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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Werkzeugkopf für eine Sanierfräsmaschine umfassend wenigstens einen Fräsarm, vorzugsweise vier Fräsarme, sowie eine Anzahl von Frässternen, die drehbar an dem wenigstens einen Fräsarm lagerbar sind. Ein solcher Werkzeugkopf kann beispielsweise verwendet werden, um die Oberfläche von zum Beispiel aus Beton bestehenden Wänden oder beliebige andere Gegenstände von Verunreinigungen zu säubern, zu glätten oder dergleichen. Sanierfräsmaschinen werden insbesondere zum Entfernen von auf der zu säubernden Oberfläche aufgebrachten Farben oder Epoxidharzen verwendet. Den Materialabtrag führen die an dem wenigstens einen Fräsarm drehbar gelagerten Frässterne aus, deren Ausgestaltung dem jeweiligen Anwendungszweck angepasst sein kann. Die Frässterne tragen ihren Namen aufgrund der charakteristischen Ausgestaltung ihres Querschnitts in der Art eines Sterns bzw. Zahnrads mit nach außen weisenden, am Umfang ausgebildeten Zähnen oder Spitzen.
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Üblicherweise sind mehrere Fräsarme beispielsweise vier, fünf oder sechs Fräsarme in der Art eines Drehkreuzes vorgesehen, wobei sich die Fräsarme von einer Drehachse des Werkzeugkopfes radial nach außen erstrecken. Die Fräsarme laufen im Bereich der Drehachse des Werkzeugkopfes zusammen und der Werkzeugkopf weist in diesem Bereich eine Aufnahme zur Befestigung des Werkzeugkopfes an einer Spindel oder Welle einer Werkzeugmaschine auf Mit Hilfe einer solchen angetriebenen Spindel oder Antriebswelle einer damit verbundenen angetriebenen Werkzeugmaschine kann der Werkzeugkopf in eine Rotationsbewegung überführt werden.
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Jeder der Fräsarme erstreckt sich bezüglich der Drehachse des Werkzeugkopfes radial nach außen und weist an seinem freien Ende jeweils eine Aufnahmeöffnung auf, in der ein Achsbolzen aufgenommen werden kann. Der Achsbolzen dient dabei insbesondere der Lagerung der Frässterne an dem jeweiligen Fräsarm und weist einen ersten Abschnitt (Befestigungsabschnitt) mit einem Außengewinde auf, das in ein korrespondierendes Innengewinde in der jeweiligen Aufnahmeöffnung zur lösbaren Verbindung mit dem Werkzeugkopf eingreifen kann. Ferner ist ein zweiter Abschnitt (Lagerabschnitt) an dem Achsbolzen vorgesehen, an dem die Frässterne drehbar lagerbar sind.
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Ein solcher Werkzeugkopf für eine Sanierfräsmaschine, bei dem sechs Fräsarme vorgesehen sind, die gemeinsam ein Drehkreuz ausbilden, ist bereits bekannt. Als nachteilig bei dieser Ausgestaltung eines Werkzeugkopfes hat sich jedoch erwiesen, dass die Achsbolzen, die nur an einem Ende an dem jeweiligen Fräsarm gelagert sind, in Folge der auftretenden äußeren Kräfte bei der Bearbeitung einer Oberfläche mit dem Werkzeugkopf oftmals abbrechen oder abreißen. Verantwortlich dafür sind äußere Kräfte, die bei der Bearbeitung einer Oberfläche mit der Sanierfräse über die Frässterne in den Lagerabschnitt des Achsbolzens eingeleitet werden und im Übergangsbereich von dem freien Abschnitt des Achsbolzens zu dem in der Aufnahmeöffnung eines Fräsarmes aufgenommenen Befestigungsabschnitt ein Biegemoment erzeugen. Das an dem Achsbolzen im Bereich des Befestigungsabschnitts ausgebildete Außengewinde begünstigt zusätzlich die Kerbneigung in diesem Bereich.
