Kretzschmann, Uwe (Sandweg 51, Bietigheim-Bissingen, 74321, DE)
Leuze, Peter (Weinstrasse 48, Walheim, 74399, DE)
Heilmann, Jürgen (Freudentaler Strasse 11, Erligheim, 74391, DE)
Kretzschmann, Uwe (Sandweg 51, Bietigheim-Bissingen, 74321, DE)
Leuze, Peter (Weinstrasse 48, Walheim, 74399, DE)
| 1. | Werkzeug für Werkzeugmaschinen mit einem Schaft (10) und einem stirnseitig am Schaft (10) abnehmbar angeordneten, vorzugsweise als Bohrkrone ausgebildeten Schneidenträger (12), der an seinem einen Ende eine über eine Planfläche (30) überstehende, in eine von einer ebenen Gegenfläche (62) begrenzte Aufnahme (40) des Schafts (10) einführbare, mittels Spannschrauben (72) festklemmbare Querrippe (32) sowie einen in ein zentrales Passloch (42) des Schafts einsteckba ren, über die Querrippe (32) achszentral überstehenden Zentrierzapfen (38) aufweist, wobei der Schneidenträger (12) und der Schaft (10) je zwei ineinander übergehende, vorzugsweise wendelförmige Spanab führnuten (20,22) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Auf nahme (40) zwei durch einen Zentralspalt (60) voneinander getrennte, zweizählig drehsymmetrisch bezüglich der Werkzeugachse (13) zuein ander angeordnete, über die Gegenfläche (62) des Schafts (10) im Wesentlichen achsparallel überstehende Mitnehmerpartien (64', 64") aufweist, die jeweils eine in Drehrichtung des Schafts (10) wirkende achsparallele Mitnehmerfläche (66', 66") für eine benachbarte Querrip penpartie (32', 32"), eine an diese spitzwinklig anschließende, als Teil des Spanabführkanals (22) ausgebildete konkave Spanabführfläche (22', 22") und eine die Mitnehmerfläche (66', 66") und die Spanabführflä che (22', 22") radial außen miteinander verbindende, zur Werkzeugach se (13) vorzugsweise konzentrische teilzylindrische Außenfläche (68', 68") aufweisen, dass die Querrippenpartie (32', 32") auf ihrer der Mitnehmerfläche (66', 66") der einen Mitnehmerpartie (64', 64") abge wandten Seite eine an der konkaven Spanabführfläche (22', 22") der anderen Mitnehmerpartie (64', 64") anschließende und sich mit dieser ergänzende, als Teil des Spanabführkanals (20,22) ausgebildete kon kave Spanabführfläche (20', 20") aufweist, und dass die Spannschrau ben (72) durch je eine Querbohrung (70) in einer der Mitnehmerpartien (64', 64") hindurch in eine Gewindebohrung (74) der benachbarten Querrippenpartie (32', 32") eingreifen. |
| 2. | Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querbohrungen (70) einen Innenkonus aufweisen, in welchen die einen konischen Senkkopf (72') aufweisenden Spannschrauben (72) unter Erzeugung einer Planflächenverspannung zwischen einer Stirnfläche (36) der Querrippe (32) und der Gegenfläche (62) der Aufnahme (64) einziehbar sind. |
| 3. | Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidenträger (12) im Bereich seiner Spanfördernuten (20) je ei ne Aussparung (19) für eine Wendeschneidplatte (14,16) aufweist. |
| 4. | Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, dass der Schneidenträger (12) eine Zentralbohrung (24) zur Auf nahme eines axial überstehenden Zentrierbohrers (26) aufweist. |
| 5. | Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich net, dass der Schneidenträger (12) mit einem an der Querrippe (32) achszentral überstehenden Passzapfen (38) in eine Passbohrung (42) des Schafts eingreift. |
| 6. | Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Passzapfen (38) eine zum Zentrierbohrer (26) führende, über den Schaft (10) mit Kühlschmiermittel beaufschlagbare Zentralbohrung (76) aufweist. |
| 7. | Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich net, dass die Mitnehmerpartien (64', 64") und der Schneidenträger (12) miteinander kommunizierende, über den Schaft mit Kühlschmiermittel beaufschlagbare Bohrungen (78,80) aufweisen. |
| 8. | Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich net, dass der Zentrierbohrer (26) über eine schräg in den Schneiden träger eingreifende Stellschraube (27) axial positionierbar und über mindestens eine Querschraube (28) am Schneidenträger (12) fixierbar ist. |
| 9. | Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich net, dass der Schneidenträger (12) im Bereich seiner teilzylindrischen Umfangsfläche (48) in axialem Abstand von seiner Stirnfläche (31) zwei in einem Winkelabstand # 180° angeordnete, radial überstehende Füh rungselemente (54) aufweist. |
