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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeug für die spanende
Bearbeitung eines Werkstücks mit einem Werkzeugkörper,
einem Schneidwerkzeug und Befestigungsmitteln zum Befestigen des Schneidwerkzeugs
in einer Aufnahmevertiefung des Werkzeugkörpers, wobei
das Schneidwerkzeug eine Schneide und eine durchgängige
Schneidwerkzeugbohrung aufweist und wobei der Werkzeugkörper eine
durchgängige, in die Aufnahmevertiefung mündende
Werkzeugkörperbohrung aufweist. Die vorliegende Erfindung
betrifft insbesondere ein Langdrehwerkzeug.
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Bei
bekannten Werkzeugen wird das Schneidwerkzeug, beispielsweise eine
Schneidplatte, dadurch in der Aufnahmevertiefung des Werkzeugkörpers
befestigt, dass in der Werkzeugkörperbohrung ein Innengewinde
vorgesehen ist. In dieses Innengewinde greift eine Befestigungsschraube
mit einem korrespondierenden Außengewinde ein, die von
außen zunächst durch die Schneidwerkzeugbohrung
im Schneidwerkzeug und dann in die Werkzeugkörperbohrung
eingreift und dann fest angeschraubt wird. Bei Langdrehautomaten,
bei denen derartige Werkzeuge, sogenannte Langdrehwerkzeuge, häufig eingesetzt
werden, ist jedoch oft wenig Platz vorhanden, um das Schneidwerkzeug,
welches ein Verschleißteil ist und häufiger gewechselt
werden muss, auszuwechseln, während der Werkzeugkörper
in die Werkzeugmaschine eingespannt bleibt. Da die Schraube, mit
der das Schneidwerkzeug an dem Werkzeugkörper befestigt
ist, bei den bekannten Werkzeugen jedoch nur von einer Seite zugänglich ist,
muss folglich zum Wechseln des Schneidwerkzeugs oftmals das gesamte
Werkzeug aus der Werkzeugmaschine ausgebaut und nach dem Schneidwerkzeugwechsel
wieder eingebaut werden. Dies ist sehr zeitaufwändig und
soll erfindungsgemäß vermieden werden.
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Ein
Werkzeug, bei dem die Befestigungsmittel zum Befestigen des Schneidwerkzeugs
an einem Werkzeugkörper von zwei gegenüberliegenden
Seiten aus zugänglich sind und bei dem das oben geschilderte
Problem grundsätzlich bereits gelöst ist, ist aus
der
WO 2003/074217 bekannt.
Dort wird zur Befestigung des Schneidwerkzeugs an dem Werkzeugkörper
ein spezielles Befestigungselement verwendet, das an seinem vorderen
Ende spezielle schraubenförmige Spannflügel aufweist,
die mit entsprechenden Stützflügeln innerhalb
der Schneidwerkzeugbohrung zusammenwirken nach Art eines Gewindes.
Durch Einschrauben dieses Befestigungselements in die Schneidwerkzeugbohrung
wird dabei das Schneidwerkzeug an dem Werkzeugkörper befestigt,
wobei jedoch das Befestigungselement zum Festschrauben bzw. Lösen
von beiden Seiten aus mittels unterschiedlicher Schlüssel
gedreht werden kann.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug
mit einem austauschbaren Schneidwerkzeug vorzustellen, das ein Anziehen bzw.
Lösen der Befestigungsmittel von unterschiedlichen Seiten
aus ermöglicht, bei dem die Befesti gungsmittel aber einfacher
ausgestaltet sind und bei dem, unabhängig von welcher Seite
aus die Befestigungsmittel angezogen bzw. gelöst werden,
immer dasselbe Hilfswerkzeug benutzt werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß, ausgehend von dem
eingangs genannten Werkzeug, dadurch gelöst, dass die Befestigungsmittel
eine mit einem Innengewinde versehene Spannbuchse und eine mit einem
mit dem Innengewinde der Spannbuchse korrespondierendes Außengewinde
versehene Spannschraube aufweist, die zur Befestigung des Schneidwerkzeugs
an dem Werkzeugkörper von gegenüberliegenden Seiten
aus in die Schneidwerkzeugbohrung bzw. die Werkzeugkörperbohrung
eingesteckt und miteinander verschraubt sind, und dass Verdrehsicherungsmittel
vorgesehen sind zur Verhinderung eines Verdrehens der Spannbuchse
um ihre Längsachse beim Verschrauben und Lösen
mittels der Spannschraube.
