CH708238B1 - Spanendes Rotationswerkzeug. - Google Patents

Abstract

Ein spanendes Rotationswerkzeug (1) umfasst einen Rotationskörper (2) mit mindestens einer Schneidkante (31) und einer in Drehrichtung (11) des Rotationswerkzeugs (1) der jeweiligen Schneidkante (31) nachfolgenden und ihr zugeordneten Freifläche (34), wobei der Rotationskörper (2) eine Kühlmittelzuführung zur Kühlung der Freifläche (34) aufweist. Die Kühlmittelzuführung weist jeweils eine Zufuhröffnung auf, welche in Drehrichtung (11) des Rotationswerkzeugs (1) der jeweiligen Schneidkante (31) nachfolgend im Rotationskörper (2) angeordnet ist, wobei die jeweils eine Zufuhröffnung in radialer Richtung nach aussen von einem Verteilerelement (4) zumindest teilweise überdeckt ist, wodurch eine Austrittsöffnung (23) gebildet ist. Das Verteilerelement (4) lenkt ein durch die Austrittsöffnung (23) austretendes Kühlmittel auf die Freifläche (34).

Description

Technisches Gebiet

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein spanendes Rotationswerkzeug mit einem Rotationskörper mit mindestens einer Schneidkante und einer der jeweiligen Schneidkante zugeordneten Freiflächenkühlung.

Stand der Technik

[0002] Beim Stirn- oder Umfangfräsen wird das Werkzeug in Rotation versetzt und zu der zu bearbeitenden Oberfläche gefahren. Bevorzugt sind diese Werkzeuge mit einer Kühlmittelversorgung zur Kühlung der Schneidkante bzw. der Spanfläche versehen.

[0003] Die EP 1 317 985 zeigt ein Werkzeug zur Bearbeitung von Oberflächen in Werkstücken, insbesondere von mehr oder weniger zylindrischen Ausnehmungen, wie beispielsweise Bohrungen. Eine Kühlmittelaustrittsöffnung ist im Werkzeug, in Drehrichtung des Werkzeugs gesehen, hinter der Schneide vorgesehen. Die Austrittsöffnung ist derart ausgebildet und angeordnet, dass der daraus austretende Kühlmittelstrahl in Richtung der Freifläche der Schneide strömt. Für die Zuführung des Kühlmittels zur Freifläche muss eine in Drehrichtung gesehen hinter der Kühlmittelöffnung angeordnete Führungsleiste sowie das Werkstück vorhanden sein.

Darstellung der Erfindung

[0004] Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Freiflächenkühlung bereitzustellen.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein spanendes Rotationswerkzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verteilerelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 gelöst.

[0006] Das erfindungsgemässe spanende Rotationswerkzeug umfasst einen Rotationskörper mit mindestens einer Schneidkante und einer in Drehrichtung des Rotationswerkzeugs nachfolgenden, der Schneidkante zugeordneten Freifläche. Die Schneidkante kann ein Bestandteil des Rotationskörpers sein oder ein Bestandteil einer am Rotationskörper angebrachten Schneidplatte. Der Rotationskörper weist eine Kühlmittelzuführung zur Kühlung der Freifläche auf. Als Kühlmittel lassen sich bekannte Arten von Kühlmittel einsetzen, beispielsweise eine Emulsion, Öl, CO2oder Druckluft. Die Kühlmittelzuführung weist eine Zufuhröffnung auf, welche in Drehrichtung des Rotationswerkzeugs der Schneidkante nachfolgend im Rotationskörper angeordnet ist. Die Zufuhröffnung ist in radialer Richtung nach aussen von einem Verteilerelement zumindest teilweise überdeckt, wodurch eine Austrittsöffnung gebildet ist. Vorzugsweise ist die Zufuhröffnung vollständig vom Verteilerelement überdeckt. Das Verteilerelement lenkt ein durch die Austrittsöffnung austretendes Kühlmittel auf die Freifläche. Dieser Aufbau erlaubt ein nahes Heranführen des Kühlmittels an die Freifläche bei einer herstellungsgünstigen Bauweise der beteiligten Komponenten. Vorzugsweise ist das Verteilerelement ein Austauschelement. Durch die Wahl der Grösse und/oder Form des Verteilerelements ist ein gewünschter Kühleffekt einstellbar.

[0007] Vorzugsweise verteilt das Verteilerelement das Kühlmittel flächig, insbesondere in einer Verteilrichtung, welche parallel zur Schneidkante verläuft. Vorzugsweise ist die Verteilung gleichmässig. Sie kann jedoch auch so ausgebildet sein, dass gewisse Bereiche stärker gekühlt werden als andere. Grundsätzlich ist es vorteilhaft, wenn die bei der Bearbeitung eines Werkstücks beanspruchten Bereiche der Schneidkanten gut mit Kühlmittel beaufschlagt sind. Beispielsweise kann ein Eckbereich der ersten bzw. der zweiten Schneidkante stärker gekühlt werden als die diesem Eckbereich ferner liegenden Bereiche der ersten bzw. zweiten Schneidkante.

