Richtung erstreckenden geringen Abstand (x) voneinander aufweisen.
2. Werkzeugverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Paßfläche (4) des Werkzeugkopfes vom Boden einer spiralwendelartig verlaufend im Werkzeugkopf vorgesehenen Nut (21) gebildet ist.
3. Werkzeugverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die spiralwendelartigen Paßflächen (4,5) und/oder die von diesen Paßflächen (4, 5) eingeschlossenen Bereiche (8,9) kontinuierlich verlaufend im Werkzeug schaft bzw. im Werkzeugkopf vorgesehen sind.
4. Werkzeugverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die spiralwendelartigen Paßflächen (4,5) und/oder die von diesen Paßflächen (4, 5) eingeschlossenen Bereiche (8,9) fragmentartig verlaufend im Werkzeug schaft bzw. im Werkzeugkopf vorgesehen sind.
5. Werkzeugverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugschaft eine zylindrische, einer gewissen VorFührung dienende Bohrung (24) aufweist, dem ein am Werkzeugkopf befindlicher zylindrischer Zapfen (23) zugeordnet ist, der von der erwähnten Bohrung (24) mit einem vorbestimmten minimalen Spiel aufnehmbar ist.
6. Werkzeugverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (24) auf der dem Werkzeugkopf abgekehrten Seite im Werkzeug schaft angeordnet ist.
7. Werkzeugverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Werkzeugkopf Abflachungen vorgesehen sind zum Ansetzen eines Schraubenschlüssels oder dgl..
8. Werkzeugverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugkopf, insbesondere Fräskopf, aus Hartmetall oder dgl. besteht, wobei eine spiralwendelartig verlaufende Paß fläche (4) durch Einschleifen einer spiralwendelartig verlaufenden Nut (21) vorbestimmter Tiefe in das dem Arbeitsbereich (18) abgekehrte, konisch ausgebildete Ende des Werkzeugkopfes hergestellt ist.
9. Werkzeugverbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die spiralwendelartig verlaufende Paßfläche (4) eingängig ausgeführt ist. GEÄNDERTE ANSPRÜCHE [beim Internationalen Büro am 28. Mai 2003 (28.05. 03) eingegangen ; ursprüngliche Ansprüche 19 durch, neue Ansprüche 19 3 Seiten)] 1. Werkzeugverbindung (3) zum Übertragen einer Antriebsbewegung von einem Werkzeugschaft (2) auf einen Werkzeugkopf (l), a) mit zur Zentrierung und axialen Fixierung des Werkzeugkopfes (1) im Werkzeugschaft (2) in bzw. an diesen jeweils auf einer geometrischen Kegel mantelfläche (16 bzw. 17) liegenden, nach Art eines Paßkonus miteinander korrespondierenden Paßflächen (4, 5), die von komplementär ausgeführten, jeweils einen parallelogrammartigen Querschnitt aufweisenden Profilierungen (10, 11) gebildet sind, welche spiralwendelartig verlaufend am stopfenartigen Ende (6) des Werkzeugkopfes (1) bzw. im buchsenartigen Ende (7) des Werk zeugschaftes (2) vorgesehen sind und jeweils einen zur betreffenden Prof lie rung (10 bzw. 11) komplementären Bereich (8 bzw. 9) einschließen, und die derart ausgeführt sind, daß sich durch eine entsprechende Drehund Axial bewegung des Werkzeugkopfes (1) relativ zum Werkzeugschaft (2) und daraus resultierendem Ineinandergreifen der Profilierungen (10, 11) eine Endstellung ergibt, in der die Paßflächen (4, 5) sowie die einen Flanken (19,20) der Profi lierungen (10, 11) aneinanderliegen, während die genannten komplementären Bereiche (8, 9) sowie die anderen Flanken (14, 15) einen geringen Abstand (x bzw. y) voneinander aufweisen, dadurch gekennzeichnet, b) daß bei einer die Werkzeugverbindung bildenden Verbindung eines Fräs kopfes (1) mit einem Frässchaft (2) die Profilierungen (10,11) einen zumindest im wesentlichen rechteckigen Querschnitt mit im rechten Winkel zum betreffenden geometrischen Kegelmantel verlaufenden Flanken (14, 19 bzw. 15 20) aufweisen. 2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Paßfläche (4) des Fräskopfes (1) vom Boden einer spiralwendelartig verlaufend im Fräs kopf (1) vorgesehenen Nut (21) gebildet ist.
10. 3 Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Paß flächen (4, 5) kontinuierlich verlaufend im Fräskopf (l) bzw. im Frässchaft (2) vorgesehen sind.
11. 4 Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Paß flächen (4,5) fragmentartig verlaufend im Fräskopf (t) bzw. im Frässchaß (2) vorgesehen sind.
12. 5 Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräs schaft (2) eine zylindrische, einer gewissen VorFührung dienende Bohrung (24) aufweist, dem ein am Fräskopf (1) befindlicher zylindrischer Zapfen (23) zugeordnet ist, der von der erwähnten Bohrung (24) mit einem vorbestimmten minimalen Spiel aufnehmbar ist.
13. 6 Verbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (24) auf der dem Fräskopf (1) abgekehrten Seite im Frässchaft (2) angeordnet ist.
14. 7 Verbindung nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Fräskopf (1) Abflachungen vorgesehen sind zum Ansetzen eines Schraubenschlüssels oder dgl..
15. 8 Verbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräskopf (1) aus Hartmetall oder dgl besteht und die spiralwendelartige Paßfläche (4) durch Einschleifen einer Nut (21) mit vor bestimmter Tiefe in das dem Arbeitsbereich (18) abgekehrte, konisch ausgebildete Ende des Fräskopfes (1) hergestellt ist.
16. 9 Verbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die spirat wendelaNge Paßflãche (4) eingängig ausgeführt ist.
Description:
BESCHREIBUNG

