DE10204903A1

DE10204903A1 - Vorrichtung zum Halten eines Werkzeuges

Info

Publication number: DE10204903A1
Application number: DE10204903A
Authority: DE
Inventors: Max Hobe
Original assignee: Individual
Current assignee: Hobe De GmbH
Priority date: 2002-02-06
Filing date: 2002-02-06
Publication date: 2003-08-14
Anticipated expiration: 2022-02-07
Also published as: DE10204903B4

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Halten eines Werkzeuges (21) in einem Gehäuse (1.1 bis 1.3), welches eine Bohrung (18, 28, 49) zur Aufnahme eines Werkzeugschaftes (22) umschließt, der in der Bohrung (18, 28, 49) an einem Anschlag (20) o. dgl. drehfest festliegt, soll dem Werkzeug (21) eine Einrichtung zum Minimieren bzw. Aufheben eines Spiels zwischen Werkzeug (21) und Bohrung (18, 28, 49) bzw. zum Drehen des Werkzeuges (21) in der Bohrung (49) zugeordnet sein.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Halten eines Werkzeuges in einem Gehäuse, welches eine Bohrung zur Aufnahme eines Werkzeugschaftes umschliesst, der in der Bohrung an einem Anschlag od. dgl. drehfest festliegt.
Derartige Vorrichtungen sind bereits in vielfältiger Form und Ausführung bekannt und gebräuchlich. So wird in der DE 198 31 743 ein Halter beschrieben, welcher eine Axialbohrung aufweist, in die ein Werkzeug eingesetzt wird. Dieses Werkzeug weist eine abgeschrägte Stirnfläche auf, welche beim Einsatz in die Axialbohrung dort mit einem Anschlag zusammenwirkt. Dadurch wird das Werkzeug gegen Verdrehung gesichert.
Ein Nachteil besteht hier jedoch darin, dass es im Bereich der Einführöffnung des Werkzeugschaftes in die Axialbohrung des Halters infolge eines nicht zu vermeidenden Spiels zu einem Vibrieren kommt, was unerwünscht ist.
Aus der DE 201 05 764 ist eine weitere derartige Vorrichtung bekannt. Hier weist der Halter einen Hülsenschaft auf, dem eine Gewindehülse mit einem Aussengewinde angeformt ist. Diese Gewindehülse weist im Bereich des Aussengewindes einen oder mehrere Schlitze auf. Beim Aufschrauben einer Überwurfmutter werden Teile der Gewindehülse gegen den Werkzeugschaft gedrückt, wodurch das in die Axialbohrung eingesetzte Werkzeug weiter eingeengt und ein Vibrieren des Werkzeuges in der Axialbohrung vermieden wird.
In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass es dennoch zu einer Vibration des Werkzeuges in der Axialbohrung kommt. Dies geschieht vor allem bei der Bearbeitung von harten Werkstoffen und ist unerwünscht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile zu vermeiden und eine Vorrichtung zu schaffen, bei welcher das Werkzeug selbst bei der Bearbeitung von harten Werkstoffen fest in dem Werkzeughalter sitzt und eine Vibration desselben nahezu vollständig vermieden wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass dem Werkzeug eine Einrichtung zum Minimieren bzw. Aufheben eines Spiels zwischen Werkzeug und Bohrung bzw. zum Drehen des Werkzeuges in der Bohrung zugeordnet ist.
Eine Möglichkeit kann sein, nach dem Einsatz des Werkzeuges in die Axialbohrung des Werkzeughalters einen Bügel über das Werkzeug zu legen. Dieser Bügel wird mittels eines Einsatzes an den Aussenmantel des Gehäuses angelegt und der Einsatz gelangt in den Bereich einer Ausnehmung. Dort kann der Einsatz mittels eines Befestigungselementes festgezogen werden. Durch den Druck eines Schenkels des Bügels auf den Sicherungsring des Werkzeuges, welches dadurch weiter in die Axialbohrung hineingedrückt wird, wird das Werkzeug weiter verspannt. Allerdings wird durch die seitliche Anordnung des Bügels auch ein seitlicher Druck auf das Werkzeug ausgeübt und dieses gegen die Innenwand der Axialbohrung gedrückt. Somit wird zwar eine Vibration des Werkzeuges in dem Werkzeughalter vermieden, jedoch kann es zu einem ungleichmässigen Bearbeiten eines Werkstückes durch das Werkzeug kommen, da dieses nicht mehr exakt zentriert ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Einsatzes des Bügels liegt in einer Schrägfläche, welche mit einer Steigfläche der Ausnehmung korrespondiert. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, dass der Einsatz beim Einschrauben des Befestigungselementes in die Ausnehmung gezogen werden kann. Es findet hierbei eine Parallelverschiebung zwischen der Steigfläche der Ausnehmung und der Schrägfläche des Einsatzes statt.