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Um dieser Problematik zu begegnen, wurden Werkzeugköpfe entwickelt, bei denen ein Achsbolzen wenigstens zwei Befestigungsabschnitte, gegebenenfalls auch ohne Außengewinde, aufweist. So ist aus der
DE 89 14 346 U1 ein Werkzeugkopf bekannt, bei dem die Achsbolzen für die Frässterne an ihren beiden Enden an dem Werkzeugkopf befestigt sind, beispielsweise über einen inneren und äußeren Lagerring. Nachteilig bei dieser Gestaltungsvariante ist jedoch das vergleichsweise hohe Gewicht eines solchen Werkzeugkopfes, das auf den zusätzlichen äußeren Lagerring zurückzuführen ist.
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Zudem ist es bei der Bearbeitung mit einer Sanierfräsmaschine wünschenswert, auch in Eckbereichen der zu bearbeitenden Flächen, das heißt dort, wo beispielsweise zwei Wände in einem 90°-Winkel aufeinander treffen, einen möglichst vollständigen Materialabtrag zu erreichen. Diese Zielsetzung wird nachfolgend als sogenanntes randnahes Fräsen bezeichnet. Ein zusätzlicher äußerer Lagerring, der den Werkzeugkopf außenseitig umschließt, führt jedoch dazu, dass die mit Abstand zu dem äußeren Lagerring gelagerten Frässterne nicht in die Eckbereiche gelangen können und somit der Materialabtrag unvollständig ist.
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Bei der Bearbeitung mit einer Sanierfräsmaschine ist es weiterhin wichtig, dass die einzelnen Frässterne drehbar gelagert an dem Werkzeugkopf aufgenommen sind. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Frässterne mit einem Spiel zu der Außenumfangsfläche des Achsbolzens an diesem drehbar gelagert sind. Auf diese Weise wird eine stoßartige Bewegung (ein unrunder Lauf) der Frässterne erreicht, die besonders günstig bei dem Abtrag von harten Materialoberflächen ist.
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Das abgetragene Material (Abrieb), das in der Regel staubförmig ist, lagert sich in der Praxis oftmals an dem Werkzeugkopf ab, beispielsweise an den Lagerflächen, das heißt in dem Spiel zwischen der Außenumfangsfläche des Lagerabschnitts des Achsbolzens und den Frässternen und die spielbehaftete Drehbewegung der Frässterne teilweise oder gänzlich blockieren. Weiterhin kann sich der Abrieb auch zwischen den Lagerringen des Werkzeugkopfes und den jeweils benachbarten Frässternen anlagern und somit zumindest die Drehbewegung der benachbarten Frässterne erschweren oder vollständig verhindern. Dadurch wird ungünstiger Weise deren Wirksamkeit bei der Bearbeitung deutlich herabgesetzt, weshalb ein solches Anlagern des Abriebs möglichst zu vermeiden ist.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bekannte Werkzeugköpfe für eine Sanierfräsmaschine in der Weise weiter zu entwickeln, dass die vorstehend genannten Probleme teilweise oder ganz eliminiert werden können.
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Gemäß einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe einen Werkzeugkopf für eine Sanierfräsmaschine bereit, der wenigstens einen Fräsarm, vorzugsweise wenigstens vier Fräsarme, sowie eine Anzahl von Frässternen umfasst, die drehbar an dem wenigstens einen Fräsarm lagerbar sind, wobei jeder Fräsarm sich bezüglich einer Drehachse des Werkzeugkopfes radial nach außen erstreckt und an seinem freien Ende jeweils eine Aufnahmeöffnung aufweist, in der ein Achsbolzen aufgenommen werden kann, wobei der Achsbolzen einen ersten Abschnitt mit einem Außengewinde aufweist, das in ein korrespondierendes Innengewinde in der jeweiligen Aufnahmeöffnung zur lösbaren Verbindung mit dem Werkzeugkopf eingreifen kann, sowie einen zweiten Abschnitt, an dem die Frässterne drehbar lagerbar sind. Die Erfindung ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass der Achsbolzen darüber hinaus einen dritten Abschnitt zur zentrierten Anlage des Achsbolzens in der Aufnahmeöffnung aufweist, wobei der dritte Abschnitt den ersten Abschnitt mit dem zweiten Abschnitt verbindet.
