DE102013004582A1

DE102013004582A1 - Spanabhebendes Werkzeug

Info

Publication number: DE102013004582A1
Application number: DE102013004582.7A
Authority: DE
Inventors: Niklas Kramer; Wolfgang Bierl
Original assignee: Komet Group GmbH
Current assignee: Komet Group GmbH
Priority date: 2013-03-18
Filing date: 2013-03-18
Publication date: 2014-09-18
Also published as: WO2014146825A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein spanabhebendes Werkzeug (10a, 10b, 10c, 110) mit einem sich in einer Längsrichtung erstreckenden Grundkörper (12), der einen Schaft (14) zum Einspannen in einen Werkzeughalter und einen mindestens eine Schneide (20) aufweisenden Bearbeitungsteil (18) aufweist, welcher sich von einer Spitze (16) des Grundkörpers (12) in Richtung zum Schaft (14) erstreckt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Grundkörper (12) einen zwischen dem Schaft (14) und dem Bearbeitungsteil (18) angeordneten Mitteilteil (24) aufweist und dass der Mittelteil (24) an seiner Mantelfläche (25) mindestens ein die Mantelfläche (25) zumindest teilweise bedeckendes Mantelelement (26, 126) trägt, das in Längsrichtung unverschieblich am Mittelteil (24) fixiert ist und aus einem anderen Werkstoff besteht als der Grundkörper (12).

Description

Die Erfindung betrifft ein spanabhebendes Werkzeug gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Werkzeughalter gemäß Oberbegriff des Anspruchs 2.
Bei solchen Werkzeugen kann es sich beispielsweise um Bohrwerkzeuge oder Fräswerkzeuge handeln, die mit ihrem Schaft in einen Werkzeughalter eingespannt werden und während des Bohr- bzw. Fräsvorgangs um eine Längsachse des Werkzeugkörpers rotieren. Solche Werkzeuge werden beispielsweise aus speziellen Stählen oder aus Hartmetall gefertigt. Eine Beschriftung dieser Werkzeuge, um sie mit den wichtigsten technischen Daten zu versehen und damit von anderen Werkzeugen unterscheidbar zu machen, kann zwar günstig mittels Laser erfolgen. Solche Beschriftungen sind dann aber schwer lesbar. Zudem weisen die Werkzeuge eine glatte Oberfläche auf, wodurch insbesondere dann ein Greifen durch den Benutzer erschwert wird, wenn sich auf der Oberfläche ein Ölfilm befindet. Schließlich bedingt die langgestreckte, in der Außenkontur im Wesentlichen zylinderförmige Geometrie der Werkzeuge, dass diese auf einer ebenen Fläche leicht wegrollen können. Entsprechendes gilt für die mit solchen Werkzeugen verwendeten Werkzeughalter.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Werkzeug und einen Werkzeughalter der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass es bzw. er einfacher zu handhaben ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 bzw. in Anspruch 2 wiedergegebene Merkmalskombination gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, am Grundkörper zwischen dem Schaft und dem Bearbeitungsteil bzw. dem Aufnahmeteil einen Mittelteil vorzusehen, der für die Funktion des Werkzeugs bzw. des Werkzeughalters im Gegensatz zum Bearbeitungsteil, zum Schaft und zum Aufnahmeteil nicht benötigt wird, und diesen an seiner Mantelfläche mit mindestens einem die Mantelfläche zumindest teilweise bedeckenden Mantelelement zu versehen. Das mindestens eine Mantelelement ist in Längsrichtung des Grundkörpers unverschieblich am Mittelteil fixiert, so dass es nicht auf den Schaftteil oder auf den Bearbeitungsteil bzw. auf den Aufnahmeteil rutschen kann und dadurch einen Bearbeitungsvorgang oder das Einspannen des Werkzeugs in den Werkzeughalter bzw. des Werkzeughalters in eine Bearbeitungsmaschine behindert. Das mindestens eine Mantelelement ist aus einem anderen Material gefertigt als der Grundkörper, wobei sein Material in Abhängigkeit von dem durch die Verwendung des mindestens einen Mantelelements gewünschten Effekt ausgewählt wird.