Als Befestigungsmittel für den Bügel wird bevorzugt eine Schraube verwendet, es ist jedoch auch jedes andere Befestigungselement denkbar und soll daher von der vorliegenden Erfindung umfasst sein.
Desweiteren sind die Bohrung für das Befestigungselement und die Axialbohrung bevorzugt exzentrisch angeordnet, damit sowohl das Werkzeug als auch das Befestigungselement nicht kollidieren. Es ist jedoch auch denkbar, die Bohrung für das Befestigungselement durch die Axialbohrung zu führen. Falls dies der Fall ist und die Bohrung unterhalb des Anschlages durch die Axialbohrung führt, so muss in dem Werkzeug eine entsprechende Bohrung vorhanden sein, durch welche das Befestigungselement geführt werden kann, wenn das Werkzeug in die Axialbohrung eingesetzt ist. Führt die Bohrung oberhalb des Anschlages durch die Axialbohrung, so ist dies für das Werkzeug nicht relevant.
Desweiteren ist die Bohrung im vorliegenden Fall nicht durchgehend angeordnet. Sie kann jedoch ohne weiteres auch durchgehend sein.
Um Deformationen durch das Zusammendrücken des Gehäuses beim Einschrauben des Befestigungselementes zuzulassen, können in dem Gehäuse ein oder mehrere Schlitze vorgesehen sein, welche dann bevorzugt in der näheren Umgebung der Bohrung vorgesehen sind.
Eine weitere Verbesserung der gesamten Vorrichtung tritt ein, wenn auf das Werkzeug von allen Seiten ein gleichmässiger Druck ausgeübt wird. Dieser wird durch eine Büchse gewährleistet, welche um einen Gehäuseschaft vorgesehen ist.
Nach dem Einsatz des Werkzeuges in die Axialbohrung des Werkzeughalters wird eine Überwurfmutter mittels eines Innengewindes auf ein Aussengewinde der Büchse geschraubt. Dadurch wird die Büchse, wenn die Überwurfmutter an einen Sicherungsring des Werkzeuges stösst, nach unten gezogen. Dabei rollt ein Ring, welcher in einer Ringmulde der Büchse angeordnet ist, ebenfalls nach unten und drückt einen konusartigen Ansatz spannbackenartig zusammen. Die Elastizität des Materials oder Schlitze, welche in den Ansatz eingeformt sind, ermöglichen ein elastisches Zusammendrücken der einzelnen Teile des Ansatzes.
Durch das gleichmässige Drücken der Teile des Ansatzes gegen den Werkzeugschaft wird dieser in der Axialbohrung fest eingespannt und eine Vibration bei der Bearbeitung von Werkstoffen verhindert.
Auch eine andere Anordnung des Ringes in der Büchse ist denkbar. So kann die Büchse auf ihrer Innenfläche beispielsweise eine umlaufende Ringnut aufweisen, in welche der Ring drehbar eingesetzt ist. Oder der Ring kann vollkommen entfallen und das Zusammendrücken des Ansatzes der Büchse allein überlassen werden. Die verschiedenen Möglichkeiten sollen von der vorliegenden Erfindung umfasst sein.
Die Zuordnung des Ansatzes zum Gehäuse kann ebenfalls auf verschiedene Arten erfolgen. Er kann mit dem Gehäuseschaft fest verbunden oder mittels eines Gewindes aufschraubbar sein, wodurch sich die Möglichkeit ergibt, den Ansatz nach Belieben abzunehmen. Eventuell kann der Ansatz auch direkt mit dem Gehäuse verbunden sein.
Ferner ist der Büchse im vorliegenden Ausführungsbeispiel bevorzugt ein Stift als Verdrehschutz zugeordnet. Dieser Stift wirkt mit einer Abflachung auf der Mantelfläche des Gehäuseschaftes zusammen. Die Ausgestaltung des Stiftes und der Abflachung kann jedoch auch anders sein oder ganz wegfallen.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht auch die Möglichkeit, die Axialbohrung exzentrisch anzuordnen. Auch ihre Form kann variieren. So kann sie rund, eckig od. dgl. sein. Je nach Wahl ist dann das in die Axialbohrung eingesetzte Werkzeug ebenfalls rund, eckig od. dgl., was jedoch die Qualität der Bearbeitung nicht einschränkt.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung befindet sich die Bohrung mit dem Werkzeug in einem Einsatz, welcher wiederum in eine formgleiche Sacklochbohrung in dem Gehäuse eingesetzt ist. Der Einsatz kann mittels eines Schneckenrades und einem dazugehörigen Schneckenantrieb gedreht werden.