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Durch Vorsehen eines solchen dritten Abschnitts, der den Befestigungsabschnitt bzw. Verbindungsabschnitt des Achsbolzens mit dem Lagerabschnitt für die Frässterne verbindet, kann der Befestigungsabschnitt entlastet werden. Der dritte Abschnitt dient zur zentrierten Anlage des Achsbolzens in der Aufnahmeöffnung und verringert so die bestehende Kerbneigung des Achsbolzens an seinem Außengewinde. Biegemomente, die im Übergangsbereich des freistehenden Abschnitts des Achsbolzens in den in der Aufnahmeöffnung des Fräsarms aufgenommenen Abschnitts des Achsbolzens in Folge äußerer, während der Bearbeitung mit dem Werkzeugkopf auftretender Kräfte entstehen, greifen an dem dritten Abschnitt zur zentrierten Anlage des Achsbolzens an. Auf den Befestigungsabschnitt und das daran ausgebildete Außengewinde wirken hingegen nur noch Zug- und Druckkräfte entlang der jeweiligen Längsachse der Aufnahmeöffnung ein, so dass das Außengewinde keinen Einfluss mehr auf die Kerbneigung des Achsbolzens hat.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann der dritte Abschnitt wenigstens bereichsweise einen größeren Durchmesser aufweisen als der erste Abschnitt des Achsbolzens. Durch diesen wenigstens bereichsweise größeren Durchmesser des dritten Abschnitts gegenüber dem ersten Abschnitt (Befestigungsabschnitt) des Achsbolzens wird die Kerbneigung des Achsbolzens im Übergangsbereich zu der Aufnahmeöffnung des Fräsarms weiter verringert.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass der dritte Abschnitt einen zylinderförmigen Anlageabschnitt sowie einen kegelförmigen Zentrierabschnitt umfasst. Dementsprechend kann auch die Aufnahmeöffnung des jeweiligen Fräsarms einen ersten Ausnehmungsabschnitt aufweisen, an dem das Innengewinde ausgebildet ist, einen mit dem zylinderförmigen Anlageabschnitt korrespondierenden zweiten Ausnehmungsabschnitt sowie optional einen mit dem kegelförmigen Zentrierabschnitt korrespondierenden dritten Ausnehmungsabschnitt.
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Bei einer solchen Gestaltungsvariante der Aufnahmeöffnung kann die Aufnahmeöffnung sich von einer Stirnfläche des jeweiligen Fräsarms nach radial innen erstrecken, wobei der dritte Ausnehmungsabschnitt sich radial nach innen verjüngt und in den zweiten Ausnehmungsabschnitt mündet, welcher wiederum den ersten Ausnehmungsabschnitt mit dem dritten Ausnehmungsabschnitt verbindet.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Werkzeugkopf für eine Sanierfräsmaschine bereitgestellt, der wenigstens einen Fräsarm, vorzugsweise wenigstens vier Fräsarme, sowie eine Anzahl von Frässternen umfasst, die drehbar an dem wenigstens einen Fräsarm lagerbar sind, wobei jeder Fräsarm sich bezüglich einer Drehachse des Werkzeugkopfes radial nach außen erstreckt und an seinem freien Ende jeweils eine Aufnahmeöffnung aufweist, in der ein Achsbolzen aufgenommen werden kann. Der Achsbolzen weist im Bereich eines ersten Endes einen ersten Abschnitt auf, der zur lösbaren Verbindung mit dem Werkzeugkopf in einen korrespondierenden Verbindungsabschnitt in der jeweiligen Aufnahmeöffnung der Fräsarme eingreifen kann, sowie im Bereich seines zweiten Endes einen zweiten Abschnitt, auf dessen Mantelfläche die Frässterne drehbar lagerbar sind. Ferner wird die Erfindung gemäß dem zweiten Aspekt dadurch gekennzeichnet, dass der Achsbolzen eine Innenausnehmung aufweist, die sich wenigstens teilweise entlang seiner Längsachse von seinem zweiten Ende erstreckt und dass sich von der Mantelfläche des zweiten Abschnitts wenigstens eine Bohrung quer zu der Längsachse des Achsbolzens in die Innenausnehmung hinein erstreckt.