Werkzeugverbindung Die Erfindung betrifft eine Werkzeugverbindung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Stand der Technik Im Zusammenhang mit Werkzeugmaschinen, beispielsweise bei Bohr- maschinen, ist es seit langem bekannt, zur Aufnahme des Werkzeuges in der Werkzeugspindel-oder in einem mit der Werkzeugspindel verbindbaren Adapter-einen sogenannten Paßkonus zu verwenden. Dieser Paßkonus übernimmt bei der Übertragung der Drehbewegung von der Werkzeugspindel auf das Werkzeug bzw. den Adapter die Zentrierung und axiale Fixierung des Werkzeuges bzw. des Adapter in/an der Werkzeugspindel bzw. am Adapter.

Bei Fräsmaschinen, bei denen relativ kleine, aus Hartmetall bestehende Fräsköpfe mit einem Durchmesser in der Größenordnung von etwa 5 bis 20 mm austauschbar mit einem aus Stahl bestehenden Frässchaft verbindbar sind, ist es bekannt, das dem Arbeitsbereich des-einstückig hergestellten-Fräs- kopfes abgekehrte, stopfenartige Ende des Fräskopfes nach Art eines Paßkonus mit einer Paßfläche auszubilden, der eine korrespondierende Paßfläche am buchsenartig ausgebildeten Ende des Frässchaftes zugeordnet ist. Eine derartige Werkzeugverbindung ist der DE-3875534-T2 zu entnehmen.

Bei der Werkzeugverbindung nach der DE-3875534-T2 ist das erwähnte stopfenartige Ende des Werkzeug-oder Fräskopfes mit einem konischen Umfangsteil versehen, dem ein korrespondierender konischer Sitz des Werk- zeug-bzw. Frässchaftes zugeordnet ist. Das konische Umfangsteil des Werk- zeug-bzw. Fräskopfes läuft in hakenartige Mittel aus, die mit hakenartigen Mitteln einer im Werkzeug-bzw. Frässchaft einstellbar gelagerten Sicherungs- schraube korrespondieren, deren Gewinde einen Drehsinn hat, der dem Drehsinn des Werkzeuges entspricht. Die genannten hakenartigen Mittel des Werkzeug-bzw. Fräskopfes und des Werkzeug-bzw. Frässchaftes werden dabei von einer Kombination aus Elementen gebildet, die dort als"Feder"bzw.

"Ausnehmung"bezeichnet sind.