| 10. | Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Füh rungselemente (54) über Zweigbohrungen (82) im Schneidenträger (12) mit Kühlschmiermittel beaufschlagbar sind. |
Es ist ein Bohrwerkzeug dieser Art bekannt (DE-A-4214528), bei welchem die am Schneidenträger angeordnete Querrippe in eine stirnseitig am Schaft radial ausgerichtete, beidseitig durch Flanken begrenzte Quernut eingreift und in dieser mittels Spannschrauben, die durch eine der Nutenflanken hin- durchgreift, gegen die gegenüberliegende Nutenflanke angepresst sind. Es wird als nachteilig angesehen, dass die Nutenflanken vor allem bei kleineren Schaftdurchmessern relativ dünnwandig sind, so dass nur relativ kleine Drehmomente übertragen werden können. Hinzu kommt, dass die als Druckschrauben ausgebildete Spannschrauben keine aussteifende Wirkung im Verbindungsbereich aufweisen.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das bekannte Maschinenwerkzeug der eingangs angegebenen Art dahingehend zu verbessern, dass die Verbindung zwischen Schaft und Schneidenträger zu einer Vergrößerung der übertragbaren Drehmomente führt.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprü- chen.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht im Wesentlichen darin, dass die Auf- nahme zwei durch einen Zentralspalt voneinander getrennte, zweizählig drehsymmetrisch bezüglich der Werkzeugachse zueinander angeordnete, über die Gegenfläche des Schafts im Wesentlichen achsparallel überste- hende Mitnehmerpartien aufweist, die jeweils eine in Drehrichtung des Schafts weisende achsparallele Mitnehmerfläche für eine benachbarte Quer- rippenpartie, eine an diese spitzwinklig anschließende, als Teil des Spanab- führkanal ausgebildete, vorzugsweise konkave Spanabführfläche und eine die Mitnehmerfläche und die Spanabführfläche radial außen miteinander verbindende, zur Werkzeugachse vorzugsweise konzentrische teilzylindri- sche Außenfläche aufweisen, dass die Querrippenpartie auf ihrer der Mit- nehmerfläche der einen Mitnehmerpartie abgewandten Seite eine an der konkaven Spanabführfläche der anderen Mitnehmerpartie anschließende und sich mit dieser ergänzende, als Teil des Spanabführkanals ausgebildete, vorzugsweise konkave Spanabführfläche aufweist, und dass die Spann- schrauben durch je eine Querbohrung in einer der Mitnehmerpartien hin- durch in eine Gewindebohrung der benachbarten Querrippenpartie eingrei- fen. Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, dass die Mit- nehmerpartien des Schafts ausreichend dickwandig ausgebildet sind, um auch große Drehmomente beim Bohrvorgang aufnehmen zu können. Eine weitere Verbesserung in dieser Hinsicht wird erfindungsgemäß dadurch er- zielt, dass die Querrippe über die Spannschrauben gegen die Mitnehmerflä- chen der benachbarten Mitnehmerpartien angepresst werden.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Querboh- rungen einen Innenkonus aufweisen, in welchen die einen konischen Senk- kopf aufweisenden Spannschrauben unter Erzeugung einer Planflächenver-
spannung zwischen der Planfläche der Querrippe und der Gegenfläche der Aufnahme einziehbar sind. Dieses Merkmal sorgt für eine zusätzliche Aus- steifung der Trennstelle zwischen Schaft und Schneidenträger. Vorteilhaft- erweise weist der Schneidenträger im Bereich seiner Spanfördernuten je eine Aufnahme für eine Wechselschneide auf. Weiter ist der Schneidenträ- ger zweckmäßig mit einer zentralen Axialbohrung zur Aufnahme eines axial überstehenden Zentrierbohrers versehen. Der Zentrierbohrer ist dabei zweckmäßig über eine schräg in den Schneidenträger eingreifende Stell- schraube axial positionierbar und über mindestens eine Querschraube am Schneidenträger fixierbar. Um eine ausreichende Kühlung und Schmierung der Bohrerspitze und eine verbesserte Spanabfuhr zu erreichen, wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dass der Zentrierzapfen eine zum Zentrierbohrer führende, über den Schaft mit Kühl- schmiermittel beaufschlagbare Zentralbohrung aufweist. Eine weitere Ver- besserung in dieser Hinsicht wird dadurch erzielt, dass die Mitnehmerpartien und der Schneidenträger miteinander kommunizierende, über den Schaft mit Kühlschmiermittel beaufschlagbare. Bohrungen aufweisen.