[0008] Vorzugsweise ist die durch die Überdeckung der Zuführöffnung durch das Verteilerelement gebildete Austrittsöffnung mindestens annähernd tangential zur Freifläche hin gerichtet.

[0009] In einer vorzugsweisen Ausführungsform überdeckt das Verteilerelement die Freifläche teilweise oder grenzt an sie an. Vorzugsweise erstreckt sich das Verteilerelement so nah wie möglich an die Schneidkante. Eine Überdeckung ist hinsichtlich des Heranführens des Kühlmittels vorteilhaft. In einer bevorzugten Ausführungsform wird dies erreicht, indem das Verteilerelement zumindest im Bereich der Austrittsöffnung eine geringere Dicke aufweist.

[0010] Vorzugsweise ist die Austrittsöffnung schlitzförmig ausgebildet. Sie kann jedoch auch aus einer Reihe von nebeneinander angeordneten Öffnungen ausgebildet sein. In einer weiteren Ausführungsform weist eine Stirnseite des Verteilerelements, welche die Austrittsöffnung beinhaltet, eine einzelne Bohrung oder eine Reihe von nebeneinander angeordneten Bohrungen auf. Weitere Ausführungsformen sind möglich. Grundsätzlich ist die Austrittsöffnung, insbesondere mittels des Verteilerelements, so gestaltbar, dass sie den gewünschten Kühleffekt gewährleistet.

[0011] Vorzugsweise weist die Kühlmittelzuführung einen im Innern des Rotationskörpers verlaufenden Zuführkanal zur Zuführung des Kühlmittels auf. Vorzugsweise ist der Zuführungskanal als Bohrung ausgebildet. Der Zuführkanal endet in der durch das Verteilerelement überdeckten Zufuhröffnung.

[0012] Ist das Verteilerelement als Abdeckplatte ausgebildet, welche über der Zufuhröffnung auf dem Rotationskörper befestigt ist, so vereinfacht dies die Bauweise hinsichtlich der Zuführkanäle im Rotationskörper.

[0013] Vorzugsweise ist zwischen dem Verteilerelement und der Zufuhröffnung ein Hohlraum zur Aufnahme und Verteilung des Kühlmittels gebildet. Vorzugsweise weist das Verteilerelement auf seiner dem Rotationskörper zugewandten Seite eine Ausnehmung zur Bildung des Hohlraums auf. Dadurch ist es möglich, unterschiedliche Verteilerelemente mit unterschiedlichen Hohlräumen zusammen mit einem gleichen Rotationskörper einzusetzen. Die Ausnehmung kann jedoch auch im Rotationskörper ausgebildet sein. In diesem Fall kann das Verteilerelement mit oder ohne Ausnehmung ausgebildet sein.

[0014] Vorzugsweise ist der Hohlraum über der Zufuhröffnung angeordnet und überdeckt diese vollständig. Eine teilweise Überdeckung ist jedoch auch möglich. Durch die Ausgestaltung des Hohlraums und der Überdeckung lässt sich ein Staudruck in der Kühlmittelzufuhr bzw. der Druck und die Verteilung des Kühlmittels bei der Austrittsöffnung beeinflussen.

[0015] Der Hohlraum ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass er ein über das Verteilerelement strömendes Kühlmittel auf einen wesentlichen Teil der Gesamtlänge der Schneidkante lenkt. Er kann jedoch auch so ausgestaltet sein, dass er das Kühlmittel nur auf einen Teil der Schneidkante lenkt. Die Kühlung der Gesamtlänge hat den Vorteil, dass das Rotationswerkzeug für jede Art von Bearbeitung eingesetzt werden kann. Die Kühlung eines Teilbereichs der Schneidkante erlaubt eine intensivierte Beaufschlagung eines bestimmten Bereichs bei einer gleichbleibenden gesamten Zufuhrleistung.

[0016] Der Hohlraum erstreckt sich von einem über der Zufuhröffnung angeordneten Einlassbereich bis zu einem durch die Austrittsöffnung begrenzten Auslassbereich. Um einen möglichst grossen Bereich der Schneidkante mit Kühlmittel zu bespritzen, ist eine Aufweitung einer Breite des Hohlraums vorteilhaft. Um eine kleine Bauhöhe zu erreichen, ist eine Verjüngung einer Höhe des Hohlraums vorteilhaft. Der Hohlraum verjüngt sich vorzugsweise in Fliessrichtung, in radialer Richtung und/oder weitet sich in Fliessrichtung in einer zur Schneidkante im Wesentlichen parallelen Richtung. Vorzugsweise sind die Aufweitung der Breite und die Verjüngung der Höhe so aufeinander abgestimmt, dass sich im Verteilerelement kein aufweitungsbedingter Druckabfall oder kein verjüngungsbedingter Druckanstieg ergibt.