Bei dieser bekannten Werkzeugverbindung erfolgen das Übertragen der Drehbewegung vom Werkzeugschaft auf den Werkzeugkopf und die Zentrierung des Werkzeugkopfes und dessen axiale Fixierung im Werk- zeugschaft ausschließlich über das erwähnte konische Umfangsteil und den erwähnten konischen Sitz, was im Hinblick auf möglichst gute Rundlauf- genauigkeit grundsätzlich von Vorteil ist, -im Gegensatz zu Lösungen, bei denen sich das mehr oder weniger vorhandene Spiel bzw. die Ungenauigkeiten der einzelnen, in größerer Anzahl vorhandenen Elemente zu unakzeptablen Werten aufsummieren.

Nachteilig bei der Lösung nach der DE-3875534-T2 ist jedoch, daß diese relativ kompliziert im Aufbau und teuer in der Fertigung ist. Überdies wird zum Austausch eines Werkzeug-bzw. Fräskopfes wegen der Verwendung eines üblichen, als metrisches Gewinde oder Feingewinde ausgeführten Gewindes für die erwähnte Sicherungsschraube erhebliche Zeit benötigt, was im Hinblick auf rationelle Fertigungsweise ebenfalls nachteilig ist. Und schließlich wird der das erwähnte konische Umfangsteil aufweisende Schaft des Werkzeug-bzw. Fräskopfes durch die erwähnte"Feder"-"Ausnehmung"- Kombination an Werkzeugkopf und Werkzeugschaft erheblich verlängert, was also auch wegen dieser Verlängerung an sich zu einer weiteren

Kostenerhöhung dieses einstückig aus Hartmetall gefertigten Fräskopfes führt.

Die erwähnte"Feder"-"Ausnehmung"-Kombination bedeutet eine erhebliche Schwächung des Querschnitts des unter relativ hoher Anzugskraft stehenden Schaftes des Werkzeug-bzw. Fräskopfes gerade an seiner schmalsten Stelle, überdies auch noch verbunden mit einer gewissen Kerbwirkung im Bereich dieser"Feder"bzw."Ausnehmung".

Schließlich ist auch von Nachteil für einen sicheren, festen Sitz und leichte Austauschbarkeit des Fräskopfes am Frässchaft, daß die genannte Sicherungs- schraube relativ weit entfernt ist vom Paßkonus, wodurch sich die unter Zug- spannung erfolgende Streckung des (Stahl-) Materials der Sicherungsschraube ungünstig bemerkbar macht.

Um im Fall der Lösung nach der DE-3875534-T2 den Fräskopf in den Frässchaft einsetzen bzw. von diesem entnehmen zu können, muß im übrigen ein spezielles Anzugswerkzeug verwendet werden, und zwar in einer vorgegebenen Weise, um eine etwaige Beschädigung des Fräskopfes zu vermeiden.

Die EP-0638384-A1 beschreibt einen durch ein pulvermetallurgisches Verfahren einstückig hergestellten Schneideinsatz eines Werkzeuges. Dieser Schneideinsatz weist eine konische Paßfläche auf, die durch Schleifen hergestellt wird und die für die Klemm-und Blockierfunktion des Schneid- einsatzes im entsprechend ausgeformten Werkzeugschaft sorgen soll. Im Anschluß an die erwähnte konische Paßfläche ist auf einer Verlängerung des Schneideinsatzes ein Gewinde vorgesehen, mit dessen Hilfe der Schneideinsatz im Werkzeugschaft mittels eines Schraubenschlüssels befestigt werden kann.- Wegen des besonderen Herstellungsverfahrens weist dieser Schneideinsatz ein nur fragmentartig ausgeführtes Gewinde auf, das wegen seiner Anordnung auf einer gesonderten, zapfenartigen Verlängerung aus mehreren Gründen in erheblichem Maße bruchgefährdet ist.

Femer ist auch schon vorgeschlagen worden (WO-96/06702-A1), ein der Verbindung eines aus Hartmetall bestehenden Werkzeugkopfes mit einem Werkzeugschaft dienendes Gewinde auf einer Verlängerung des Werkzeug- kopfes vorzusehen, wobei diese Verlängerung entweder zylindrisch oder aber auch konisch ausgeführt sein können soll. Dabei soll jede Art bekannter Gewinde für die Verbindungsaufgabe grundsätzlich geeignet sein. Wegen des hier unspezifisch ausgeführten-eben irgendwie gearteten-Gewindes und also mit dem einem Gewinde nun einmal eigenen, mehr oder weniger vorhandenen Spiel (in allen drei räumlichen Dimensionen ! ) ist keine optimale Rundlauf- genauigkeit des Werkzeuges und insbesondere keine Langzeit-und Austausch- stabilität der Passungsgenauigkeit dieser Werkzeugverbindung erzielbar.

