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Technisches Gebiet:
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Die Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug für eine Fräsmaschine zum Fräsen von Kurbelwellen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Fräsmaschine mit dem Fräswerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 14.
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Hintergrund:
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Fräswerkzeuge zum Fräsen von Metallbauteilen sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. Bekannt geworden sind ebenfalls Fräswerkzeuge, die als ein aus verschiedenen Materialien bestehender Verbundkörper ausgebildet sind.
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Beispielsweise beschreibt die Druckschrift
DE 199 34 125 A1 , die wohl den nächstliegenden Stand der Technik bildet, einen Fräsmesserkopf, dessen Werkzeuggrundkörper ein aus mehreren Teilen und aus verschiedenen Materialien bestehender Verbundkörper ist. Teile davon bestehen aus einem kohlefaserverstärktem Kunststoff.
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Beschreibung:
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein leicht zu handhabendes und funktional verbessertes Fräswerkzeug bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein Fräswerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Fräsmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.
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Es wird ein Fräswerkzeug für eine Fräsmaschine vorgeschlagen, wobei das Fräswerkzeug und/oder die Fräsmaschine zum Fräsen von Kurbelwellen ausgebildet ist/sind. Das Fräswerkzeug ist rotationssymmetrisch ausgebildet und um eine Rotationsachse rotierbar. Es weist einen ersten Teilabschnitt, einen zweiten Teilabschnitt und einen dritten Teilabschnitt auf. Vorzugsweise bilden der erste, zweite und dritte Teilabschnitt gemeinsam das Fräswerkzeug. Insbesondere sind der erste, zweite und dritte Teilabschnitt einstückig, insbesondere stoffschlüssig, miteinander zu dem Fräswerkzeug verbunden.
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Der zweite Teilabschnitt ist aus einem anderen Material gebildet als der erste Teilabschnitt und dritte Teilabschnitt. Der zweite Teilabschnitt ist zwischen dem ersten Teilabschnitt und dem dritten Teilabschnitt angeordnet. Insbesondere ist der zweite Teilabschnitt in einer Draufsicht auf eine flächige Erstreckung des Fräswerkzeugs zur einen Seite vom ersten Teilabschnitt begrenzt und zur anderen Seite vom dritten Teilabschnitt. Dadurch ist der dritte Teilabschnitt vollständig beabstandet zum ersten Teilabschnitt angeordnet.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Teilabschnitt aus einem Karbonfasermaterial gebildet. Durch den Einsatz des Karbonfasermaterials kann ein Eigengewicht des Fräswerkzeugs gegenüber der Verwendung von anderen Materialien, insbesondere von Stahl und/oder einer Stahllegierung, deutlich verringert werden. Dadurch wird die Handhabung des Fräswerkzeugs an der Fräsmaschine erleichtert. Insbesondere kann das Fräswerkzeug aufgrund des geringeren Eigengewichts schnell und einfach durch ein anderes Fräswerkzeug ersetzt werden. Dadurch können Kosten für Hebemaschinen und Transportmaschinen an der Fräsmaschine und im Fertigungsumfeld eingespart werden. Weiterhin können dadurch Arbeitszeit und Kosten eingespart werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der erste Teilabschnitt und der dritte Teilabschnitt aus einem gleichen Material gebildet. Vorzugsweise sind der erste und der dritte Teilabschnitt aus Stahl oder aus einer Stahllegierung gebildet. Dadurch kann eine ausreichende Festigkeit des Fräswerkzeugs gewährleistet werden.
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In einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weist das Fräswerkzeug eine zentrale Aussparung auf. Insbesondere ist das Fräswerkzeug als ein Fräsring und/oder als eine Frässcheibe mit der zentralen Aussparung ausgebildet. Durch die zentrale Aussparung ist das Fräswerkzeug auf einer Welle vorzugsweise drehfest anordbar und mit dieser rotierbar. Durch die Rotationsbewegung des Fräswerkzeugs können die Kurbelwellen gefräst werden.
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Vorzugsweise weist das Fräswerkzeug als der Fräsring und/oder als die Frässcheibe eine konstante Stärke und/oder Dicke auf. Alternativ ist es im Rahmen der Erfindung möglich, dass mindestens einer der Teilabschnitte eine andere Dicke und/oder Stärke als der oder die anderen Teilabschnitte aufweisen. Beispielsweise weisen der erste und zweite Teilabschnitt die gleiche Stärke und/oder Dicke auf, wogegen der dritte Teilabschnitt in seiner Stärke und/oder Dicke abweicht.
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Eine mögliche Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die drei Teilabschnitte des Fräswerkzeugs ringförmig ausgebildet sind. Beispielsweise ist der erste Teilabschnitt als ein Innenring, der zweite Teilabschnitt als ein Mittelring und der dritte Teilabschnitt als mindestens ein Außenring ausgebildet. Der mindestens eine Außenring kann z. B. als genau ein Außenring oder als ein erster und zweiter Außenring ausgebildet sein. Optional weist der genau eine Außenring die gleiche Stärke bzw. Dicke wie der Mittelring und der Innenring auf. Vorzugsweise weicht der mindestens eine Außenring in der Ausbildung als der erste und zweite Außenring von der Stärke und/oder Dicke des Mittelrings und/oder des Innenrings ab.
