DE102006056447A1

DE102006056447A1 - Vorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstückes mit einem Werkzeug

Info

Publication number: DE102006056447A1
Application number: DE102006056447A
Authority: DE
Inventors: Max Hobe
Original assignee: Individual
Current assignee: Hobe De GmbH
Priority date: 2006-11-28
Filing date: 2006-11-28
Publication date: 2008-05-29
Anticipated expiration: 2026-11-29
Also published as: CH701388B1; DE102006056447B4

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstückes mit einem Werkzeug (P), das einen Werkzeugeinsatz (2) aufweist, der durch eine Überwurfmutter (3) in einem Werkzeughalter (1) gesichert ist, wobei die Überwurfmutter (3) mit einem Innengewinde auf ein Außengewinde (4) eines Halterhalses (5) aufgeschraubt ist, der eine Aufnahmeöffnung (8) und eine etwa axial oder achsparallel verlaufende Innenbohrung (9, 10) für den Werkzeugeinsatz (2) aufweist, soll an die Aufnahmeöffnung (8) konisch sich nach innen verjüngend die Innenbohrung (9) anschließen und an dem Werkzeugeinsatz (2) zum Einsetzen in die Aufnahmeöffnung (8) und Innenbohrung (9) ein Konus (16) angeformt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstückes mit einem Werkzeug, dass einen Werkzeugeinsatz aufweist, der durch eine Überwurfmutter in einem Werkzeughalter gesichert ist, wobei die Überwurfmutter mit einem Innengewinde auf ein Aussengewinde eines Halterhalses aufgeschraubt ist, der eine axial verlaufende Aufnahmeöffnung und eine etwa axial oder achsparallel verlaufende Innenbohrung für den Werkzeugeinsatz aufweist.
Stand der Technik
Werkzeuge sind in vielfältiger Form und Ausführung bekannt und auf dem Markt. Nur beispielsweise wird auf die DE 198 00 424 C2 verwiesen, bei der das Werkzeug einen Schaft aufweist, welcher in die Bohrung in dem Halter eingesetzt und durch eine Spanneinrichtung gehalten ist. Der Schaft endet in der Bohrung mit einer Stirnfläche, welche abgeschrägt ist und mit einem Queranschlag zusammenwirkt. Der Queranschlag durchsetzt die Bohrung in dem Halter radial, wobei das Werkzeug durch die in axialer Richtung wirkende Spanneinrichtung in seiner Axial- sowie Radialposition festgelegt ist. Als Spanneinrichtung dient hier eine Überwurfmutter, die mit einem entsprechenden Ringkragen an dem Werkzeug zusammenwirkt. Eine Verbesserung dieses Werkzeugs ist in der DE 102 04 903 A1 beschrieben.
Aufgabe
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Festlegung des Werkzeugeinsatzes in dem Werkzeughalter und insbesondere die Wärmeübertragungsmöglichkeit zu verbessern.
Lösung der Aufgabe
Zur Lösung der Aufgabe führt, dass sich an die Aufnahmeöffnung konisch sich nach innen verjüngend die Innenbohrung anschliesst und an den Werkzeugeinsatz zum Einsetzen in die Aufnahmeöffnung und Innenbohrung ein Konus angeformt ist.
Die konische Innenbohrung und der Konus liegen in Gebrauchslage möglichst eng aneinander, so dass eine grosse Kontaktfläche entsteht, welche der Wärmeübertragung dienen kann. Ferner ergibt sich eine wesentlich stabilere Halterung des Werkzeugeinsatzes in dem Werkzeughalter, da der Teil des Werkzeugeinsatzes in dem Werkzeughalter über eine grössere Länge plan einer Fläche anliegt.
Unabhängig von der konischen Innenbohrung und dem Konus soll Schutz auch dafür begehrt werden, dass der Halterhals zumindest einen aussermittigen, achsparallelen Einschnitt aufweist, dessen Schnittebene nicht durch eine Halterhalsachse verläuft. Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik be kannten üblichen Spannbacken, bei denen die Einschnittebene immer durch die Spannbackenachse verläuft, ergibt sich gemäss der vorliegenden Erfindung eine grössere Planfläche, da der Einschnitt nicht in einem rechten Winkel zum Aussenmantel bzw. zur Innenbohrung verläuft, sondern schräg dazu. Dies hat den Vorteil, dass ein Segment, welches durch derartige Einschnitte gebildet wird, beim radialen nach innen Federn mit einem Teil einer Planfläche des Einschnitts in die lichte Weite der Bohrung einsteht, so dass gegen diesen Teil der Planfläche auch eine Ausrichtfläche, die an dem Werkzeugeinsatz vorgesehen ist, anschlagen kann. Hierdurch erfolgt auf günstige Art und Weise ein Zentrieren des Werkzeugeinsatzes.
Obwohl auch ein derartiger aussermittiger Einschnitt in Kombination ggf. mit einem üblichen radialen Einschnitt denkbar ist, werden gemäss der vorliegenden Erfindung zwei sich gegenüberliegende Einschnitte bevorzugt, da hierdurch ein Zusammenwirken mit der oben erwähnten Ausrichtfläche verbessert ist.
Um die bisher übliche, minimale Anzahl von Spannbacken auszubilden, kann noch ein dritter Einschnitt vorgesehen werden, der dann allerdings radial in einer Schnittebene verläuft, die durch die Halterachse geht.