[0017] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel entspricht ein hydraulischer Querschnitt im Einlassbereich im Wesentlichen einem im Auslassbereich. Dadurch werden die Strömungsverluste reduziert, was sich vorteilhaft auf die Kühlmittelzufuhr auswirkt.

[0018] Vorzugsweise weist der Rotationskörper mindestens eine Aussparung zur Aufnahme des Verteilerelements auf. Die Aussparung weist einen zylindrischen Teil und einen flächigen Teil auf. Die Zufuhröffnung ist innerhalb des flächigen Teils angeordnet und der zylindrische Teil ist beabstandet zur Zufuhröffnung und anschliessend an den flächigen Teil angeordnet. Der zylindrische Teil ragt tiefer in den Rotationskörper hinein als der flächige Teil. Eine Befestigungsbohrung zur Aufnahme eines Befestigungselements ist innerhalb des zylindrischen Teils angeordnet.

[0019] Vorzugsweise weist die Aussparung zur Aufnahme des Verteilerelements eine gegen eine Stirnseite des Fräswerkzeugs hin gerichtete, den flächigen Teil der Aussparung begrenzende Stirnfläche auf, in welcher eine gegen die Stirnseite des Fräswerkzeugs gerichtete Ausnehmung zur Aufnahme einer Nase des Verteilerelements angeordnet ist. Das Verteilerelement kann also auf seiner einen Seite mit der Nase in den Rotationskörper eingreifen und wird auf der gegenüberliegenden, zylindrischen Seite am Rotationskörper befestigt. Somit ergibt sich eine beidseitige Befestigung bei einer geringen Bauhöhe, zumindest auf einer Seite. Die Verbindung von Verteilerelement und Rotationskörper kann jedoch auch so ausgestaltet sein, dass das Verteilerelement den Rotationskörper stirnseitig teilweise umgreift, d.h., dass das stirnseitige Ende des Verteilerelements hakenförmig ausgebildet ist oder einen daran ausgebildeten Haken aufweist. Des Weiteren kann der Rotationskörper eine Nase aufweisen und das Verteilerelement eine entsprechende Ausnehmung zur Aufnahme der Nase des Rotationskörpers. Grundsätzlich ist es vorteilhaft, das Verteilerelement auf einer Seite formschlüssig mit dem Rotationskörper zu verbinden und es auf seiner gegenüberliegenden Seite mit einem Befestigungsmittel am Rotationskörper zu fixieren.

[0020] Vorzugsweise weist der Rotationskörper eine Kühlmittelzuführung zur Kühlung einer der Schneidkante zugeordneten Spanfläche auf. Ein Zuführkanal mit einer Austrittsöffnung lenkt ein durch die Austrittsöffnung austretendes Kühlmittel auf die Spanfläche. Vorzugsweise ist der Zuführkanal eine Bohrung.

[0021] Die Kühlmittelzuführung zur Kühlung der Freifläche und diejenige zur Kühlung der Spanfläche sind vorzugsweise durch einen gemeinsamen Verteilkanal im Rotationskörper fluidisch miteinander verbunden. Der gemeinsame Verteilkanal vereinfacht die Konstruktion und erlaubt eine kompaktere Bauweise.

[0022] Der Verteilkanal ist vorzugsweise durch eine Stirnseite eines Zapfens einer Werkzeugaufnahme, durch eine Stirnseite einer Werkzeugaufnahmebohrung im Rotationskörper und durch eine an der die Stirnseite der Werkzeugaufnahmebohrung anschliessende, radial nach aussen gerichtete Auskehlung gebildet. Dadurch, dass der Zapfen nicht auf der Stirnseite der Werkzeugaufnahmebohrung aufliegt, ist auf eine einfache Art ein Verteilkanal gebildet.

[0023] In einer vorteilhaften Bauweise ist das Rotationswerkzeug ein Fräswerkzeug, und die Schneidkante ist Teil einer am Rotationskörper befestigten Schneidplatte.

[0024] Das erfindungsgemässe Verteilerelement ist eine Abdeckplatte, welche eine Oberfläche aufweist, die am Umfang von Stirnflächen begrenzt ist. In der Oberfläche ist eine vorzugsweise in der Einbaulage des Verteilerelements nach innen gerichtete offene Ausnehmung zur Bildung eines Hohlraums zwischen der Abdeckplatte und einem Rotationskörper des Rotationswerkzeugs vorhanden. Vorzugsweise ist die Ausnehmung im Bereich einer der Stirnflächen ebenfalls offen ausgebildet.