Das mindestens eine Mantelelement besteht vorteilhaft aus einem elastomeren Werkstoff. Elastomere Werkstoffe sind angenehmer zu greifen und weisen eine rauere Oberfläche auf als der metallene Grundkörper, so dass das Werkzeug bzw. der Werkzeughalter vom Benutzer am mindestens einen Mantelelement sicherer gegriffen werden kann. Dabei kommt insbesondere ein Polymerwerkstoff in Betracht. Ein aus elastomerem Material gefertigtes Mantelelement weist zudem schwingungsdämpfende Eigenschaften auf, insbesondere dann, wenn es die Mantelfläche des Mittelteils zum Großteil bedeckt, so dass beim Gebrauch des Werkzeugs bzw. des Werkzeughalters auftretender Lärm reduziert werden kann.
Das mindestens eine Mantelelement weist vorzugsweise eine Oberfläche mit einem bezüglich einer beliebigen Fläche höheren Gleitreibungskoeffizienten und/oder höheren Haftreibungskoeffizienten auf als der Grundkörper. Dadurch wird eine rutschhemmende Wirkung erzielt, so dass das Werkzeug bzw. der Werkzeughalter nicht so leicht von einer Oberfläche, beispielsweise einer Tischfläche oder anderen Auflagefläche aus Metall, Holz oder Kunststoff, abrutschen kann.
Für die Befestigung des Mantelelements bzw. der Mantelelemente am Mittelteil gibt es mehrere Möglichkeiten. So ist eine stoffschlüssige Verbindung möglich, beispielsweise durch Kleben, Löten, Schweißen oder ähnliche Verbindungsmethoden. Eine stoffschlüssige Verbindung des mindestens einen Mantelelements mit dem Mittelteil wird insbesondere dann bevorzugt, wenn ersteres nicht um den Mittelteil umlaufend ausgebildet ist. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform trägt der Mittelteil an seiner Mantelfläche mehrere in Umfangsrichtung des Mittelteils in vorzugsweise gleichen Abständen zueinander angeordnete Mantelelemente, welche insbesondere identisch ausgebildet sein können.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform trägt der Mittelteil an seiner Mantelfläche als Mantelelement eine Manschette, die um den Mittelteil um mehr als 180° und vorzugsweise um 360° umläuft. Eine solche Manschette kann ebenfalls stoffschlüssig mit dem Mittelteil verbunden sein. Im Fall einer vollständig oder nahezu vollständig umlaufenden Manschette bietet sich jedoch die Verbindung mit dem Mittelteil mittels eines Formschlusses an, der insbesondere durch einen in eine komplementäre Vertiefung eingreifenden, zumindest teilweise umlaufenden Wulst gebildet wird. Dabei kann der Wulst an der Manschette und die Vertiefung am Grundkörper angeordnet sein oder umgekehrt. Auch mehrere Wulste und Vertiefungen sind möglich. Des Weiteren ist es möglich, dass der Mittelteil und die Manschette mittels eines Kraftschlusses miteinander verbunden sind, der insbesondere durch elastische Dehnung der Manschette erzeugt werden kann. Auch ein Aufschrumpfen der Manschette ist möglich, ebenso wie die Kombination mehrerer Verbindungsarten.
Die Manschette weist vorteilhaft mehrere im Abstand zueinander angeordnete, aus ihrer dem Mittelteil abgewandten Außenfläche vorstehende Erhebungen auf. Dadurch wird das Werkzeug bzw. der Werkzeughalter gut gegen ein Wegrollen auf einer ebenen Oberfläche geschützt. Die Erhebungen sind zweckmäßig sich in der Längsrichtung erstreckende Rippen.
Zur Identifikation des Werkzeugs bzw. des Werkzeughalters kann das mindestens eine Mantelelement eine andere Farbe aufweisen als der Grundkörper. So können zur schnellen und sicheren Unterscheidung beispielsweise Metallbohrer mit andersfarbigen Mantelelementen versehen werden als Steinbohrer. Für eine detaillierte Unterscheidbarkeit kann das mindestens eine Mantelelement an seiner dem Mittelteil abgewandten Außenfläche beschriftet sein oder eine entsprechende Oberflächenprägung aufweisen. So sind beispielsweise das Logo des Herstellers oder technische Daten darstellbar. Schließlich kann das mindestens eine Mantelelement einen elektronischen Datenspeicher aufweisen, insbesondere einen RFID-Transponder oder einen NFC-Chip, auf dem beispielsweise auslesbare technische Daten des Werkzeugs bzw. des Werkzeughalters gespeichert sind. Ein solcher Datenspeicher lässt sich beispielsweise in oder an einer Kunststoffmanschette wesentlich besser befestigen als am Grundkörper.