Darüberhinaus ist das zum Herstellen dieses Werkzeugkopfes vorgeschlagene Spritzgieß-Verfahren mit anschließendem Entfernen des als Trägermaterial für die Hartmetall-Pulver-Mischung dienenden Polymers aufwendig, kompliziert und teuer und kann deshalb nicht annähernd eine einigermaßen zufriedenstel- lende Produktion und Funktion der so geschaffenen Werkzeugverbindung garantieren. -Im übrigen weist der Werkzeugkopf bei dieser Lösung Absätze auf, die eine gewisse-zusätzlich als wohl notwendig erachtete-seitliche Führung des Werkzeugkopfes im Werkzeugschaft bewirken sollen (obwohl eine derartige konstruktive Lösung prinzipiell ein gewisses Spiel aufweisen muß, damit der Werkzeugkopf-der Austauschfunktion entsprechend- überhaupt genügend leicht in den Werkzeugschaft eingesetzt bzw. aus diesem entnommen werden kann).

Nachdem die in der vorgenannten WO-96/06702-A1 gezeigte, einer kraft-und formschlüssigen Verbindung dienende Profilierung geometrisch auf einem Kegelmantel liegt, und nachdem die Definition für ein Gewinde die Profilie- rung einer Schraubenlinie ist, welche ihrerseits durch eine auf einen Zylinder vorbestimmten Durchmessers gewickelte, einen vorbestimmten Steigungs- winkel aufweisende Gerade gebildet ist, kann die vorstehend diskutierte Lösung zur WO-96/06702-A1 nicht als, Gewinde'bezeichnet werden. Eher

zutreffend könnte eine Bezeichnung als, spiralwendelartige Profilierung' akzeptabel erscheinen.

Die WO-01/85371-A1 zeigt und beschreibt eine Werkzeugverbindung, bei der ebenfalls relativ kleine, aus Hartmetall bestehende und einstückig hergestellte Fräsköpfe mit einem Durchmesser in der Größenordnung von etwa 5 bis 20 mm austauschbar mit einem aus Stahl bestehenden Frässchaft verbindbar sind und bei der das dem Arbeitsbereich des Fräskopfes abgekehrte, stopfenartige, einen zylindrischen Kern enthaltende Ende des Fräskopfes ein speziell konfi- guriertes, durch Schleifen hergestelltes Trapezgewinde aufweist, das am dem Arbeitsbereich (den Schneiden etc. ) des Fräskopfes zugekehrten Ende in eine kegelstumpfförmig ausgebildete Fläche übergeht, die zur Längsachse des Fräskopfes einen Winkel in der Größenordnung von ca. 3° einschließt. Mit dieser Fläche des Fräskopfes korrespondiert das buchsenartig ausgebildete Ende des Frässchaftes in der Weise, daß dieses Ende des Frässchaftes entweder eine kegelstumpfförmige Gegenfläche mit derselben Neigung von ca. 3° zu deren Längsachse aufweist, oder aber eine davon in der Größenordnung von ca. 0, 25° abweichende, geringere Neigung aufweist. Im übrigen weisen Fräskopf und Frässchaft senkrecht zur jeweiligen Längsachse verlaufende ringförmige Anlageflächen auf-Zum Einsetzen oder Entnehmen des Fräs- kopfes vom Frässchaft dient ein gewöhnlicher Schraubenschlüssel, der an entsprechende Abflachungen des Fräskopfes angesetzt wird.

Im Fall der Lösung nach der WO-01/85371-A1 werden die Zentrierung und axiale Fixierung des Fräskopfes im/am Frässchaft also teilweise durch die erwähnten kegelstumpfförmigen Flächen bewirkt, während die axiale Fixierung im übrigen-zu einem weiteren und unbestimmten Anteil-von den erwähnten ringförmigen Anlageflächen bewirkt wird. Allerdings ist nicht zu verkennen, daß sich überdies auch das erwähnte Trapezgewinde-eben wegen seines trapezförmigen Querschnitts, der eine gewisse, schräg zur Basis des Gewindes verlaufende Flankenneigung einschließt-in einem den Sitz des

Fräskopfes am Frässchaft beeinflussenden-und zwar unkontrolliert oder unkontrollierbar beeinflussenden-Sinne auswirkt.