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Der Begriff ”quer” bezeichnet nachfolgend jede Ausrichtung der Bohrung, die nicht parallel zu der Längsachse des Achsbolzens ist. Ferner bezeichnet der Begriff ”Bohrung” nicht notwendigerweise eine durch Bohren erzeugte kreisrunde Ausnehmung. Stattdessen fällt jede Art der Ausnehmung, beispielsweise auch eine längliche, nutartige oder ovale Ausnehmung, unter den Begriff der Bohrung, wie er in der vorliegenden Anmeldung verwendet wird.
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Der erste Abschnitt des Achsbolzens zur Verbindung mit dem Werkzeugkopf kann ein Außengewinde umfassen, das wie bereits bezüglich des ersten erfindungsgemäßen Aspekts beschrieben in ein Innengewinde zur lösbaren Befestigung des Achsbolzens eingreift. Alternativ sind jedoch auch andere Befestigungsmöglichkeiten denkbar, beispielsweise ein Zusammenwirken des ersten Abschnitts des Achsbolzens mit einem korrespondierenden Verbindungsabschnitt in der jeweiligen Aufnahmeöffnung in der Art eines Bajonettverschlusses oder dergleichen.
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Die spezielle Gestaltung des Achsbolzens gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung stellt eine Lagerung der Frässterne an der Mantelfläche des Achsbolzens sicher, bei der die Frässterne sich nicht durch anlagernden Abrieb bei der Bearbeitung verklemmen können. Stattdessen wird der Abrieb im Bereich der Mantelfläche von den Frässternen über die wenigstens eine Querbohrung in die Innenausnehmung des Achsbolzens hineingefördert und kann aus dieser in Folge der bei der Bearbeitung wirkenden Zentrifugalkräfte hinausgeschleudert werden.
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Somit kann ein unrunder Lauf der Frässterne, der für eine Bearbeitung günstig ist, sichergestellt werden und ein mögliches Blockieren der Frässterne verhindert werden.
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Vorzugsweise sind selbstverständlich anstelle einer einzigen Querbohrung mehrere Querbohrungen vorzusehen, die in die Innenausnehmung hinein münden. Dies hat den zusätzlichen Vorteil einer weiteren Gewichtseinsparung und eines effizienteren Verhinderns eines Verklemmens der Anzahl von Frässternen.
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Weiterhin kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Innenausnehmung zumindest im Bereich des zweiten Endes in einem zu der Längsachse der Innenausnehmung senkrecht verlaufenden Querschnitt betrachtet polygonförmig ist. Der Begriff ”polygonförmig” bezeichnet dabei jede Form eines Mehrecks, wobei vorzugsweise ein gleichmäßiges Sechseck (Innensechskant) oder eine Sternform vorgesehen (Torx) ist, um im Bereich des zweiten Endes ein entsprechendes Werkzeug aufnehmen zu können. So kann der Achsbolzen beispielsweise mit Hilfe eines Sechskantschlüssels oder eines Torx-Schlüssels in die Aufnahmeöffnung eines Fräsarms eingedreht werden, wobei zur Verbindung beispielsweise ein Außengewinde an dem Achsbolzen in ein korrespondierendes Innengewinde (als korrespondierender Verbindungsabschnitt) eingreifen kann.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Achsbolzen im Bereich seines zweiten Endes zur Aufnahme eines Sicherungselements ausgebildet ist, das eine axiale Sicherung der Anzahl von Frässternen ermöglicht. Der Achsbolzen kann gemäß einer Ausführungsform an seiner Mantelfläche eine umlaufende Nut umfassen, in der ein Sicherungsring als Sicherungselement aufgenommen werden kann. Diese Gestaltungsvariante ist deswegen insbesondere vorteilhaft, da ein solcher Sicherungsring eine vergleichsweise geringe Dicke aufweist, so dass die Frässterne näher an dem zweiten Ende des Achsbolzens angeordnet sein können. Hierdurch wird ein randnahes Fräsen erleichtert. Alternativ ist jedoch auch eine andere Gestaltung des Achsbolzens im Bereich seines zweiten Endes zur Aufnahme eines Sicherungselements denkbar, beispielsweise in der Art, dass ein Stift oder Bolzen quer zu der Längsachse des Achsbolzens an diesem aufgenommen werden kann, wobei ein Teil des Stiftes nach radial (bezogen auf die Längsachse) außen vorsteht und eine axiale Sicherung der Frässterne ermöglicht.