Zweckmäßig befindet sich der größte Durchmesser des Werkzeugs bzw. des Werkzeughalters im Bereich des mindestens einen Mantelelements, also im Bereich des Mittelteils. Legt der Benutzer das Werkzeug bzw. den Werkzeughalter auf einer ebenen Fläche ab, so liegt es dann im Bereich des mindestens einen Mantelelements auf der Fläche auf. Wenn dieses eine rauere Oberfläche aufweist als der Grundkörper, ist das Werkzeug besser gegen ein Wegrollen geschützt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
1a, b, c jeweils ein Bohrwerkzeug gemäß einem ersten Ausführungseispiel in drei verschiedenen Varianten;
2a eine Detaildarstellung des Bohrwerkzeugs gemäß 1a;
2b die Manschette gemäß 2a in der Längsrichtung betrachtet;
3a, 3b ein Bohrwerkzeug gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in perspektivischer Darstellung und in Längsrichtung betrachtet und
4 einen Werkzeughalter in perspektivischer Darstellung.
In 1a, b, c sind drei verschiedene Bohrwerkzeuge 10a, 10b, 10c dargestellt, die jeweils einen Grundkörper 12 mit einem Schaft 14 zum Einspannen in einen Werkzeughalter und einem sich von einer Bohrerspitze 16 in der Längsrichtung des Grundkörpers 12 zum Schaft 14 hin erstreckenden Bearbeitungsteil 18 aufweist. Jedes der Bohrwerkzeuge 10a, 10b, 10c weist an der Bohrerspitze 16 angeordnete Schneiden 20 auf, die entweder am Grundkörper 12 angeformt oder an lösbar mit dem Grundkörper 12 verbundenen Einsatzplatten angeordnet sind. Zudem erstrecken sich Spanfördernuten 22 von der Bohrerspitze 16 in Richtung zum Schaft 14.
Jedes der Bohrwerkzeuge 10a, 10b, 10c weist einen zwischen dem Schaft 14 und dem Bearbeitungsteil 18 angeordneten Mittelteil 24 auf, der an seiner Mantelfläche 25 mit einer rings umlaufenden Manschette 26 aus elastomerem Kunststoff versehen und von dieser rings ummantelt ist. In jedem der drei Ausführungsbeispiele befindet sich der Bereich des Bohrwerkzeugs 10a, 10b, 10c mit dem größten Durchmesser im Bereich des die Manschette 26 tragenden Mittelteils 24. Die Manschette 26 ist blau eingefärbt und mit dem Firmenlogo des Herstellers versehen, um die Bohrwerkzeuge 10a, 10b, 10c auf den ersten Blick als vom Hersteller kommend zu kennzeichnen.
Der Mittelteil 24 weist eine rings umlaufende Vertiefung 30 auf, in die ein nach innen vorstehender Wulst 32 der Manschette 26 eingreift. Die Manschette 26 ist zudem elastisch gedehnt, so dass ihre elastische Rückstellkraft sie in Kraftschluss mit dem Mittelteil 24 bringt. Sie ist damit in axialer Richtung des Bohrwerkzeugs 10a, 10b, 10c fixiert. Aus ihrer dem Mittelteil 24 abgewandten Außenfläche 28 stehen zudem vier in 1a nicht dargestellte, in konstanten Winkelabständen zueinander angeordnete, sich in axialer Richtung erstreckende, einstückig angeformte Rippen 34 vor, die ein Wegrollen des Bohrwerkzeugs 10a, 10b, 10c verhindern, wenn dieses auf einer ebenen Fläche liegt. Die Rippen 34 erleichtern, verbunden mit der gegenüber dem Grundkörper 12 raueren Oberfläche der Manschette 26, das Greifen durch einen Benutzer, insbesondere wenn das Bohrwerkzeug 10a, 10b, 10c mit Öl verschmiert ist.