Damit auf die Segmente des Halterhalses ein entsprechender radialer Druck ausgeübt werden kann, besitzt das Innengewinde der Überwurfmutter und/oder das Aussengewinde des Halterhalses entsprechende Flanken mit flachen Winkeln. Wenn nun die Überwurfmutter mit einem Innenflansch auf einen Ringkragen des Werkzeugeinsatzes drückt, der wiederum auf einer Randkante des Halterhalses aufsitzt, wird eine Zugkraft, die beim Weiterschrauben der Überwurfmutter entsteht, auf die Gewindeflanke des Aussengewindes des Halterhalses übertragen, so dass der Halterhals bzw. seine Segmente radial nach innen ausweichen muss. Hierdurch wird eine plane Anlage der Segmente des Halterhalses an dem Konus des Werkzeugeinsatzes gewährleistet und gleichzeitig der Werkzeugeinsatz auch in der Innenbohrung festgelegt.
Bei manchen Bearbeitungsmaschinen ist es auch notwendig, dass zwischen Werkzeugeinsatz und Werkzeughalter kein Achsversatz stattfindet. Hierzu wird eine exzentrische Anordnung am Werkzeugeinsatz verwendet, die dies ausgleicht.
Als Werkzeugeinsätze sind vor allem Stossstempel, Prägestempel, Räumwerkzeuge, Axial-Einstechstähle und Radial-Einstechstähle denkbar. Dies sind aber nur Beispiele.
Figurenbeschreibung
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
1 eine teilweise dargestellte perspektivische Ansicht eines erfindungsgemässen Werkzeugs;
2 eine Seitenansicht des Werkzeugs gemäss 1 in Explosionsdarstellung;
3 eine Stirnansicht eines erfindungsgemässen Werkzeughalters.
Ein erfindungsgemässes Werkzeug P besteht gemäss 1 aus einem Werkzeughalter 1, einem Werkzeugeinsatz 2 und einer Überwurfmutter 3, wobei der Werkzeugeinsatz 2 durch die Überwurfmutter 3 an bzw. in den Werkzeughalter 1 festgelegt ist. Hierzu besitzt die Überwurfmutter 3 ein nicht näher gezeigtes Innengewinde, welches mit einem Aussengewinde 4 (siehe 2) an einem Halterhals 5 zusammenwirkt. Zum Aufschrauben auf den Halterhals 5 ist die Überwurfmutter 3 mit einer entsprechenden Rändelung 6 auf ihrem Mantel versehen.
Der Halterhals 5 umschliesst mit einer freien Randkante 7 gemäss 3 eine Aufnahmeöffnung 8 für den Werkzeugeinsatz 2, wobei sich anschliessend an den Öffnungsrand eine konische Innenbohrung 9 nach innen in den Werkzeughalter 1 erstreckt. Diese konische Innenbohrung 9 geht dann in eine Axialbohrung 10 über, die entlang einer Halterachse 11 verläuft.
In den Halterhals 5 sind mehrere Einschnitte eingeformt, die sich von der Randkante 7 weg in das Innere der konischen Innenbohrung 9 erstrecken. Ein Einschnitt 12 besitzt eine gestrichelt angedeutete Schnittebene E, die durch die Halterachse 11 verläuft. Zwei weitere Einschnitte 13.1 und 13.2 liegen sich gegenüber und weisen eine gemeinsame, strichpunktiert angedeutete Schnittebene E₁ auf, die nicht durch die Halterachse 11, sondern exzentrisch dazu verläuft.
Der Werkzeugeinsatz 2 besitzt einen Schneidkopf 14, der über einen Ringkragen 15 von einem Konus 16 getrennt ist. Der Konus 16 ist in seiner Dimensionierung so ausgestaltet, dass er in Gebrauchslage in dem Halterhals 5 möglichst eng der konischen Innenbohrung 9 anliegt. Er besitzt zudem etwas unterhalb des Ringkragens 15 eine Ausrichtfläche 17.
Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist folgende:
Zur Herstellung des Werkzeuges P wird der Werkzeugeinsatz 2 durch die Aufnahmeöffnung 8 in dem Halterhals 5 eingesteckt. Dies geschieht so, dass sich die Ausrichtfläche 17 in etwa in der Schnittebene E₁ befindet. Der Konus 16 liegt in etwa der konischen Innenbohrung 9 an, während der Ringkragen 15 an der Randkante 7 aufliegt.
Ferner wird die Überwurfmutter 3 über den Werkzeugeinsatz 2 geführt und mit ihrem Innengewinde auf das Aussengewinde 4 des Halterhalses 5 aufgeschraubt. Dabei trifft ein nach innen gerichteter Ringflansch 18 der Überwurfmutter 3 auf den Ringkragen 15. Wird nun die Überwurfmutter 3 weiter gedreht, so wirkt auf das Innengewinde der Überwurfmutter 3 eine Zugkraft, welche diese auf das Aussengewinde 4 des Halterhalses 5 überträgt. Vorzugsweise sind die Flanken der Gewinde in einem flachen Winkel zueinander angestellt, so dass das Aussengewinde 4 entlang dem Innengewinde der Überwurfmutter 3 gleitet, wodurch eine radiale nach innen gerichtete Kraft auf das Aussengewinde 4 ausgeübt wird. Das bedeutet, dass die durch die Einschnitte 12, 13.1 und 13.2 gebildeten Segmente 19.1 bis 19.3 des Halterhalses 5 nach innen gegen die Halterachse 11 radial gedrückt werden, wodurch ein enges Anpressen der konischen Innenbohrung 9 an den Konus 16 erfolgt. D. h., der Konus 16 liegt mit einer grossen Kontaktfläche an der konischen Innenbohrung 9 an, wodurch ein guter Wärmeübertrag von dem Werkzeugeinsatz 2 auf den Werkzeughalter 1 erfolgt. Gleichzeitig kann auch ein Kühlmittel in die Axialbohrung 10 anderseits des Werkzeugeinsatzes 2 eingebracht werden, durch das eine zusätzliche Kühlung des Werkzeugeinsatzes 2 bzw. des Konus 16 erfolgt.