Um auch bei großer Bohrtiefe Durchbohrungen zu ermöglichen, wird gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dass der Schneidenkörper im Bereich seiner teilzylindrischen Umfangsflächen in axia- lem Abstand von seiner Stirnfläche zwei in einem Winkelabstand # 180° von- einander angeordnete, radial überstehende Führungselemente aufweist. Zur Kühlung und Schmierung der gegen die Bohrungswand anliegenden Füh- rungselemente werden diese über Zweigbohrungen im Schneidenträger mit Kühlschmiermittel beaufschlagt. Dadurch werden außerdem Spänean- sammlungen im Bereich der Führungselemente vermieden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schema- tischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Bohrwerkzeugs mit langem Schaft und Bohrkrone in schaubildlicher Darstellung ; Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 ; Fig. 3 den Schaft ohne Bohrkrone in schaubildlicher Darstellung ; Fig. 4a bis c drei Seitenansichten der Bohrkrone in verschiedenen Dreh- stellungen ; Fig. 5a und b eine Draufsicht und eine Untenansicht des Schneidenträ- gers ; Fig. 6 eine Seitenansicht des Schneidenträgers mit Schaftspitze in Exp- losionsdarstellung.
Das in der Zeichnung dargestellte Bohrwerkzeug besteht im Wesentlichen aus einem Schaft 10 und einem stirnseitig mit dem Schaft 10 form-und kraftschlüssig verbundenen, als Bohrkrone 12 ausgebildeten Schneidenträ- ger. Die Bohrkrone 12 weist zwei in verschiedenen radialen Abständen von der Schaftachse 13 angeordnete sechseckige Wendeschneidplatten 14,16 auf, die mit jeweils zwei einen Spitzenwinkel von 120° bis 160° miteinander einschließenden Schneidkanten 18 stirnseitig über die Bohrkrone 12 über- stehen. Die Wendeschneidplatten sind so angeordnet, dass sich ihre wirk- samen Schneidkanten 18 in ihren Arbeitsbereichen radial teilweise überde- cken. Sie sind jeweils in Aussparungen 19 einer achsparallelen Flanke einer Spanabführnut 20 der Bohrkrone 12 angeordnet, die an ihrem rückwärtigen Ende in eine wendelförmig verlaufende Spanabführnut 22 des Schafts 10 mündet. In einer achszentralen Bohrung 24 der Bohrkrone 12 ist zusätzlich ein Zentrierbohrer 26 mittels einer schräg in die Bohrkrone eindrehbaren Verstellschraube 27 axial verstellbar und mittels einer Feststellschraube 28 an der Bohrkrone 12 festlegbar angeordnet, der mit seiner Spitze 29 axial
über die Stirnfläche 31 der Bohrkrone 12 und die Schneidkanten 18 der Wendeschneidplatten 14,16 übersteht.
Die Bohrkrone 12 weist rückwärtig eine über eine Planfläche 30 überstehen- de Querrippe 32 auf, die durch zwei seitliche Flanken 34, 34' und eine ebene Stirnfläche 36 begrenzt ist und an deren Stirnflächen 36 mittig ein Passzap- fen 38 achszentral übersteht. Der Passzapfen 38 ist bei dem gezeigten Aus- führungsbeispiel an der Bohrkrone 12 angeformt. Die Querrippe 32 ist in ei- ne entsprechende, stirnseitig am Schaft 10 angeordnete Aufnahme 40 ein- setzbar, während der Passzapfen 38 in eine achszentrale Passbohrung 42 des Schafts eingreift. Die Aufnahme 40 weist zwei durch einen Zentralspalt 60 voneinander getrennte, zweizählig drehsymmetrisch (C2-Symmetrie) be- züglich der Werkzeugachse 13 zueinander angeordnete, über die Gegenflä- che 62 des Schafts 10 im Wesentlichen achsparallel überstehende Mitneh- merpartien 64', 64" auf, die jeweils eine in Drehrichtung des Schafts weisen- de achsparallele Mitnehmerfläche 66', 66" für eine benachbarte Querrippen- partie 32', 32", eine an diese spitzwinklig anschließende, als Teil des Span- abführkanals ausgebildete konkave Spanabführfläche 22', 22" und eine die Mitnehmerfläche und die Spanabführfläche radial außen miteinander verbin- dende, zur Werkzeugachse konzentrische teilzylindrische Außenfläche 68', 68" aufweisen. Jede Querrippenpartie 32', 32" weist auf ihrer der Mitneh- merfläche 66', 66" der einen Mitnehmerpartie 64', 64" abgewandten Seite eine an der konkaven Spanabführfläche der anderen Mitnehmerpartie anschlie- ßende und sich mit dieser ergänzende, als Teil des Spanabführkanals 20 ausgebildete konkave Spanabführfläche 20', 20" auf. Die Mitnehmerpartien 64', 64" weisen jeweils eine Querbohrung 70 auf, durch die hindurch je eine Spannschraube 72 in eine Gewindebohrung 74 der benachbarten Querrip- penpartie 32', 32" eingreift. Die Querrippe 32 und die Mitnehmerpartien 64', 64" werden durch die Spannschrauben 72 gegeneinander gepresst. Zu- sätzlich weisen die Querbohrungen 70 einen Innenkonus auf, in welchen die einen konischen Senkkopf 72'aufweisende Spannschrauben 72 unter Er-
zeugung einer Planflächenverspannung zwischen der Stirnfläche 36 der Querrippe 32 und der Gegenfläche 62 der Aufnahme 40 einziehbar sind.