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Eine bevorzugte konstruktive Umsetzung der Erfindung sieht vor, dass der Innenring die zentrale Aussparung umschließt. Insbesondere ist das Fräswerkzeug mit dem Innenring auf der Welle angeordnet und/oder anordbar. Da der Innenring bevorzugt aus dem Stahl oder der Stahllegierung gebildet ist, weist er eine ausreichende dauerhafte Festigkeit und Stabilität auf, um das Fräswerkzeug auf der Welle zu montieren und zu rotieren.
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Im Rahmen der Erfindung ist es besonders bevorzugt, dass der Innenring, der Mittelring und der mindestens eine Außenring konzentrisch zueinander angeordnet sind. Vorzugsweise weist der mindestens eine Außenring einen Durchmesser auf, der größer ist als der Durchmesser des Mittelrings und des Innenrings. Insbesondere weist der Mittelring einen größeren Durchmesser als der Innenring auf und einen kleineren Durchmesser als der mindestens eine Außenring.
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Besonders bevorzugt ist im Rahmen der Erfindung, dass der Mittelring den Innenring vollständig umgibt und/oder einschließt. Optional ergänzend schließt der mindestens eine Außenring den Mittelring vollständig ein und/oder umgibt diesen.
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Möglich im Rahmen der Erfindung ist auch, dass der mindestens eine Außenring in der Ausbildung als der erste und zweite Außenring den Mittelring entlang seines Umfangs vollständig einschließen. Vorzugsweise sind der erste und zweite Außenring beabstandet zueinander auf dem Mittelring angeordnet, sodass zwischen dem ersten und zweiten Außenring ein Abstand gebildet ist. Besonders bevorzugt ist, dass der erste und zweite Außenring in diesem Fall auf Außenkanten des Mittelrings angeordnet sind und/oder diese umgeben und/oder einschließen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der dritte Teilabschnitt, insbesondere der mindestens eine Außenring, mehrere Schnittstellen auf, die zur Befestigung von Fräseinsätzen ausgebildet sind. Beispielsweise sind die mehreren Schnittstellen zur form- und/oder kraftschlüssigen Aufnahme der Fräseinsätze ausgebildet. Insbesondere können die Fräseinsätze in den Schnittstellen verschraubt werden.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung bildet eine Fräsmaschine mit dem Fräswerkzeug nach der bisherigen Beschreibung und/oder nach den Ansprüchen 1–14.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
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1 eine Draufsicht von oben auf eine flächige Erstreckung eines Fräswerkzeugs;
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2 eine perspektivische Seitenansicht eines abgewandelten Fräswerkzeugs;
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3 eine perspektivische Seitenansicht eines alternativen Fräswerkzeugs zu dem aus 1 und 2.
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Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine Draufsicht von oben auf eine flächige Erstreckung eines Fräswerkzeugs 1, das zum Fräsen von Kurbelwellen ausgebildet ist. Das Fräswerkzeug 1 ist zur Anordnung in einer Fräsmaschine geeignet und/oder ausgebildet.
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Das Fräswerkzeug 1 ist rotationssymmetrisch, insbesondere als ein Fräsring mit einer zentralen Aussparung 2 ausgebildet. Durch die Aussparung 2 ist eine Welle hindurchführbar, über die das Fräswerkzeug 1 gemeinsam mit der Welle rotierbar ist. Hierfür ist das Fräswerkzeug 1 drehfest auf der Welle lagerbar.
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Das Fräswerkzeug 1 weist einen ersten Teilabschnitt 3, einen zweiten Teilabschnitt 4 und einen dritten Teilabschnitt 5 auf. Insbesondere sind der erste, zweite und dritte Teilabschnitt 3, 4, 5 einstückig, z. B. stoffschlüssig, miteinander verbunden.
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Der zweite Teilabschnitt 4 ist zwischen dem ersten Teilabschnitt 3 und dem dritten Teilabschnitt 5 angeordnet. Der zweite Teilabschnitt 4 ist aus einem anderen Material als der erste und dritte Teilabschnitt ausgebildet. Insbesondere ist der zweite Teilabschnitt 4 aus einem Karbonfasermaterial gebildet. Der erste und dritte Teilabschnitt 3, 5 sind aus Stahl und/oder aus einer Stahllegierung gebildet.