Durch die exzentrische Anordnung der Schnittebene E₁ für die Einschnitte 13.1 und 13.2 wird ferner gewährleistet, dass beim radialen Verpressen des Segmentes 19.3 ein Teil der durch die Einschnitte 13.1 und 13.2 erzeugten Planflächen 20.1 und 20.2 nach innen vorsteht und als Anschlag und Zentrierung für die Ausrichtfläche 17 dient. Bezugszeichenliste

1	Werkzeughalter
2	Werkzeugeinsatz
3	Überwurfmutter
4	Aussengewinde
5	Halterhals
6	Rändelung
7	Randkante
8	Aufnahmeöffnung
9	Innenbohrung
10	Axialbohrung
11	Halterachse
12	Einschnitt
13	Einschnitt
14	Schneidkopf
15	Ringkragen
16	Konus
17	Ausrichtfläche
18	Ringflansch
19	Segment
20	Planfläche

E	Schnittebene von 12
E₁	Schnittebene von 13.1, 13.2

P	Werkzeug

Claims

Vorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstückes mit einem Werkzeug (P), das einen Werkzeugeinsatz (2) aufweist, der durch eine Überwurfmutter (3) in einem Werkzeughalter (1) gesichert ist, wobei die Überwurfmutter (3) mit einem Innengewinde auf ein Aussengewinde (4) eines Halterhalses (5) aufgeschraubt ist, der eine Aufnahmeöffnung (8) und eine etwa axial oder achsparallel verlaufende Innenbohrung (9, 10) für den Werkzeugeinsatz (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an die Aufnahmeöffnung (8) konisch sich nach innen verjüngend die Innenbohrung (9) anschliesst und an dem Werkzeugeinsatz (2) zum Einsetzen in die Aufnahmeöffnung (8) und Innenbohrung (9) ein Konus (16) angeformt ist.
Vorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstückes mit einem Werkzeug (P), das einen Werkzeugeinsatz (2) aufweist, der durch eine Überwurfmutter (3) in einem Werkzeughalter (1) gesichert ist, wobei die Überwurfmutter (3) mit einem Innengewinde auf ein Aussengewinde (4) eines Halterhalses (5) aufgeschraubt ist, der eine Aufnahmeöffnung (8) und eine etwa axial oder achsparallel verlaufende Innenbohrung (9) für den Werkzeugeinsatz (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterhals (5) zumindest einen aussermittigen, achsparallelen Einschnitt (13.1, 13.2) aufweist, dessen Schnittebene (E₁) nicht durch eine Halterhalsachse (11) verläuft.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den Halterhals (5) zwei sich in einer Schnittebene (E₁) gegenüberliegende Einschnitte (13.1, 13.2) eingeformt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Einschnitt/e (13.1, 13.2) eine oder zwei Planflächen (20.1, 20.2) ausbildet/n, gegen die sich eine Ausrichtfläche (17) am Werkzeugeinsatz (2) abstützt.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den Halterhals (5) zumindest ein weiterer Einschnitt (12) eingeformt ist, dessen Schnittebene (E) durch die Halterhalsachse (11) verläuft.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugeinsatz (2) einen Ringkragen (15) aufweist, der auf einer Randkante (7) des Halterhalses (5) aufsitzt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewinde der Überwurfmutter (3) und/oder das Aussengewinde (4) des Halterhalses (5) Flanken mit flachen Winkeln zum Ausüben eines radial nach innen gegen die Halterhalsachse (11) hin gerichteten Druckes auf den Halterhals (5) aufweisen.