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Die
oben genannte Aufgabe wird dadurch vollständig gelöst.
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Der
Erfindung liegt dabei der Gedanke zugrunde, das Werkzeug und insbesondere
die Befestigungsmittel so auszugestalten, dass sowohl die Spannbuchse
als auch die Spannschraube von beiden Seiten aus in die Schneidwerkzeugbohrung
bzw. die Werkzeugkörperbohrung eingesteckt werden können.
Je nachdem wie die Befestigungsmittel bei in die Werkzeugmaschine
eingespanntem Werkzeug besser zugänglich sind, um die Befestigungsmittel zum
Schneidwerkzeugwechsel zu lösen und anschließend
wieder anzuziehen, wird die Spannschraube, mit der die Spannbuchse
angezogen wird, entweder durch die Schneidwerkzeugbohrung in die Werkzeugkörperbohrung
oder alternativ von der anderen Seite aus direkt in die Werkzeugkörperbohrung eingesteckt.
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Unabhängig
davon, auf welcher Seite die Spannschraube sitzt, wird somit immer
nur ein und dasselbe Werkzeug benötigt, um die Spannschraube anzuziehen
bzw. zu lösen. Die erfindungsgemäß verwendeten
Befestigungsmittel sind ferner sehr einfach und damit kostengünstig
herzustellen. An dem Werkzeugkörper selbst ist innerhalb der
Werkzeugkörperbohrung nicht, wie bei der konventionell
verwendeten Lösung, ein Innengewinde vorgesehen, sondern
lediglich eine einfach Bohrung. An dem Schneidwerkzeug ist erfindungsgemäß ebenfalls
lediglich eine einfache Bohrung vorgesehen und nicht, wie bei der aus
der
WO 2003/074217 bekannten
Lösung, kompliziert und damit teuer herzustellende Stützflügel,
so dass das erfindungsgemäß verwendete, häufigem Verschleiß unterliegende
Schneidwerkzeug gegenüber diesem Schneidwerkzeug deutlich
kostengünstiger hergestellt werden kann.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Verdrehsicherungsmittel
einen Sicherungsbolzen aufweisen zum Einstecken in eine in dem Werkzeugkörper
vorgesehene, die Werkzeugkörperbohrung tangential berührende
oder schneidende Sicherungsbohrung, dass der Sicherungsbolzen einen
abgeflachten, im in die Sicherungsbohrung eingesetzten Zustand die
Werkstückkörperbohrung tangential berührenden
oder schneidenden Außenabschnitt aufweist und dass die
Spannbuchse einen korrespondierenden abgeflachten Außenabschnitt aufweist,
der im in den Werkzeugkörper eingesetzten Zustand dem abgeflachten
Außenabschnitt des Sicherungsbolzens gegenüber
liegt und ein Verdrehen der Spannbuchse um ihre Längsachse
verhindert. Bei dieser Ausgestaltung wird mit einfachsten Mitteln eine
zuverlässige Verdrehsicherung der Spannbuchse realisiert.
Diese Sicherungsbohrung verläuft bevorzugt senkrecht zur
Werkzeugkörperbohrung, kann grundsätzlich jedoch
auch schräg dazu verlaufen. Im eingesetzten Zustand besteht
zwischen dem abgeflachten Außenabschnitt des Sicherungsbolzens
und dem gegenüber liegenden abgeflachten Außenabschnitt
der Spannbuchse bevorzugt ein geringes Spiel, so dass sich die Spannbuchse
noch geringfügig verdrehen kann, ein Verdrehen in größerem Maße
wird jedoch verhindert. Die Spannbuchse lässt sich dadurch
aber leichter einsetzen und entnehmen. Es ist jedoch auch möglich,
dass sich die abgeflachten Außenabschnitte unmittelbar
berühren.
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Grundsätzlich
reicht es aus, wenn ein Teil der Spannbuchse und/oder des Sicherungsbolzens
entsprechend abgeflacht ist, wobei diese Teile so an der Spannbuchse
bzw. dem Sicherungsbolzen angeordnet sind, dass sie sich bei eingesetztem
Zustand gegenüber liegen. Bevorzugt ist jedoch insbesondere aufgrund
einer einfacheren Herstellung vorgesehen, dass der Sicherungsbolzen
und/oder die Spannbuchse den abgeflachten Außenabschnitt
entlang einer gesamten Längsseite oder einem Großteil
einer Längsseite aufweisen. Ferner ist bevorzugt vorgesehen,
dass der Spannbolzen vormontiert ist und auch beim Wechseln des
Schneidwerkzeugs montiert bleibt.