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Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Werkzeugkopf für eine Sanierfräsmaschine bereitgestellt, der wenigstens einen Fräsarm, vorzugsweise wenigstens vier Fräsarme, sowie eine Anzahl von Frässternen umfasst, die drehbar an dem wenigstens einen Fräsarm lagerbar sind, wobei jeder Fräsarm sich bezüglich einer Drehachse des Werkzeugkopfes radial nach außen erstreckt und an seinem freien Ende jeweils eine Aufnahmeöffnung aufweist, in der ein Achsbolzen aufgenommen werden kann. Der Achsbolzen weist an einem ersten Ende einen ersten Abschnitt auf, der zur lösbaren Verbindung mit dem Werkzeugkopf in einen korrespondierenden Verbindungsabschnitt in der jeweiligen Aufnahmeöffnung eingreifen kann, an seinem zweiten Ende einen zweiten Abschnitt zur axialen Sicherung der Frässterne sowie einen den ersten und zweiten Abschnitt verbindenden dritten Abschnitt, an dem die Frässterne drehbar gelagert sind. Die Erfindung gemäß dem dritten Aspekt wird dadurch gekennzeichnet, dass jeweils der dem zweiten Ende des Achsbolzens zugewandte Frässtern an seiner dem zweiten Ende des Achsbolzens zugewandten Stirnfläche eine Ausnehmung aufweist, in der der zweite Abschnitt des Achsbolzens wenigstens abschnittsweise aufgenommen werden kann. Somit übergreift der radial äußere Frässtern eines jeden Fräsarms das zweite Ende des Achsbolzens zumindest abschnittsweise, wodurch ebenfalls ein möglichst randnahes Fräsen erleichtert wird.
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Wie nachfolgend gezeigt wird, können die einzelnen Aspekte der Erfindung sowie einzelne Merkmale gemäß den erfindungsgemäßen Aspekten auch miteinander verbunden werden.
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Die Erfindung betrifft zudem eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Sanierfräsmaschine, die einen Antrieb sowie eine angetriebene Welle umfasst, die mit einem Werkzeugkopf mit den vorstehend genannten Merkmalen verbindbar ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellen. Der Fachmann wird die in den Zeichnungen, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination miteinander offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen schematisch:
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1 eine isometrische Ansicht eines erfindungsgemäßen Werkzeugkopfes;
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2 den erfindungsgemäßen Werkzeugkopf gemäß 1 in einer Draufsicht;
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3A eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Werkzeugkopfes gemäß der Schnittlinie A-A der 2;
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3B eine Detailansicht des Details B der 3A;
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4 eine isometrische Ansicht eines erfindungsgemäßen Werkzeugkopfes gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
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5 einen Querschnitt des Werkzeugkopfes der 4 in einer Schnittebene senkrecht zu der Drehachse D.