[0025] Das Verteilerelement weist vorzugsweise einen zylindrischen Teil und einen plattenförmigen Teil auf. Der zylindrische Teil ist anschliessend an den plattenförmigen Teil angeordnet. Der zylindrische Teil ist vorzugsweise in der Einbaulage des Verteilerelements auf einer äusseren Seite im Wesentlichen stufenlos mit dem plattenförmigen Teil ausgebildet und steht auf einer inneren Seite dem plattenförmigen Teil vor. Die grössere Dicke des zylindrischen Teils erlaubt den Einsatz eines grösseren Befestigungsmittels, z.B. einer grösseren Schraube, als dies bei einer zum plattenförmigen Teil gleichen Dicke möglich wäre.

[0026] In einer bevorzugten Ausführungsform ist an einer Stirnfläche des Verteilerelements eine aus dieser Stirnfläche hervorstehende Nase zum Eingriff in eine im Rotationskörper angeordnete Ausnehmung angeordnet, welche in der Einbaulage des Verteilerelements gegen eine Stirnseite des Rotationswerkzeugs gerichtet ist. Alternativ kann beispielsweise anstelle der Nase ein Haken an der Stirnfläche ausgebildet sein, welcher in eine entsprechende Ausnehmung im Rotationskörper eingreift.

[0027] Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0028] Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. In den Zeichnungen zeigen: <tb>Fig. 1<SEP>eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemässen Rotationswerkzeugs; <tb>Fig. 2<SEP>eine zentrale Schnittansicht des Rotationswerkzeugs gemäss Fig. 1 mit einer Werkzeugaufnahme; <tb>Fig. 3<SEP>eine perspektivische Darstellung des Rotationskörpers des Rotationswerkzeugs gemäss Fig. 1 ; <tb>Fig. 4<SEP>eine perspektivische Darstellung des Verteilerelements des Rotationswerkzeugs gemäss Fig. 1 ; <tb>Fig. 5<SEP>eine Draufsicht auf das Verteilerelement gemäss Fig. 4 ; sowie <tb>Fig. 6<SEP>eine Schnittansicht des Verteilerelements gemäss Fig. 5 entlang der Linie E–E.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

[0029] Die Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemässen, spanenden Rotationswerkzeugs 1. Vorzugsweise ist das Rotationswerkzeug 1, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, ein Fräswerkzeug. Das Rotationswerkzeug 1 weist einen Rotationskörper 2 mit daran befestigten Schneidplatten 3 und Verteilerelementen 4 auf. Die Verteilerelemente sind mittels ersten Befestigungsschrauben 5 und die Schneidplatten 3 mittels zweiten Befestigungsschrauben 6 am Rotationskörper 2 lösbar befestigt. In diesem Beispiel sind vier Schneidplatten 3 und vier Verteilerplatten 4 vorhanden.

[0030] Die Fig. 2 zeigt eine zentrale Schnittansicht des Rotationswerkzeugs 1 mit einer Werkzeugaufnahme 8. Das Rotationswerkzeug 1 ist auf einem Zapfen 81 der Werkzeugaufnahme 8 angeordnet und ist mittels einer dritten Befestigungsschraube 7 an dieser befestigt. Das Rotationswerkzeug 1 ist mittels einer Verdrehsicherung 9 mit der Werkzeugaufnahme 8 wirkverbunden. Der Rotationskörper 2 weist auf seiner der Stirnseite abgeneigten Seite eine Werkzeugaufnahmebohrung 25 zur Aufnahme des Zapfens 81 der Werkzeugaufnahme 8 und eine Verdrehsicherungsaufnahme 26 zur Aufnahme der Verdrehsicherung 9 auf. Vorzugsweise ist die Verdrehsicherung 9 eine Passfeder, welche an der Werkzeugaufnahme befestigt ist. Auf der Stirnseite des Rotationskörpers 2 ist eine Werkzeugbefestigungsbohrung 27, vorzugsweise eine Senkbohrung angeordnet, wobei sich der Bereich der Durchgangsbohrung der Senkbohrung bis zur Werkzeugaufnahmebohrung 25 erstreckt.

[0031] Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, weist das Rotationswerkzeug eine Freiflächenkühlung 28, 231, 232, 43, 23 sowie eine Spanflächenkühlung 28, 241, 24 mit einer gemeinsamen Kühlmitteleinspeisung 82, 28 auf. Die in der Fig. 1 sichtbaren Pfeile zeigen den Weg des Kühlmittels.