Bei der Werkzeugverbindung nach der WO-01/85371-A1 kann das dem Arbeitsbereich abgekehrte Ende des Fräskopfes zwar relativ kurz ausgeführt werden. Die Anlage-und Sitzbedingungen des Fräskopfes am Frässchaft sind bei dieser Werkzeugverbindung jedoch nicht exakt zwangsläufig vorher- bestimmt und können es bei dieser Konstruktion auch nicht sein. Dies des- wegen, weil der Sitz der beiden Elemente (Fräskopf und Frässchaft) durch ein mehr oder weniger"gewaltsames" (siehe Beschreibung zu dieser Druckschrift, Seite 11, Zeilen 17 bis 20) Anziehen des Fräskopfes gegenüber dem Frässchaft erfolgt/erfolgen muß unter einem gewissen Quetschen/Würgen im Bereich der erwähnten kegelstumpfförmigen Flächen und eines damit einhergehenden, mehr oder weniger und jedenfalls ebenfalls unkontrolliert erfolgenden Auf- weitens des betreffenden Endbereiches des Frässchaftes. Abgesehen von den die Rundlaufgenauigkeit der Werkzeugverbindung in negativer Weise beein- flussenden Auswirkungen der Gesamt-Verbindung des vorstehend angespro- chenen Bereiches dieser Werkzeugverbindung wirkt sich überdies aber auch das die Anzugskraft aufnehmende und übertragende Trapezgewinde-wegen seiner zum (zylindrischen) Gewindekern hin schräg verlaufenden Flanken-in nicht kontrollierbarer Weise auf den letztlich vom Fräskopf im Frässchaft ein- genommenen Sitz aus. -In diesem Zusammenhang sei auf die US-2328602-Al hingewiesen, in der die Probleme, die durch die Form des für eine Verbindung benutzten Befestigungsgewindes bei einer Werkzeugverbindung entstehen oder entstehen können, detailliert erläutert sind.

Ein weiterer Nachteil der Werkzeugverbindungslösung nach der WO-01/85371-A1 besteht darin, daß der Fräskopf wegen der relativ dünnen Wandung der sich über eine größere Länge erstreckenden, hülsenartigen Aufnahme des Frässchaftes schon bei relativ geringen, quer zur Werkzeug- längsachse gerichteten Kräften leicht ausbrechen kann.

Aufgabe Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Lösungen für Werkzeugverbindungen der zur Rede stehenden Art zu beheben. Insbesondere soll die Werkzeugverbindung geeignet sein und bewirken, daß einteilig aus Hartmetall bestehende Fräsköpfe mit präzise vorherbestimmtem Sitz und damit bestmöglicher Rundlaufgenauigkeit leicht austauschbar mit einem Frässchaft zu einer sicheren Werkzeugverbindung mit bestmöglicher Rundlaufgenauigkeit verbunden werden können, daß ferner die Werkzeugverbindung kostengünstig herstellbar ist, und daß die Werkzeug- verbindung schließlich so wenig wie möglich bruchgefährdet ist, insbesondere im Hinblick auf Querkräfte.

Lösung Zur Lösung der vorstehend umrissenen Aufgabe wird die Erfindung entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 vorgeschlagen.

Vorteilhafte und/oder zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 9 angegeben.

Vorteile Mit der erfindungsgemäßen Werkzeugverbindung ist es möglich, einen präzise vorherbestimmten Sitz des Fräskopfes im Frässchaft zu erzielen mit der Folge bestmöglicher Rundlaufgenauigkeit des aus einem aus Hartmetall gefertigten Fräskopf und einem aus Stahl bestehenden Frässchaft bestehenden Werkzeu- ges. Die erfindungsgemäße Werkzeugverbindung ist relativ kostengünstig her- zustellen und wegen ihrer Formgestaltung-insbesondere im Hinblick auf den Fräskopf-wenig bruchgefährdet.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Werkzeugverbin- dung nennt Anspruch 2. Im Fall dieser Werkzeugverbindung kann die-in der Profilierung des betreffenden Bereiches des Werkzeugkopfes also vertieft liegende-Paßfläche des Werkzeugkopfes auf relativ einfache Weise durch Schleifen präzise hergestellt werden ; die korrespondierende Profilierung des Werkzeugschaftes wird hierbei mittels eines Drehmeißels oder eines einem Gewindeschneider ähnlichen Schneidwerkzeuges hergestellt, dessen einzelne Schneiden auf einem Konus liegen, dessen Länge etwa der Länge der axialen Erstreckung der Profilierung des Werkzeugschaftes entspricht. -Allerdings ist es auch möglich, die Anordnung der Paßflächen von Werkzeugkopf und Werk- zeugschaft umgekehrt vorzunehmen, so daß sich also die Paßfläche des Werk- zeugkopfes auf der erhabenen Seite der betreffenden Profilierung befindet, während die Paßfläche des Werkzeugschaftes vertieft in der korrespondieren- den Profilierung des Werkzeugschaftes liegt.