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Grundsätzlich
gibt es eine Reihe von Möglichkeiten, ein Verdrehen der
Spannbuchse beim Anziehen bzw. Lösen der Spannschraube
zu verhindern. In einer Weiterbildung ist dazu vorgesehen, dass
die Verdrehsicherungsmittel und zumindest ein Teil der Werkzeugkörperbohrung
einen Querschnitt aufweisen, der ein Verdrehen der Spannbuchse im
in den Werkzeugkörper eingesetzten Zustand verhindert.
Auch dies stellt eine technisch einfache und damit kostengünstig
zu realisierende Möglichkeit dar, die in Ergänzung
zu dem oben beschriebenen Sicherungsbolzen oder alternativ dazu
Verwendung finden kann. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Verdrehsicherungsmittel
und zumindest ein Teil des Werkzeugkörpers einen nicht
kreisförmigen Querschnitt, insbesondere einen ovalen, eckigen
oder zumindest an einer Seite abgeflachten Querschnitt aufweisen.
Jede Form des Querschnitts, der auf sichere Weise ein Verdrehen
der Spannbuchse beim Anziehen bzw. Lösen verhindert, kann
dabei grundsätzlich verwendet werden.
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Um
die Spannschraube anzuziehen bzw. lösen zu können,
ist ferner vorgesehen, dass die Spannschraube stirnseitig einen
Werkzeugeingriff aufweist, beispielsweise einen Einsatz zum Aufnehmen
eines Steckschlüssels, beispielsweise eines Inbusschlüssels
oder eines Torxschlüssels.
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Ferner
ist in einer Weiterbildung vorgesehen, dass die Werkzeugkörperbohrung
derart angeordnet ist, dass deren Bohrungsachse bei in die Aufnahmevertiefung
eingesetztem, aber noch nicht verschraubtem Schneidwerkzeug geringfügig
versetzt zu der Bohrungsachse der Schneidwerkzeugbohrung verläuft.
Beim Anziehen der Spannschraube wird dann das Schneidwerkzeug nicht
nur in Richtung der Bohrungsachse der Werkzeugkörperbohrung
festgezogen, sondern auch geringfügig in einer Richtung
quer zu, bevorzugt in einer Richtung weg von der eingesetzten Schneide
und hin zu den Anlageflächen in der Aufnahmevertiefung,
um so das Schneidwerkzeug fest in der Aufnahmevertiefung zu verklemmen.
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Es
sei erwähnt, dass die oben beschriebenen und nachfolgend
noch zu beschreibenden Merkmale der vorliegenden Erfindung nicht
nur in den konkret genannten Kombinationen, sondern in beliebig anderen
Kombinationen ebenfalls Verwendung finden können.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
erste Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Werkzeugs
in zerlegtem Zustand,
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2 eine
erfindungsgemäß verwendete Spannbuchse im Querschnitt,
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3 die
Werkzeugkörperbohrung und die Spannbuchse im Längsschnitt
und die Sicherungsbohrung im Querschnitt,
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4 die
erste Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Werkzeugs
in zusammengebautem Zustand in einer ersten Seitenansicht,
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5 die
erste Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Werkzeugs
in zusammengebautem Zustand in einer zweiten Seitenansicht,
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6 eine
zweite Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Werkzeugs
in zerlegtem Zustand, und
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7 eine
dritte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Werkzeugs
in zerlegtem Zustand.
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1 zeigt
eine erste Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Werkzeugs in zerlegtem Zustand. Erkennbar ist der Werkzeugkörper 1,
an dessen vorderem seitlichem Ende eine Aufnahmevertiefung 2 vorgesehen
ist zur Aufnahme eines Schneidwerkzeugs 3. Im vorderen
Bereich des Werkzeugkörpers 1 ist quer eine in
die Aufnahmevertiefung 2 mündende Werkzeugkörperbohrung 4 vorgesehen.
Ferner ist quer zur Werkzeugkörperbohrung 4, bei
diesem Ausführungsbeispiel rechtwinklig dazu verlaufend
und die Werkzeugkörperbohrung 4 schneidend, eine
Sicherungsbohrung 5 zur Aufnahme eines Sicherungsstifts
bzw. Sicherungsbolzens 6 angeordnet.
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Das
Schneidwerkzeug 3, vorliegend eine Wendeschneidplatte mit
zwei Schneiden 31 (die hintere Schneide ist in dieser Darstellung
nicht erkennbar), weist zentral eine durchgängige Schneidwerkzeugbohrung 32 auf.