[0032] Für die Freiflächenkühlung 28, 231, 232, 43, 23 weist der Rotationskörper 2 am Umfang der Stirnseite der Werkzeugaufnahmebohrung 25 eine radial nach aussen gerichtete Auskehlung auf, welche eine radiale äussere Begrenzung des Verteilkanals 28 bildet. In axialer Richtung des Rotationswerkzeugs 1 wird der Verteilkanal 28 durch die Stirnseite der Werkzeugaufnahmebohrung 25 und durch die Stirnseite des Zapfens 81 der Werkzeugaufnahme 8 begrenzt. Vom Verteilkanal 28 führt ein im Wesentlichen radial nach aussen verlaufender erster Zufuhrkanal 231 zu jeweils einem Verteilerelement 4 und erstreckt sich bis zur Zuführöffnung 232. Der erste Zuführkanal 231 mündet in den im Verteilerelement 4 angeordneten Hohlraum 43. Aufgrund der Spanflächenkühlung 28, 241, 24 weist der Rotationskörper 2 einen im Wesentlichen vom Verteilkanal 28 radial nach aussen verlaufenden zweiten Zuführkanal 241 auf, der sich bis zu einem Spanraum 29 erstreckt, in welchem die zweite Austrittsöffnung 24 angeordnet ist.

[0033] Wie in Fig. 1 dargestellt, weist jede der Schneidplatten 3 eine im Wesentlichen dem Werkzeugumfang zugeordnete erste Schneidkante 31 und eine im Wesentlichen in radialer Richtung verlaufende zweite Schneidkante 32 auf, wobei die erste und die zweite Schneidkante 31, 32 durch einen Eckbereich 33 stetig miteinander verbunden sind. Die erste und die zweite Schneidkante 31, 32 begrenzen zusammen mit dem Eckbereich 33 stirnseitig und radial nach aussen die Spanfläche 35 der Schneidplatte 3. Eine Freifläche 34 der Schneidplatte 3 ist der ersten Schneidkante 31 zugeordnet und zu dieser in der Drehrichtung 11 des Rotationswerkzeugs 1 nachfolgend angeordnet. Die erste Schneidkante 31 ragt radial über die Kontur des Rotationskörpers 2. Die zweite Schneidkante 32 ragt auf der Stirnseite 10 des Rotationswerkzeugs 1 über die Kontur des Rotationskörpers 2. Die Befestigungsschraube 6 jeder Schneidplatte 3 ist in der Spanfläche 35 eingelassen und steht dieser nicht vor.

[0034] Jedes der Verteilerelemente 4 begrenzt in radialer Richtung nach aussen eine erste Austrittsöffnung 23, welche in Drehrichtung 11 des Rotationswerkzeugs 1 der ersten Schneidkante 31 nachfolgend angeordnet ist. Ein durch die erste Austrittsöffnung 23 austretendes Kühlmittel wird durch das Verteilerelement 4 auf die Freifläche 34 in Richtung der ersten Schneidkante 31 und dabei vorzugsweise über die gesamte Länge der ersten Schneidkante 31 gelenkt. Die Befestigungsschraube 5 jedes Verteilerelements 4 ist in einer Aussenfläche des Verteilerelements 4 eingelassen und steht diesem nicht vor.

[0035] Der Rotationskörper 2 weist vor jeder Schneidplatte 3 einen Spanraum 29 auf, welcher den Abtransport der anfallenden Späne erlaubt. In jedem der Spanräume 29 ist eine zweite Austrittsöffnung 24 angeordnet. Ein durch die zweite Austrittsöffnung 24 austretendes Kühlmittel wird durch die Anordnung und Ausrichtung der zweiten Austrittsöffnung 24 auf die Spanfläche 35 in Richtung der ersten und zweiten Schneidkante 31, 32 und dabei vorzugsweise in Richtung des Eckbereichs 33 gelenkt.

[0036] Die Fig. 3 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Rotationskörpers 2 des Rotationswerkzeugs 1. Der Rotationskörper 2 weist erste Aussparungen 21 zur Aufnahme der Verteilerelemente 4 und zweite Aussparungen 22 zur Aufnahme der Schneidplatten 3 auf. Die ersten 21 und zweiten Aussparungen 22 sind aneinander angrenzend.

[0037] Jede erste Aussparung 21 ist einem Spanraum 29 zugeordnet und ist diesem in Drehrichtung 11 des Rotationswerkzeuges 1 nachfolgend am Umfang des Rotationskörpers 2 angeordnet. Jede erste Aussparung 21 weist einen zylindrischen Teil 211 und einen flächigen Teil 212 auf. Der flächige Teil 212 der ersten Aussparung 21 erstreckt sich im Wesentlichen in axialer und tangentialer Richtung des Rotationskörpers 2, wobei die axiale Ausdehnung grösser ist als die tangentiale. Der flächige Teil 212 ist beabstandet zur Stirnseite des Rotationskörpers 2 angeordnet. Der zylindrische Teil 211 schliesst auf der der Stirnseite 10 des Rotationswerkzeugs 1 abgewandten Seite an den flächigen Teil 212 an. Der zylindrische Teil 211 ragt weiter in den Rotationskörper 2 als der flächige Teil 212. Innerhalb des zylindrischen Teils 211 ist eine erste Gewindebohrung 213 zur Aufnahme der ersten Befestigungsschraube 5 des Verteilerelements 4 angeordnet. Jede erste Aussparung 21 beinhaltet in ihrem flächigen Teil 212 eine Zuführöffnung 232 zur Kühlmittelzuführung.