Zwei weitere, grundsätzlich mögliche Ausgestaltungen der durch die erwähnten Profilierungen gebildeten Paßflächen sind in den Ansprüchen 3 und 4 angegeben. Hierzu ist zu bemerken, daß eine fragmentartige Ausgestaltung der die Paßflächen von Werkzeugkopf bzw. Werkzeugschaft bildenden Profilierungen den Vorteil eines eventuell noch schneller und leichter durch- führbaren Austausches des Werkzeugkopfes bietet.

Den weiteren Vorteil einer gewissen, das Einsetzen eines Werkzeugkopfes in den Werkzeugschaft erleichternden Vor-Führung bietet die weitere Ausgestal- tung der Erfindung nach Maßgabe des Anspruches 5, wobei eine Ausführung gemäß Anspruch 6 diesem Zweck besonders dienlich ist.

Im Hinblick auf einen leicht und mit einfachen Mitteln durchzuführenden Austausch eines Werkzeugkopfes ist dieser zweckmäßig entsprechend dem Vorschlag nach Anspruch 7 weiter ausgestaltet.

Eine bevorzugte Lösung für die Bildung der am Werkzeugkopf vorgesehenen Paßfläche ist in Anspruch 8 angegeben.

Die spiralwendelartig im Werkzeugkopf bzw. Werkzeugschaft verlaufenden Paßflächen können im übrigen gemäß der bevorzugten Lösung nach Anspruch 9 eingängig ausgeführt sein, oder aber auch mehrgängig, insbesondere zweigängig ausgeführt sein.

Erläuterung eines Ausführungsbeispiels Anhand der Fig. 1 bis 8 der Zeichnung wird die Erfindung im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigen Fig. 1 einen Fräskopf schematisch und in perspektivischer Darstellung, Fig. 2 das der Werkzeugverbindung mit dem Fräskopf nach Fig. 1 dienende Ende eines Frässchaftes schematisch und in perspektivi- scher Darstellung, Fig. 3 den Frässchaft nach Fig. 2 von der Antriebsseite aus gesehehen und in der Aufsicht, Fig. 4 den Fräskopf nach Fig. 1 von der Antriebsseite aus gesehen und in der Aufsicht, Fig. 5 den Frässchaft nach den Fig. 2 und 3 im Schnitt entsprechend Schnittlinie V-V in Fig. 3,

Fig. 6 den Fräskopf nach den Fig. 1 und 4 im Schnitt entsprechend Schnittlinie VI-VI in Fig. 4, Fig. 7 die aus dem Fräskopf nach den Fig. 1, 4 und 6 sowie dem Frässchaft nach den Fig. 2,3 und 5 bestehende Werkzeugverbindung in der Seitenansicht, und Fig. 8 einen Ausschnitt der aus dem Fräskopf nach den Fig. 1, 4 und 6 sowie dem Frässchaft nach den Fig. 2,3 und 5 bestehenden Werk- zeugverbindung gemäß Fig. 7 in größerem Maßstab und im Schnitt.

Die Fig. 1, 4 und 6 der Zeichnung zeigen einen einstückig aus Hartmetall oder einem ähnlichen, harten und relativ spröden Material bestehenden Fräskopf 1, dem ein in den Fig. 2,3 und 5 gezeigter, aus Stahl bestehender Frässchaft 2 zugeordnet ist. Fräskopf 1 und Frässchaft 2 bilden im zusammengesetzten Zustand (siehe Fig. 7 und 8) eine Werkzeugverbindung 3.