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Als
Befestigungsmittel zum Befestigen des Schneidwerkzeugs 3 in
der Aufnahmevertiefung 2 sind erfindungsgemäß eine
Spannbuchse 7 und eine Spannschraube 8 vorgesehen.
Die Spannbuchse 7 weist dabei ein Innengewinde 71 und
einen Senkkopf 72 auf. Die Spannschraube 8 weist
ein mit dem Innengewinde 71 der Spannbuchse 7 korrespondierendes
Außengewinde 81 und ebenfalls einen Senkkopf 82 auf,
der dem Senkkopf 72 sehr ähnlich oder identisch
ausgestaltet sein kann. Ferner ist an der Stirnseite ein Werkzeugeingriff 83,
beispielsweise ein Inbuseinsatz zum Aufnehmen eines Inbusschlüssels zum
Drehen der Spannschraube 8 vorgesehen.
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Die
Werkzeugkörperbohrung 4 und die Schneidwerkzeugbohrung 32 sind
so ausgestaltet, dass die Spannbuchse 7 in beide Bohrungen
passend eingesetzt werden kann. Um das Schneidwerkzeug 3 an
dem Werkzeugkörper 1 zu befestigen, wird zunächst
die Spannbuchse 7 auf der der Aufnahmevertiefung 2 abgewandten
Seite in die Werkzeugkörperbohrung 4 eingesteckt.
Bevorzugt ist der Sicherungsbolzen 6 dabei vormontiert
und bereits in die Sicherungsbohrung 5 eingesteckt, die
so ausgestaltet ist, dass der Sicherungsbolzen 6 nicht
von allein herausfällt. Der Sicherungsbolzen 6 dient
als Verdrehsicherung für die Spannbuchse 7. Dazu
weist der Sicherungsbolzen 6 eine abgeflachte Längsseite 61 auf,
die in eingesetztem Zustand zu der Werkzeugkörperbohrung 4 hin
weist und diese bevorzugt schneidet. Die Spannbuchse 7 weist
eine entsprechende Abflachung 73 (vgl. den in 2 gezeigten Querschnitt
des Spannbuchse 7) auf, die in eingesetztem Zustand mit
der abgeflachten Längsseite 61 des Sicherungsbolzens 6 in
Berührung steht oder nur durch einen kleinen Luftspalt
von dieser getrennt ist, wodurch verhindert wird, dass sich die
Spannbuchse 7 in größerem Maße
um ihre Längsachse drehen kann, wenn der Sicherungsbolzen 6 in
die Sicherungsbohrung 5 eingesetzt ist, so dass allenfalls
eine geringfügige Verdrehung möglich ist.
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Danach
wird das Schneidwerkzeug 3 in die Aufnahmevertiefung 2 eingesetzt
und die Spannschraube 8 durch die Schneidwerkzeugbohrung 32 hindurch
in die Werkzeugkörperbohrung 4 und dort in die
Spannbuchse 7 eingesteckt. Anschließend wird die
Spannschraube 8 mit der Spannbuchse 7 mittels eines
(nicht gezeigten) Hilfswerkzeugs verschraubt. Dabei wird das Schneidwerkzeug 3 bevorzugt
noch etwas in die Aufnahmevertiefung 2 hinein, also zu den
Anlageflächen 21 und 22 hin, verschoben,
da bevorzugt die Werkzeugkörperbohrung 4 bzw.
die Schneidwerkzeugbohrung 32 leicht exzentrisch zueinander
liegen, solange die Spannschraube 8 mit der Spannbuchse 7 noch
nicht fest verschraubt ist.
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3 zeigt
vergrößert die Werkzeugkörperbohrung 4 und
einen Teil der Spannbuchse 7 im Längsschnitt und
die Sicherungsbohrung 5 im Querschnitt. Erkennbar ist darin,
dass die Sicherungsbohrung 5 die Werkzeugkörperbohrung 4 schneidet
und dass auch der abgeflachte Außenabschnitt 61 des
Sicherungsbolzens 6 in die Werkzeugkörperbohrung 4 hinein
ragt. Ferner ist erkennbar, dass sich der abgeflachte Außenabschnitt 61 des
Sicherungsbolzens 6 und der abgeflachte Außenabschnitt 73 der
Spannbuchse 7 in der eingesetzten Position nicht direkt
berühren, sondern durch einen kleinen Luftspalt getrennt
sind, so dass die Spannbuchse 7 noch etwas Spiel hat, um
sie leichter einstecken und entnehmen zu können.