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Die 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Werkzeugkopf, der allgemein mit dem Bezugszeichen 10 versehen ist, in einer isometrischen Ansicht. Der Werkzeugkopf 10 umfasst in der dargestellten Ausführungsform fünf Fräsarme 12, wobei selbstverständlich auch eine andere Anzahl von Fräsarmen, zum Beispiel drei, vier oder sechs Fräsarme, denkbar sind. Die einzelnen Fräsarme 12 sind, wie nachfolgend näher erläutert wird, an ihren freien Enden mit einer Anzahl von Frässternen 14 verbunden, wobei in dem gezeigten Ausführungsbeispiel an jedem Fräsarm 12 vier Frässterne 14 angebracht sind. Selbstverständlich ist es ebenfalls denkbar, eine andere Anzahl von Frässternen 14, beispielsweise zwei, drei, fünf oder mehr Frässterne, an jedem der Fräsarme 12 anzubringen.
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Die Fräsarme 12 vereinigen sich in einem mittleren Bereich des Werkzeugkopfs 10 und bilden eine Aufnahme 16 zur Aufnahme einer angetriebenen Werkzeugspindel einer Werkzeugmaschine (nicht dargestellt) aus. Die Aufnahme 16 ist durch eine zentrale Bohrung gebildet, wobei die Bohrachse gleichzeitig auch die Drehachse D des Werkzeugkopfes 10 bildet (vgl. 2). Weiterhin sind zur Erleichterung der Montage Aufnahmebohrungen 18 zur Fixierung des Werkzeugkopfes 10 vorgesehen.
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Die Anzahl der Frässterne 14 wird mit Hilfe von separat ausgebildeten Achsbolzen 20 an den einzelnen Fräsarmen 12 angebracht. Hierzu ist, wie insbesondere in der Schnittansicht der 3A und 3B deutlicher zu erkennen ist, an jedem der Fräsarme 12 eine Aufnahmeöffnung 40 vorgesehen, in der ein Achsbolzen 20 zur lösbaren Verbindung mit dem Werkzeugkopf 10 aufgenommen werden kann.
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Jeder der Achsbolzen 20 weist entlang seiner Längsachse L mehrere aufeinanderfolgende Abschnitte (vgl. 3A, 3B) auf. So sind ausgehend von dem ersten Ende 20a des Achsbolzens 20 entlang seiner Längsachse L betrachtet ein erster zylinderförmiger Abschnitt mit einem Außengewinde 30a, ein zweiter zylinderförmiger Anlageabschnitt 30b sowie ein kegelförmiger bzw. kegelstummpfförmiger Zentrierabschnitt 30c ausgebildet. Wie in der Detailansicht 3B deutlich zu erkennen ist, verfügt die Aufnahmeöffnung 40 über korrespondierende Abschnitte, nämlich einen Innengewindeabschnitt 40a, einen zylinderförmigen Anlageabschnitt 40b sowie einen kegelstumpfförmigen Zentrierabschnitt 40c.
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Die Funktion der einzelnen Abschnitte wird nachfolgend kurz erläutert. Der Außengewindeabschnitt 30a, der in das Innengewinde 40a der Aufnahmeöffnung eingreifen kann, dient zur axialen Sicherung und lösbaren Befestigung des Achsbolzens 20 in der Aufnahmeöffnung 40. Der zylinderförmige Anlageabschnitt 30b, der an einem korrespondierenden Abschnitt 40b der Aufnahmeöffnung 40 anliegt, dient zur definierten Anlage und Abstützung des Achsbolzens 20 in der Aufnahmeöffnung 40. Aufgrund dieser Anlage können Biegemomente, die von einem zweiten Ende 20b des Achsbolzens 20 über die Frässterne 14 eingeleitet werden, an dem jeweiligen Fräsarm 12 abgestützt werden. Der nachfolgende Gewindeabschnitt 30a des Achsbolzens 20 wird folglich nicht auf Biegung beansprucht, so dass keine durch das Außengewinde verstärkte Kerbneigung, wie aus dem Stand der Technik bekannt, auftreten kann. Weiterhin dient der Zentrierabschnitt 30c zum Einen zur Zentrierung, das heißt Ausrichtung des Achsbolzens 20 in der Aufnahmeausnehmung 40, zum Anderen jedoch auch zur weiteren Verringerung der Kerbneigung in Folge von eingeleiteten Biegemomenten, da der Außendurchmesser im Übergangsbereich von dem freien Abschnitt des Achsbolzens in den in der Aufnahmeöffnung 40 aufgenommenen Abschnitt gegenüber dem Anlageabschnitt 30b vergrößert ist.