Die Werkzeugverbindung 3 ist dadurch charakterisiert, daß am Fräskopf 1 bzw. am Frässchaft 2 jeweils auf einer Kegelmantelfläche 16 bzw. 17 liegende Paß- flächen 4,5 gebildet sind, die im Verbindungszustand von Fräskopf 1 und Frässchaft 2 (siehe Fig. 7 und 8) nach Art eines an sich bekannten Paßkonus die Zentrierung und axiale Fixierung des Fräskopfes 1 im Frässchaft 2 über- nehmen.

Die erwähnten, für die Passung-also für die Zentrierung und die axiale Fixierung-sorgenden Paßflächen 4,5 sind in den Fig. 5,6 und 8 durch Linienbereiche mit größerer Liniendicke dargestellt.

Die Paßflächen 4, 5 von Fräskopf 1 bzw. Frässchaft 2 sind jeweils spiral- wendelartig verlaufend am dem Arbeitsbereich 18 des Fräskopfes 1 abgekehr- ten, mit 6 bezeichneten stopfenartigen Ende des Fräskopfes 1 bzw. im mit 7 bezeichneten buchsenartigen Ende des Frässchaftes 2 vorgesehen. Dabei

schließen die Paßflächen 4,5 im Querschnitt zumindest im wesentlichen rechteckige, feder-bzw. nutartig ausgebildete Bereiche 8 bzw. 9 ein, deren äußere bzw. innere Begrenzungsflächen-ähnlich wie auch die auf der Kegel- mantelfläche 16 bzw. 17 liegenden Paßflächen 4 und 5-auf geometrisch ähnlichen Kegelmantelflächen 12 bzw. 13 liegen.

Im Fall der in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Lösung wird die Paßfläche 4 durch die Fußfläche einer Nut 21 gebildet, während die Paßfläche 5 durch die Kopffläche einer Feder 22 gebildet wird.

Die Bemessung der die Paßfläche 4 und den von der Paßfläche 4 eingeschlos- senen federartigen Bereich 8 einerseits bzw. der die Paßfläche 5 und den von der Paßfläche 5 eingeschlossenen nutartigen Bereich 9 andererseits umfassen- den, mit 10 bzw. 11 bezeichneten Profilierung des stopfenartigen Endes 6 des Fräskopfes 1 bzw. des buchsenartigen Endes 7 des Frässchaftes 2 ist dabei jeweils derart getroffen, daß im durch eine entsprechende Dreh-und Axial- bewegung des Fräskopfes 1 relativ zum Frässchaft 2 erreichbaren Verbin- dungszustand (siehe Fig. 7 und 8) von Fräskopf 1 und Frässchaft 2 ein sich in etwa radialer, quer zur Kegelmantelfläche 12 bzw. 13 verlaufenden Richtung erstreckender gewisser, relativ geringer Abstand x von beispielsweise 0,1 bis 0,3 mm zwischen den erwähnten, sich jeweils einander gegenüberliegenden feder-bzw. nutartig ausgebildeten Bereichen 8 bzw. 9 von Fräskopf 1 und Frässchaft 2 verbleibt.

Außerdem verbleibt im Verbindungszustand von Fräskopf 1 und Frässchaft 2 auch ein gewisser, relativ geringer Abstand y von beispielsweise 0,1 mm bis 0,3 mm zwischen den durch die Anzugskraft-die Verbindungskraft- unbelastet bleibenden, mit 14 bzw. 15 bezeichneten, senkrecht zur betreffenden Kegelmantelfläche 12 bzw. 13 verlaufenden Flanken der Profilierung 10 bzw.

1 I des Fräskopfes 1 und des Frässchaftes 2.

Damit ist klar, daß der Sitz-also die Passung-zwischen Fräskopf 1 und Frässchaft 2 von den erwähnten, jeweils auf einem Konus oder Kegelmantel liegenden Paßflächen 4 und 5 übernommen wird, und zwar ausschließlich von den Paßflächen 4,5.

Da die Paßflächen 4,5 sehr genau hergestellt werden können, -auch und gerade auf dem aus Hartmetall oder dgl. bestehenden Fräskopf 1, und zwar im Fall des Ausführungsbeispiels durch Einschleifen der erwähnten Nut 21-ist dementsprechend die mit einer derart ausgeführten Werkzeugverbindung erreichbare Rundlaufgenauigkeit in bestmöglicher Präzision sowie hoher Belastbarkeit und Dauerhaftigkeit zu erhalten.