[0038] Jede zweite Aussparung 22 ist einem Spanraum 29 zugeordnet und grenzt an diesen auf seiner in Drehrichtung 11 des Rotationswerkzeugs 1 nachfolgenden Seite an. Die Auflagefläche 221 jeder Schneidplatte 3 bildet einen Teil der zweiten Aussparung und erstreckt sich im Wesentlichen in axialer und tangentialer Richtung des Rotationskörpers 2, wobei die axiale Ausdehnung grösser ist als die tangentiale. Die Auflagefläche 221 erstreckt sich bis zur Stirnseite des Rotationskörpers 2. Innerhalb der Auflagefläche 221 ist eine zweite Gewindebohrung 222 zur Aufnahme der zweiten Befestigungsschraube 6 der Schneidplatte 3 angeordnet. Die Gewindebohrung 222 durchbricht den flächigen Teil 212 der ersten Aussparung 21, so dass eine darin aufgenommene Befestigungsschraube 6 in die erste Aussparung 21 hineinragt.

[0039] In die erste Aussparung 21 lässt sich das in den Fig. 4 bis 6 dargestellte Verteilerelement 4 einsetzen und befestigen. Wie in Fig. 2 dargestellt, lässt sich das Verteilerelement 4 auf einer der Stirnseite 10 des Rotationswerkzeugs 1 zugewandten Seite in den Rotationskörper 2 einführen und auf der gegenüberliegenden Seite mittels der Befestigungsschraube 5 befestigen.

[0040] Die erste Aussparung 21 zur Aufnahme des Verteilerelements 4 weist eine Aussparung 215 zur Aufnahme einer Nase 421 des Verteilerelements 4 auf. Diese Nasenausnehmung 215 ist in einer Stirnfläche 214 der Aussparung 21 angeordnet. Die Stirnfläche 214 der Aussparung 21 begrenzt den flächigen Teil 212 der ersten Aussparung 21 gegen die Stirnseite 10 des Rotationswerkzeugs 1, und die Nasenausnehmung 215 dehnt sich in Richtung dieser Stirnseite 10 aus.

[0041] Die Fig. 4 bis 6 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform des Verteilerelements 4 des Rotationswerkzeugs 1. Dieses Verteilerelement 4 ist eine Abdeckplatte und weist im Wesentlichen einen zylindrischen Teil 41 und einen plattenförmigen Teil 42 auf, wobei der zylindrische Teil 41 am plattenförmigen Teil 42 anschliesst. Der zylindrische Teil 41 ist auf einer Seite stufenlos mit dem plattenförmigen Teil 42 ausgebildet und steht auf der gegenüberliegenden Seite, der Oberseite, dem plattenförmigen Teil 42 vor. Im plattenförmigen Teil 42, auf einer Oberfläche, die dem zylindrischen Teil zurücksteht, ist eine in Fig. 4 nach oben offene Ausnehmung zur Bildung eines Hohlraums 43 ausgebildet. In der Einbaulage des Verteilerelements ist die Ausnehmung nach innen gerichtet offen ausgebildet. Diese Oberfläche ist am Umfang von Stirnflächen 423, 424, 425 begrenzt, wobei die erste Stirnfläche 423 dem zylindrischen Teil 41 gegenüberliegt und sich die zweite Stirnfläche 424 und dritte Stirnfläche 425 je auf einer Seite der ersten Stirnfläche 423 gegenüberliegen.

[0042] Die Ausnehmung ist im Bereich der zweiten Stirnfläche 424 offen ausgebildet. Die Ausnehmung weist einen Einlassbereich 431 und einen Auslassbereich 432 auf. Sie weitet sich in Fliessrichtung in der Breite und verjüngt sich in der Höhe. Die in diesem Zusammenhang verwendeten Begriffe «Breite» und «Höhe» beziehen sich auf die Lage des Verteilerelements 4 in der Fig. 4 . Eine weitere Ausnehmung 422 zur Aufnahme der zweiten Befestigungsschraube 6 ist beabstandet zu der den Hohlraum 43 bildenden Ausnehmung angeordnet.