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An den Zentrierabschnitt 30c schließt sich entlang der Längsachse L des Achsbolzens 20 der Lagerabschnitt 30d zur Lagerung der Frässterne 14 an. Zwischen dem Außengewindeabschnitt 30a und dem Anlageabschnitt 30b des Achsbolzens 20 ist ferner ein Freistich 32 vorgesehen, der einer einfacheren Herstellung des Achsbolzens 20 beim Aufschneiden eines Außengewindes dient.
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Wie in den 1 und 2 deutlich zu erkennen ist, ist in dem Bereich des zweiten Endes 20b des Achsbolzens 20 ein Sicherungselement in der Form eines Sicherungsrings 42 angeordnet, das der axialen Sicherung der Frässterne 14 auf dem Achsbolzen 20 dient. Zur definierten Aufnahme eines solchen Sicherungsringes 42 weist jeder der Achsbolzen 20 im Bereich seines zweiten Endes 20b an der Außenumfangsfläche eine Nut 34 auf, in der der Sicherungsring 42 festlegbar ist. Durch die axiale Sicherung der Frässterne 14 entlang der Längsachse L des Achsbolzens 20 mittels eines solchen Sicherungsrings 42 wird gegenüber dem Stand der Technik ein verbessertes randnahes Fräsen ermöglicht.
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Schließlich weist jeder der Achsbolzen 20 eine Innenausnehmung 22 (vgl. 3A) auf, die sich entlang seiner Längsachse L von seinem zweiten Ende 20b nach bezogen auf die Drehachse D des Werkzeugkopfes 10 radial innen bzw. in Richtung zu seinem ersten Ende 20a erstreckt. In diese Innenausnehmung 22 münden Bohrungen 24, die von der Mantelfläche des Achsbolzens 20 im Bereich seines Lagerabschnitts 30d quer zu der Längsachse L verlaufen. Abrieb, der bei der Bearbeitung einer Oberfläche mit dem erfindungsgemäßen Werkzeugkopf 10 entsteht und sich üblicherweise an der Mantelfläche des Achsbolzens 20 im Bereich seines Lagerabschnitts 30d anlagern würde, wird nun von den Frässternen 14 über die Querbohrungen 24 in die Innenausnehmung 22 gefördert und von dort aus in Folge der einwirkenden Zentrifugalkräfte nach radial außen geschleudert.
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Die Innenausnehmung weist im Bereich des zweiten Endes 20b des Achsbolzens zudem einen Abschnitt 22a mit einem polygonförmigen Querschnitt (senkrecht zu der Längsachse L betrachtet) auf. Dieser Abschnitt 22a dient der Aufnahme eines Werkzeugs mit einem korrespondierenden Querschnitt und der Übertragung von einer Drehbewegung um die Längsachse L des Achsbolzens 20 zur Befestigung des Achsbolzens 20 an dem jeweiligen Fräsarm 12. So kann der Achsbolzen 20 beispielsweise mit Hilfe eines Sechskantschlüssels oder Torx-Schlüssels in die Aufnahmeöffnung 40 hineingedreht werden, so dass der Außengewindeabschnitt 30a in den korrespondierenden Innengewindeabschnitt 40a der Aufnahmeöffnung 40 eingreift.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ferner die mögliche spezielle Ausgestaltung zumindest eines der Frässterne eines Fräsarms. Diese Ausgestaltung ist in den 4 und 5 näher gezeigt. Dabei werden bei der zweiten Ausführungsform eines Werkzeugkopfes gemäß den 4 und 5 für Merkmale, die mit der ersten Ausführungsform der 1 bis 3B übereinstimmen die gleichen Bezugszeichen verwendet. Bei einer Abwandlung eines Merkmals ist dem gleichen Bezugszeichen der 4 und 5 zusätzlich die Ziffer ”1” vorangestellt. Ein speziell ausgestalteter Frässtern gemäß der zweiten Ausführungsform des Werkzeugkopfes ist demgemäß mit dem Bezugszeichen 114 bezeichnet, während die weiteren Frässterne, die in ihrem Aufbau den Frässternen der 1 bis 3B entsprechen, das Bezugszeichen 14 tragen.