Im übrigen ist die erfindungsgemäße Werkzeugverbindung 3 wegen ihrer Kompaktheit und Formgestaltung bei weitem nicht so bruchanfällig wie die bekannten Lösungen für austauschbare, aus Hartmetall bestehende Fräsköpfe an aus Stahl bestehenden Frässchäften.

Zu erwähnen ist noch, daß die Passung zwischen den Paßflächen 4 und 5 durch Wahl entsprechender Winkel der Kegelmantelflächen 16,17 selbsthemmend ausgeführt werden kann, wie es überdies auch möglich ist, die im Verbin- dungszustand von Fräskopf 1 und Frässchaft 2 aneinanderliegenden Flanken 19 und 20 der Profilierung 10 bzw. 11 durch Wahl einer entsprechenden Steigung selbsthemmend auszuführen.

Zusammenfassend ist zu sagen, daß die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile ihren konstruktiven Grund in der Kombination der für Fräskopf und Frässchaft gewählten, speziellen Profilierung haben ; dies bedeutet im wesentlichen, daß bei aneinanderliegenden Paßflächen 4 und 5 von Fräskopf 1 bzw. Frässchaft 2 zwischen den von den Paßflächen 4,5 jeweils eingeschlossenen, benachbarten (Profil-) Bereichen 8 bzw. 9 ein gewisser Abstand-der erwähnte Abstand x- besteht und garantiert ist, während die unter der Verbindungskraft (Anzugs- kraft) von Fräskopf 1 und Frässchaft 2 aneinanderliegenden Flanken 19 und 20

der Nut 21 bzw. der Feder 22 im rechten Winkel zu den den Abstand x einschließenden Kegelmantelflächen 12,13 verlaufen. Damit ist sichergestellt, daß von den Profilierungen 10,11 keine die Zentrierung des Fräskopfes 1 im Frässchaft 2 beeinflussenden Einwirkungen/Kräfte ausgehen können. -Für den Fräskopf 1 besteht also die konstruktiv garantierte Freiheit, sich, spielend' an den, Paßkonus'anzulegen, der durch die Paßfläche 5 des Frässchaftes 2 gebildet ist.

Um ein Einsetzen eines Fräskopfes 1 in den Frässchaft 2 durch eine gewisse Vor-Führung zu erleichtern, weist der Fräskopf 1 an seinem dem Arbeits- bereich 18 abgekehrten Ende einen zylindrischen Zapfen 23 auf, dem im Ende 7 des Frässchaftes 2 eine entsprechende, nur geringes radiales Spiel ermögli- chende zylindrische Bohrung (Bohrungsabsatz) 24 zugeordnet ist.

BEZUGSZEICHENLISTE 1 Fräskopf 2 Frässchaft 3 Werkzeugverbindung 4 Paßfläche (am Fräskopf 1) 5 Paßfläche (am Frässchaft 2) 6 Ende, stopfenartig (am Fräskopf 1) 7 Ende, buchsenartig (am Frässchaft 2) 8 Bereich, federartig (am Ende 6 des Fräskopfes 1) 9 Bereich, nutartig (am Ende 7 des Frässchaftes 2) 10 Profilierung (des Endes 6 des Fräskopfes 1) 11 Profilierung (des Endes 7 des Frässchaftes 2) 12 Kegelmantelfläche (des Bereiches 8/Profilierung 10) 13 Kegelmantelfläche (des Bereiches 9/Profilierung 11) 14 Flanke (an der Profilierung 10 des Fräskopfes 1) 15 Flanke (an der Profilierung 11 des Frässchaftes 2) 16 Kegelmantelfläche (der Paßfläche 4 des Fräskopfes 1) 17 Kegelmantelfläche (der Paßfläche 5 des Frässchaftes 2) 18 Arbeitsbereich (des Fräskopfes 1) 19 Flanke (der Profilierung 10) 20 Flanke (der Profilierung 11) 21 Nut (am Fräskopf 1) 22 Feder (am Frässchaft 2) 23 Zapfen, zylindrisch 24 Bohrung, zylindrisch x Abstand zwischen den Bereichen 8 und 9 y Abstand zwischen den Flanken 14 und 15