[0043] Die Nase 421 des Verteilerelements 1 zum Eingriff in die Nasenausnehmung 215 des Rotationskörpers 2 ist an der ersten Stirnfläche 423 des Verteilerelements 4 angeordnet.

[0044] Der zylindrische Teil 41 weist auf seiner dem Hohlraum 43 gegenüberliegenden Seite eine Senkbohrung 411 zur Aufnahme der ersten Befestigungsschraube 5 auf. Auf der Seite, welche dem plattenförmigen Teil 42 vorsteht, weist der zylindrische Teil eine Phase 412 auf, die das Einführen des Verteilerelements 4 in den Rotationskörper 2 erleichtert.

[0045] Die Fig. 6 zeigt im Detail den Querschnitt durch den Rotationskörper 2, die Schneidplatte 3 und das Verteilerelement 4 im Bereich der ersten Austrittsöffnung 23.

[0046] Die Fig. 1 , 2 und 6 zeigen zusammen den Weg, welchen das Kühlmittel der Freiflächenkühlung zurücklegt. Das Kühlmittel wird durch Speiskanäle 82 im Zapfen 81 der Werkzeugaufnahme 8 in den Verteilkanal 28 geleitet. Anschliessend wird es im Verteilkanal 28 zum ersten Zuführkanal 231 verteilt und durch die erste Zufuhröffnung 232 in den Hohlraum 43 zwischen Rotationskörper 2 und Verteilerelement 4 geleitet. Mittels der im Verteilerelement 4 angeordneten Ausnehmung wird das Kühlmittel zur Freifläche 34 geleitet und verteilt.

[0047] Das erfindungsgemässe Rotationswerkzeug mit Verteilerelement ermöglicht eine wirkungsvolle Freiflächenkühlung, welche weder von der Geometrie des zu bearbeitenden Werkstücks noch von der Art der Bearbeitung beeinflusst ist.

Bezugszeichenliste

[0048] <tb>1<SEP>Rotationswerkzeug <tb>10<SEP>Stirnseite des <tb><SEP>Rotationswerkzeugs <tb>11<SEP>Drehrichtung <tb>2<SEP>Rotationskörper <tb>21<SEP>erste Aussparung <tb>211<SEP>zylindrischer Teil <tb>212<SEP>flächiger Teil <tb>213<SEP>erste Befestigungsbohrung <tb>214<SEP>Stirnfläche des <tb><SEP>Rotationskörpers <tb>215<SEP>Nasenausnehmung <tb>22<SEP>zweite Aussparung <tb>221<SEP>Auflagefläche <tb>222<SEP>zweite Befestigungsbohrung <tb>23<SEP>erste Austrittsöffnung <tb>231<SEP>erster Zuführkanal <tb>232<SEP>Zufuhröffnung <tb>24<SEP>zweite Austrittsöffnung <tb>241<SEP>zweiter Zuführkanal <tb>25<SEP>Werkzeugaufnahmebohrung <tb>26<SEP>Verdrehsicherungsaufnahme <tb>27<SEP>Werkzeugbefestigungsbohrung <tb>28<SEP>Verteilkanal <tb>29<SEP>Spanraum <tb>3<SEP>Schneidplatte <tb>31<SEP>erste Schneidkante <tb>32<SEP>zweite Schneidkante <tb>33<SEP>Eckbereich <tb>34<SEP>Freifläche <tb>35<SEP>Spanfläche <tb>4<SEP>Verteilerelement <tb>41<SEP>zylindrischer Teil <tb>411<SEP>Aufnahmebohrung <tb>412<SEP>Phase <tb>42<SEP>plattenförmiger Teil <tb>421<SEP>Nase <tb>422<SEP>Ausnehmung <tb>423<SEP>erste Stirnfläche des Verteilerelements <tb>424<SEP>zweite Stirnfläche des Verteilerelements <tb>425<SEP>dritte Stirnfläche des Verteilerelements <tb>43<SEP>Hohlraum <tb>431<SEP>Einlassbereich <tb>432<SEP>Auslassbereich <tb>5<SEP>erste Befestigungsschraube <tb>6<SEP>zweite Befestigungsschraube <tb>7<SEP>dritte Befestigungsschraube <tb>8<SEP>Werkzeugaufnahme <tb>81<SEP>Zapfen <tb>82<SEP>Speiskanal <tb>9<SEP>Verdrehsicherung

Claims (15)

1. Spanendes Rotationswerkzeug (1), umfassend einen Rotationskörper (2) mit mindestens einer Schneidkante (31) und einer in Drehrichtung (11) des Rotationswerkzeugs (1) der jeweiligen Schneidkante (31) nachfolgenden und ihr zugeordneten Freifläche (34), wobei der Rotationskörper (2) eine Kühlmittelzuführung (28, 231, 232, 43, 23) aufweist zur Kühlung der Freifläche (34), wobei die Kühlmittelzuführung (28, 231, 232, 43, 23) jeweils eine Zufuhröffnung (232) aufweist, welche in Drehrichtung (11) des Rotationswerkzeugs (1) der jeweiligen Schneidkante (31) nachfolgend im Rotationskörper (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils eine Zufuhröffnung (232) in radialer Richtung nach aussen von einem Verteilerelement (4) zumindest teilweise überdeckt ist, wodurch eine Austrittsöffnung (23) gebildet ist und dass das Verteilerelement (4) ein durch die Austrittsöffnung (23) austretendes Kühlmittel auf die Freifläche (34) lenkt.