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Durch die Verwendung von Karbonfasermaterial kann ein Eigengewicht des Fräswerkzeugs erheblich reduziert werden. Dadurch kann auf Hebe- und/oder Transportvorrichtungen an der Fräsmaschine oder im Umfeld der Fräsmaschine verzichtet werden. Insbesondere kann das Fräswerkzeug manuell auf der Fräsmaschine montiert und von dieser entnommen werden. Im Speziellen wird die Handhabung erheblich erleichtert. Dadurch dass der erste und dritte Teilabschnitt 3, 5 aus Stahl und/oder der Stahllegierung gebildet ist, ist eine ausreichende Stabilität und/oder Festigkeit des Fräswerkzeugs 1 zur drehfesten Anordnung auf der Welle und zum Fräsen der Kurbelwellen gewährleistet.
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Der erste Teilabschnitt 3 ist als ein Innenring 31 ausgebildet. Der zweite Teilabschnitt 4 ist als ein Mittelring 41 und der dritte Teilabschnitt 5 als ein Außenring 51 ausgebildet. Der Innenring 31 schließt die zentrale Aussparung 2 vollständig ein und/oder umgibt diese. Dadurch ist das Fräswerkzeug 1 über den Innenring 31 auf der Welle lagerbar.
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Der Mittelring 41 weist einen größeren Durchmesser auf als der Innenring 31. Insbesondere umschließt der Mittelring 41 den Innenring 31 vollständig. Der Außenring 51 weist einen größeren Durchmesser als der Mittelring 41 und der Innenring 31 auf. Insbesondere umschließt der Außenring 51 den Mittelring 41 und den Innenring 31 vollständig.
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2 zeigt ein abgewandeltes Fräswerkzeug 1 in einer perspektivischen Seitenansicht. In der zentralen Aussparung 2 ist ein Adapter 7 eingesetzt, der zur Anordnung des Fräswerkzeugs 1 auf der Fräsmaschine ausgebildet ist. Das Fräswerkzeug 1 ist daher als eine Frässcheibe ausgebildet. Das Fräswerkzeug 1 weist den ersten, zweiten und dritten Teilabschnitt 3, 4, 5 auf. Diese sind wie in 1 beschrieben als der Innenring 31, Mittelring 41 und Außenring 51 ausgebildet. Der Innenring 31 und der Außenring 51 sind aus dem Stahl und/oder der Stahllegierung gebildet, der Mittelring 41 aus dem Karbonfasermaterial.
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Das Fräswerkzeug 1 weist über seine flächige Erstreckung eine konstante Stärke und/oder Dicke S auf. Insbesondere sind der Innenring 31, der Mittelring 41 und der Außenring 51 gleich dick und/oder gleich stark ausgebildet.
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Der Außenring 51 weist mehrere Schnittstellen 6 auf, die zur Befestigung von Fräseinsätzen ausgebildet sind. Beispielsweise sind die Schnittstellen 6 als Gewinde zum Einschrauben der Fräseinsätze ausgebildet. Die Schnittstellen 6 können radial um einen Umfang des Außenrings 51 verteilt angeordnet sein.
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3 zeigt eine alternative Ausgestaltung des Fräswerkzeugs 1 in einer perspektivischen Seitenansicht. Der erste und zweite Teilabschnitt sind wie zuvor in den 1 und 2 ausgebildet.
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Dagegen ist der dritte Teilabschnitt 5 als ein erster und zweiter Außenring 51a, 51b aus Stahl und/oder der Stahllegierung ausgebildet. Der erste und zweite Außenring 51a, 51b sind beabstandet zueinander auf Außenkanten des Mittelrings 41 angeordnet und umgeben diesen und/oder schließen diesen ein. Insbesondere ist zwischen dem ersten und zweiten Außenring 51a, 51b ein Abstand A angeordnet, sodass ein anderes Fräsergebnis an den Kurbelwellen erhalten wird, als mit dem in 2 gezeigten Fräswerkzeug 1. Auf jedem Außenring 51a, 51b sind mehrere Schnittstellen zur Befestigung der Fräseinsätze angeordnet.
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Während vorstehend mindestens ein Ausführungsbeispiel detailliert offenbart wurde, ist es anzuerkennen, dass eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Variationen existieren. Es ist ebenfalls anzuerkennen, dass das mindestens eine Ausführungsbeispiel nur beispielhaften Charakter hat und keine Begrenzung des Schutzumfangs, der Anwendungsgebiete oder der Konfiguration darstellt. Vielmehr soll die vorliegende Offenbarung einen angenehmen Fahrplan zur Umsetzung mindestens eines Ausführungsbeispiels sein. Somit sollte es anzuerkennen sein, dass verschiedene Variationen der Funktion oder der Anordnung der Elemente des mindestens einen Ausführungsbeispiels umgesetzt werden können, ohne den Umfang zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtmäßigen Äquivalente vorgegeben ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fräswerkzeug
- 2
- zentrale Aussparung
- 3
- erster Teilabschnitt
- 4
- zweiter Teilabschnitt
- 5
- dritter Teilabschnitt
- 6
- Schnittstellen
- 7
- Adapter
- 31
- Innenring
- 41
- Mittelring
- 51
- Außenring
- 51a
- erster Außenring
- 51b
- zweiter Außenring
- A
- Abstand
- S
- Stärke und/oder Dicke
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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