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Die Ausführungsform der 4 und 5 unterscheidet sich unter anderem bezüglich der Gestaltung des Achsbolzens 120 von der Lösung der 1 bis 3B. So weist der Achsbolzen 120 zur axialen Sicherung der Frässterne 14, 114 an dem Lagerabschnitt 30d anstelle einer Nut zur Aufnahme eines Sicherungselements einen Bolzenkopf 144 auf, der in der gezeigten Ausführungsform zwei Abflachungen 144a umfasst. Letztere dienen dazu den Achsbolzen 120 mit Hilfe eines Werkzeugs in den jeweiligen Fräsarm 12 einschrauben zu können. Alle weiteren gezeigten Ausgestaltungsmerkmale des Achsbolzens 120 sind bereits in Bezug auf die erste Ausführungsform eines Werkzeugkopfes gemäß den 1 bis 3B beschrieben.
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In der Ausführungsform der 4 und 5 ist weiterhin an einem der Fräsarme 12 (vgl. in den 4 und 5 rechts unten) ein Frässtern 114 an seiner dem zweiten Ende 120b des Achsbolzens 120 zugewandten Stirnfläche mit einer Ausnehmung 146 versehen. Diese Ausnehmung 146 ist zu dem zweiten Ende 120b des Achsbolzens 120 hin geöffnet und wird auf der gegenüberliegenden Stirnfläche des Frässterns 114 durch die umlaufende Schulter 148 begrenzt. Die Ausnehmung 146 des Frässterns 114 ist derart gestaltet, dass das axiale Sicherungselement zur axialen Sicherung des Frässterne auf dem Achsbolzen, sei es nun der Kopf 144 des Achsbolzens 120 (5) oder ein separates Sicherungselement wie der Sicherungsring 42 (vgl. 1, 3A), darin aufgenommen sein kann. Diese Gestaltung vereinfacht zusätzlich das randnahe Fräsen.
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Selbstverständlich kann diese spezielle und vorteilhafte Gestaltung des endseitigen Frässterns 114 an allen Fräsarmen, an einer Anzahl von Fräsarmen oder, wie gezeigt, an nur einem Fräsarm vorgesehen sein. Ferner können auch alle oder mehrere Frässterne eines Fräsarms diese spezielle Gestaltungsform des Frässterns 114 aufweisen, wobei diese sich jedoch immer nur bei demjenigen Frässtern zum Übergreifen des endseitigen Sicherungselements eignet, der dem zweiten Ende des Achsbolzens zugewandt ist.
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Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen der Erfindung vereinen jeweils zwei erfindungsgemäße Aspekte, die jedoch jeder für sich allein genommen ebenso verwirklicht werden können. So ist es beispielsweise denkbar, dass ein Achsbolzen 20 nur die speziell gestalteten Abschnitte 30a bis 30c an seinem ersten Ende 20a aufweist und der Lagerabschnitt 30d wie auch das zweite Ende 20b des Achsbolzens 20 in üblicher Weise, das heißt mit einer glatten Mantelfläche ohne Bohrungen und mit einem Bolzenkopf mit größerem Durchmesser zur axialen Sicherung der Frässterne 14 versehen ist.
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In gleicher Weise kann es sinnvoll sein, an einem Werkzeugkopf alle erfindungsgemäßen Aspekte zur Verbesserung des Fräsvorgangs und zur Erhöhung der Lebensdauer des Werkezugkopfes umzusetzen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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