Die Bohrkrone 12 ist durch zwei einander diametral gegenüberliegende Ste- ge 49 mit teilkreisförmigen Umfangsflächen 48 begrenzt, in denen je eine Vertiefung 50 zur Aufnahme eines mittels einer Klemmschraube 52 arretier- baren Führungselements 54 angeordnet ist. Die Führungselemente 54 sind axial gegenüber der Stirnfläche 31 der Bohrkrone zurückversetzt und weisen einen axialen Abstand voneinander auf (vgl. Fig. 4b und c). Ihr gegenseitiger Winkelabstand ist # 180°. Die Führungselemente 54 sind auch gegenüber den Wendeschneidplatten 14,16 in Umfangsrichtung versetzt angeordnet (vgl. Fig. 4a bis c).
Der Passzapfen 38 weist eine zum Zentrierbohrer 26 führende, über den Schaft mit Kühlschmiermittel beaufschlagbare Zentralbohrung 76 auf. Weiter sind die Mitnehmerpartien 64', 64" und der Schneidenträger 12 durch mitein- ander kommunizierende, über den Schaft mit Kühlschmiermittel beauf- schlagbar Bohrungen 78,80 verbunden. Die Bohrungen 80 weisen außer- dem Zweigbohrungen 82 auf, die in der Nähe je eines der Führungselemen- te 54 an der Schneidenträgeroberfläche austreten. Durch diese Maßnahmen wird für eine ausreichende Kühlung und Schmierung der Bohrkrone im Be- reich der Schneiden und der Führungselemente sowie für eine gute Spanab- fuhr gesorgt.
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten : Die Erfindung bezieht sich auf ein Werkzeug mit einem Schaft und einem stirnseitig am Schaft 10 abnehm- bar angeordneten, vorzugsweise als Bohrkrone ausgebildeten Schneiden- träger 12. Der Schneidenträger 12 weist an seinem einen Ende eine über eine Planfläche 30 überstehende, in eine von einer ebenen Gegenfläche 62 begrenzte Aufnahme 40 des Schafts 10 einführbare, mittels Spannschrau- ben 72 festklemmbare Querrippe 32 auf. Um auch bei kleinen Bohrdurch- messern eine ausreichende Drehmomentübertragung gewährleisten zu kön-
nen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, dass die Aufnahme zwei durch einen Zentralspalt 60 voneinander getrennte, zweizählig drehsymmet- risch bezüglich der Werkzeugachse 13 zueinander angeordnete, über die Gegenfläche 62 des Schafts 10 im Wesentlichen achsparallel überstehende Mitnehmerpartien 64', 64" aufweist, die jeweils eine in Drehrichtung des Schafts 10 weisende achsparallele Mitnehmerfläche 66', 66"für eine be- nachbarte Querrippenpartie 32', 32" aufweisen. Die Querrippenpartie 32', 32" weist auf ihrer der Mitnehmerfläche 66', 66" der einen Mitnehmerpartie 64', 64" abgewandten Seite eine Spanabführfläche 20', 20" auf. Die Spann- schrauben 72 greifen durch je eine Querbohrung 70 in einer der Mitnehmer- partien 64', 64" hindurch in eine Gewindebohrung 74 der benachbarten Quer- rippenpartie 32', 32"ein. Zusätzlich wird über die Spannschrauben 72 eine Planflächenverspannung zwischen der Stirnfläche 36 der Querrippe 32 und der Gegenfläche 62 der Aufnahme 64 erzeugt.
Next Patent: MILLING CUTTER AND INSERT-CARRYING CARTRIDGE FOR USE THEREIN