2. Rotationswerkzeug (1) nach Anspruch 1, wobei das Verteilerelement (4) so ausgestattet ist, dass es das Kühlmittel flächig verteilt, vorzugsweise in eine Verteilrichtung, welche parallel zur Schneidkante (31) verläuft.

3. Rotationswerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Verteilerelement (4) die Freifläche (34) teilweise überdeckt oder an sie angrenzt.

4. Rotationswerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Austrittsöffnung (23) schlitzförmig ausgebildet ist.

5. Rotationswerkzeug (1) nach Anspruch 1, wobei das Verteilerelement (4) eine Abdeckplatte ist, welche über der Zufuhröffnung (232) auf dem Rotationskörper (2) befestigt ist.

6. Rotationswerkzeug (1) nach Anspruch 1, wobei zwischen Verteilerelement (4) und Zufuhröffnung (232) ein Hohlraum (43) zur Aufnahme und Verteilung des Kühlmittels gebildet ist.

7. Rotationswerkzeug (1) nach Anspruch 6, wobei das Verteilerelement (4) auf seiner dem Rotationskörper (2) zugewandten Seite eine Ausnehmung zur Bildung des Hohlraums (43) aufweist.

8. Rotationswerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei der Hohlraum (43) über der Zufuhröffnung (232) angeordnet ist und diese überdeckt.

9. Rotationswerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der Hohlraum (43) so ausgestaltet ist, dass er ein über das Verteilerelement (4) strömendes Kühlmittel auf einen wesentlichen Teil der Gesamtlänge der Schneidkante (31) lenkt.

10. Rotationswerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Rotationskörper (2) eine Kühlmittelzuführung (241, 24) aufweist zur Kühlung einer der jeweiligen Schneidkante (31) zugeordneten Spanfläche (35), wobei ein Zuführkanal (241) mit einer zweiten Austrittsöffnung (24) ein durch die zweite Austrittsöffnung (24) austretendes Kühlmittel auf die Spanfläche (35) lenkt.

11. Rotationswerkzeug (1) nach Anspruch 10, wobei die Kühlmittelzuführung (28, 231, 232, 43, 23) zur Kühlung der Freifläche (34) und diejenige zur Kühlung der Spanfläche (35) durch einen gemeinsamen Verteilkanal (28) im Rotationskörper (2) fluidisch miteinander verbunden sind.

12. Rotationswerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei es ein Fräswerkzeug ist und die jeweilige Schneidkante (31) Teil einer am Rotationskörper (2) befestigten Schneidplatte (3) ist.

13. Verteilerelement (4) zur Verwendung in einem Rotationswerkzeug (1) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Verteilerelement (4) eine Abdeckplatte ist, wobei die Abdeckplatte eine Oberfläche aufweist, die am Umfang von Stirnflächen begrenzt ist, wobei in der Oberfläche eine in der Einbaulage des Verteilerelements nach innen gerichtete offene Ausnehmung zur Bildung eines Hohlraums (43) zwischen der Abdeckplatte und einem Rotationskörper (2) des Rotationswerkzeugs (1) vorhanden ist, wobei die Ausnehmung im Bereich einer der Stirnflächen ebenfalls offen ausgebildet ist.

14. Verteilerelement (4) nach Anspruch 13, wobei das Verteilerelement (4) einen zylindrischen Teil (41) und einen plattenförmigen Teil (42) aufweist, wobei der zylindrische Teil (41) in der Einbaulage des Verteilerelements (4) auf einer äusseren Seite annähernd stufenlos mit dem plattenförmigen Teil (42) ausgebildet ist und auf einer inneren Seite dem plattenförmigen Teil (42) vorsteht.

15. Verteilerelement (4) nach einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei an einer der Stirnflächen (423) des Verteilerelements (4), eine aus dieser Stirnfläche (423) hervorstehende Nase (421) zum Eingriff in eine im Rotationskörper (2) angeordnete Ausnehmung (215) angeordnet ist, welche in der Einbaulage des Verteilerelements (4) gegen eine Stirnseite (10) des Rotationswerkzeugs (1) gerichtet ist.