Das in 3a, 3b dargestellte Bohrwerkzeug 110 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen so aufgebaut wie die Bohrwerkzeuge 10a, 10b, 10c gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Gleiche Merkmale sind daher mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Hauptunterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass das Bohrwerkzeug 110 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel an seinem Mittelteil 24 keine rings umlaufende Manschette aufweist, sondern eine Vielzahl von einzelnen, in Umfangsrichtung im Abstand zueinander angeordneten Mantelelementen 126. Diese sind wie die Manschette 26 aus elastomerem Kunststoff gefertigt und tragen als Herstelleridentifikation das Logo des Herstellers. Die Mantelelemente 126 sind auf der Mantelfläche 25 des Mittelteils 24 festgeklebt und bilden gegenüber der Mantelfläche 25 Erhöhungen. Sie weisen somit nicht nur eine Kennzeichnungsfunktion auf, sondern erleichtern die Greifbarkeit des Bohrwerkzeugs 110, indem sie dessen Oberfläche im Bereich des Mittelteils 24 aufrauhen und zudem das Abrollen des Bohrwerkzeugs 110 erschweren, wenn es auf einer ebenen Fläche aufliegt.
Der in 4 dargestellte Werkzeughalter 210 weist einen Grundkörper 212 mit einem Schaft 214 zum Einspannen in eine Maschine und einem sich von einer Spitze 216 in der Längsrichtung des Grundkörpers 212 zum Schaft 214 hin erstreckenden Aufnahmeteil 218 auf, der der Aufnahme des Schafts eines Werkzeugs, beispielsweise eines vorbeschriebenen Bohrwerkzeugs 10a, 10b, 10c, 110, dient. Zwischen dem Schaft 214 und dem Aufnahmeteil 218 weist der Grundkörper 212 einen Mittelteil 224 auf, der, wie der Mittelteil 24 der Bohrwerkzeuge 10a, 10b, 10c an seiner Mantelfläche 225 mit einer rings umlaufenden Manschette 226 aus elastomerem Kunststoff versehen und von dieser rings ummantelt ist. Der Mittelteil 224 ist zudem der Teil des Grundkörpers 212 mit dem größten Durchmesser. Wird der Werkezughalter 210 auf einer ebenen Fläche abgelegt, so kommt die Manschette 226 mit dieser Fläche in Berührung und hindert den Werkzeughalter 210 am Wegrollen bzw. am Wegrutschen. Die Manschette 226 ist zudem entsprechend der Manschette 26 gemäß 2b ausgestaltet mit der Ausnahme, dass sie, angepaßt an den Mittelteil 224 des Grundkörpers 212, eine geringere Länge aufweist und zudem an seiner Außenfläche 228 mit acht in gleichen Winkelabständen angeordneten Rippen 234 versehen ist.
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung betrifft ein spanabhebendes Werkzeug 10a, 10b, 10c, 110 mit einem sich in einer Längsrichtung erstreckenden Grundkörper 12, der einen Schaft 14 zum Einspannen in einen Werkzeughalter und einen mindestens eine Schneide 20 aufweisenden Bearbeitungsteil 18 aufweist, welcher sich von einer Spitze 16 des Grundkörpers 12 in Richtung zum Schaft 14 erstreckt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Grundkörper 12 einen zwischen dem Schaft 14 und dem Bearbeitungsteil 18 angeordneten Mitteilteil 24 aufweist und dass der Mittelteil 24 an seiner Mantelfläche 25 mindestens ein die Mantelfläche 25 zumindest teilweise bedeckendes Mantelelement 26, 126 trägt, das in Längsrichtung unverschieblich am Mittelteil 24 fixiert ist und aus einem anderen Werkstoff besteht als der Grundkörper 12.
Bezugszeichenliste

10a: Bohrwerkzeug
10b: Bohrwerkzeug
10c: Bohrwerkzeug
12: Grundkörper
14: Schaft
16: Spitze
18: Bearbeitungsteil
20: Schneide
22: Spanfördernuten
24: Mittelteil
25: Mantelfläche
26: Mantelelement/Manschette
28: Außenfläche
30: Vertiefung
32: Wulst
34: Rippen
110: Bohrwerkzeug
126: Mantelelemente
210: Werkzeughalter
212: Grundkörper
214: Schaft
216: Spitze
218: Aufnahmeteil
224: Mittelteil
225: Mantelfläche
226: Manschette
228: Außenfläche
234: Rippen

Claims

Spanabhebendes Werkzeug mit einem sich in einer Längsrichtung erstreckenden Grundkörper (12), der einen Schaft (14) zum Einspannen in einen Werkzeughalter und einen mindestens eine Schneide (20) aufweisenden Bearbeitungsteil (18) aufweist, welcher sich von einer Spitze (16) des Grundkörpers (12) in Richtung zum Schaft (14) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (12) einen zwischen dem Schaft (14) und dem Bearbeitungsteil (18) angeordneten Mittelteil (24) aufweist und dass der Mittelteil (24) an seiner Mantelfläche (25) mindestens ein die Mantelfläche (25) zumindest teilweise bedeckendes Mantelelement (26, 126) trägt, das in Längsrichtung unverschieblich am Mittelteil (24) fixiert ist und aus einem anderen Werkstoff besteht als der Grundkörper (12).