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Eine
erste Seitenansicht der ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Werkzeugs ist in 4 gezeigt, eine zweite Seitenansicht
davon ist in 5 gezeigt.
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Die
erste Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Werkzeugs
kommt dann zum Einsatz, wenn zum Wechseln des Schneidwerkzeugs 3 das
Werkzeug von der Seite aus zugänglich ist, auf der das Schneidwerkzeug 3 angeordnet
ist, da das Hilfswerkzeug ja in den Werkzeugeingriff 83 der
Spannschraube 8 eingreifen muss, um diese zu lösen.
Wenn jedoch auf dieser Seite nicht ausreichend Platz vorhanden ist,
was insbesondere bei Langdrehautomaten häufiger der Fall
sein kann, besteht alternativ die Möglichkeit, dieselben
Bauteile des Werkzeugs in einer zweiten Ausgestaltung zu verwenden,
wie sie in 6 für den zerlegten
Zustand gezeigt ist. Darin sind gleiche Teile mit gleichen Bezugziffern
versehen.
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Wie
unschwer erkennbar ist, ist die Spannbuchse 7 nun auf der
Seite des Schneidwerkzeugs 3 angeordnet und greift durch
die Schneidwerkzeugbohrung 32 hindurch in die Werkzeugkörperbohrung 4 ein.
Von der anderen Seite aus greift die Spannschraube 8 in
die Werkzeugkörperbohrung 4 ein und ist mit der
Spannbuchse 7 mit Hilfe des (nicht gezeigten) Hilfswerkzeugs
von dieser anderen Seite aus verschraubt.
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Das
erfindungsgemäße Werkzeug bietet also die Möglichkeit,
die Befestigungselemente variabel und von unterschiedlichen Seiten
aus zu verwenden, um damit den vorhandenen Möglichkeiten in
Bezug auf die Zugänglichkeit bei in eine Werkzeugmaschine
eingespanntem Zustand des Werkzeugs Rechnung zu tragen. Die Befestigungsmittel sind
dabei sehr einfach ausgestaltet und dadurch kostengünstig
herzustellen. Auch der Werkzeugkörper selbst und das Schneidwerkzeug
müssen keine besonderen Mittel aufweisen, sondern sind
zur Verwendung mit den erfindungsgemäßen Befestigungsmitteln
nur mit sehr einfachen Bohrungen zu versehen.
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Eine
weitere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen
Werkzeugs ist in 7 gezeigt. Dort ist insbesondere
die Verdrehsicherung anders gelöst. Statt des in den 1 und 5 gezeigten
Sicherungsbolzens 6 sind bei dieser Ausgestaltung die Werkzeugkörperbohrung 4 und
die Spannbuchse 7 anders ausgestaltet. Diese weisen nämlich
bei dieser Ausgestaltung einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt
auf. Bei der gezeigten Ausgestaltung ist der Querschnitt der Werkzeugkörperbohrung 4 und
des Spannbuchse 7 an zwei gegenüberliegenden Seiten
gleichermaßen und zueinander passend abgeflacht. Dadurch
kann die Spannbuchse 7 nur in einer bzw. in zwei verschiedenen
Positionen in die Werkzeugkörperbohrung 4 eingeführt
werden und sitzt dort verdrehsicher fest. Ein zusätzlicher
Sicherungsbolzen kann, wie in den in den 1 bis 5 gezeigten
Ausgestaltungen erläutert, zusätzlich vorgesehen
werden, ist grundsätzlich jedoch nicht erforderlich. Es
versteht sich, dass der Querschnitt der Werkzeugkörperbohrung 4 und
der Spannbuchse 7 auch anders gestaltet sein können,
solange ein Verdrehen der Spannbuchse 7 in der Werkzeugkörperbohrung 4 sicher
verhindert wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausgestaltungen
beschränkt. Eine Vielzahl weiterer Variationen ist denkbar.
Insbesondere ist die Erfindung nicht auf die Verwendung bei einem Langdrehwerkzeug,
wie es in den Figuren gezeigt ist, beschränkt. Es versteht
sich, dass andere Werkzeuge diese Erfindung verwenden können.
Auch die Art, Größe und Anordnung des Schneidwerkzeugs
wirkt sich ebenso wenig einschränkend auf den Schutzumfang
der vorliegenden Erfindung aus wie die Art, Größe
und Ausgestaltung des Werkzeugkörpers.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2003/074217 [0003, 0008]