Werkzeughalter mit einem sich in einer Längsrichtung erstreckenden Grundkörper (212), der einen Schaft (214) zum Einspannen in eine Maschine und einen Aufnahmeteil (218) für die Aufnahme eines Bearbeitungswerkzeugs aufweist, welcher sich von einer Spitze (216) des Grundkörpers (212) in Richtung zum Schaft (214) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (212) einen zwischen dem Schaft (214) und dem Aufnahmeteil (218) angeordneten Mittelteil (224) aufweist und dass der Mittelteil (224) an seiner Mantelfläche (225) mindestens ein die Mantelfläche (225) zumindest teilweise bedeckendes Mantelelement (226) trägt, das in Längsrichtung unverschieblich am Mittelteil (224) fixiert ist und aus einem anderen Werkstoff besteht als der Grundkörper (212).
Werkzeug oder Werkzeughalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Mantelelement (26, 126, 226) aus einem elastomeren Werkstoff besteht.
Werkzeug oder Werkzeughalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Mantelelement (26, 126, 226) aus einem Polymerwerkstoff besteht.
Werkzeug oder Werkzeughalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Mantelelement (26, 126, 226) eine Oberfläche mit einem bezüglich einer beliebigen Fläche höheren Gleitreibungskoeffizienten und/oder höheren Haftreibungskoeffizienten aufweist als der Grundkörper (12, 212).
Werkzeug oder Werkzeughalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelteil (24, 224) und das mindestens eine Mantelelement (26, 126, 226) stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Werkzeug oder Werkzeughalter, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelteil (24) an seiner Mantelfläche (25) mehrere in Umfangsrichtung des Mittelteils (24) in vorzugsweise gleichen Abständen zueinander angeordnete Mantelelemente (126) trägt.
Werkzeug oder Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelteil (24, 224) an seiner Mantelfläche als Mantelelement (26, 226) eine Manschette trägt, die um den Mittelteil (24, 224) um mehr als 180° und vorzugsweise um 360° umläuft.
Werkzeug oder Werkzeughalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelteil (24, 224) und die Manschette (26, 226) mittels eines Formschlusses miteinander verbunden sind.
Werkzeug oder Werkzeughalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschluss durch einen in eine komplementäre Vertiefung (30) eingreifenden, zumindest teilweise umlaufenden Wulst (32) gebildet wird.
Werkzeug oder Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelteil (24, 224) und die Manschette (26, 226) mittels eines Kraftschlusses, insbesondere mittels eines durch elastische Dehnung der Manschette (26, 226) erzeugten Kraftschlusses, miteinander verbunden sind.
Werkzeug oder Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette (26, 226) mehrere im Abstand zueinander angeordnete, aus ihrer dem Mittelteil (24, 224) abgewandten Außenfläche (28, 228) vorstehende Erhebungen aufweist.
Werkzeug oder Werkzeughalter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen sich in der Längsrichtung erstreckende Rippen (34, 234) sind.
Werkzeug oder Werkzeughalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Mantelelement (26, 126, 226) an seiner dem Mittelteil (24, 224) abgewandten Außenfläche (28, 228) beschriftet ist.
Werkzeug oder Werkzeughalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Mantelelement (26, 126, 226) einen elektronischen Datenspeicher aufweist.
Werkzeug oder Werkzeughalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich sein größter Durchmesser im Bereich des mindestens einen Mantelelements (26, 126, 226) befindet.
Werkzeug oder Werkzeughalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Mantelelement (26, 126, 226) eine andere Farbe aufweist als der Grundkörper (12, 212).