Die Sacklochbohrung durchquert das Gehäuse hierbei nicht vollständig, sondern läuft konusförmig aus. Zum Verspannen des Einsatzes in der Sacklochbohrung wird ein Innengewinde einer Überwurfmutter auf ein Aussengewinde eines Gehäuseschaftes aufgeschraubt. Die Überwurfmutter drückt über den Sicherungsring des Schaftes das Werkzeug und damit auch den Einsatz nach oben und verspannt das Werkzeug damit fest in der Bohrung. Es entsteht insbesondere in dem konusförmigen Teil der Sacklochbohrung ein Presssitz. Eine andere Ausformung der Sacklochbohrung und des Einsatzes ist jedoch auch hier denkbar. Sowohl bei diesem Ausführungsbeispiel, als auch bei dem bereits erwähnten können anstatt der Überwurfmutter auch andere Befestigungselemente, wie eine Schraubplatte, Federelemente od. dgl. gegen den Sicherungsring drücken.
Die Drehbarkeit des Einsatzes und des darin enthaltenen Werkzeuges ist nicht auf das Schneckenrad und den Schneckenantrieb beschränkt. Anstelle des Schneckenrades und des Schneckenantriebes können auch andere bekannte Drehvorrichtungen verwendet werden. Ferner kann der nach aussen ragende Schneckenantrieb zum Drehen des innen liegenden Schneckenrades manuell, automatisch, elektrisch oder ähnlich bedient werden. Eine Beschränkung auf das vorliegende Ausführungsbeispiel ist nicht gegeben.
Weiterhin ist die Axialbohrung in dem Gehäuse bevorzugt exzentrisch angeordnet, um beispielsweise Massänderungen an herzustellenden Bohrungen zu ermöglichen. Sie kann jedoch auch mittig in dem Gehäuse angeordnet sein.
Die verschiedenen Möglichkeiten der Formen und Anordnungen sollen von der vorliegenden Erfindung umfasst sein.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Werkzeug zum Bearbeiten von Werkstücken mit einem Schaft und einer Bearbeitungsspitze sowie ein Verfahren zur Herstellung solch eines Werkzeuges.
Derartige Werkzeuge sind bereits in vielfältiger Form und Ausführung bekannt und gebräuchlich. Sie weisen jedoch den Nachteil auf, dass ein Träger an der Bearbeitungsspitze mit einer Ausnehmung versehen ist, welche von der Seite betrachtet eine rechtwinkliges Profil aufweist. Das bedeutet, dass die Ausnehmung mit Ecken versehen ist. In diese Ausnehmung wird dann zumindest eine Platte eingesetzt und dort unter normalen Umgebungsbedingungen verlötet. Bei der anschliessenden Abkühlphase entstehen Spannungen, welche vor allem in den Ecken bei dem Werkstoff der Platte Risse entstehen lassen. Ausserdem entstehen in den Ecken Hohlräume, die nicht vom Lötmittel ausgefüllt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die oben genannten Nachteile zu vermeiden und ein Werkzeug zu schaffen, bei welchem auf dem Träger ein Schneidkopf ohne Risse und Hohlräume erzeugt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass auf einem Träger eine Platte schräg angeordnet ist, welche einen Schneidkopf bildet.
Bei der Herstellung wird der Träger an der Bearbeitungsspitze des Werkzeuges zunächst schräg geschliffen. Es entsteht also keine Ausnehmung, wie oben erwähnt, mit Ecken und Kanten, sondern eine ebene Fläche ohne Ecken. Auf diese schräge Fläche wird eine Platte gelötet. Durch die schräge Anordnung der Platte ist eine thermische Belastung an Stosskanten ist nicht mehr gegeben und in der folgenden Abkühlphase entstehen demnach auch keine Risse. Die Platte wird anschliessend zu dem Schneidkopf angeschliffen.
Die den Schneidkopf bildende Platte besteht bevorzugt aus CBN (Kubischem Bornitrit). Anstelle von CBN kann jedoch auch ein anderer geeigneter Schneidstoff, wie CVD (Chemical Vapor Diamant), polykristalliner oder monokristalliner Diamant (PKD, MKD), verwendet werden.
Das Löten erfolgt bevorzugt im Vakuum, denn durch das Vakuum wird das Lötmittel besser zwischen den einzelnen Werkstoffen angepresst und verbindet sich inniger. Es kommt zu keinem Lufteinschluss zwischen den Werkstoffen, so dass es zu keiner Oxidation kommen kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Halten eines Werkzeuges gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Ausgangslage ohne Überwurfmutter;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäss Fig. 1 mit der Überwurfmutter in Gebrauchslage;
Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III durch die Vorrichtung gemäss Fig. 1;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum Halten eines Werkzeuges in einer ersten Ausgangslage;
Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäss Fig. 4 in Gebrauchslage;
Fig. 6 einen um 90° gedrehten Längsschnitt entlang der Linie VI-VI durch die Vorrichtung gemäss Fig. 5;
Fig. 7 einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum Halten eines Werkzeuges;
Fig. 8 einen Querschnitt entlang der Linie VIII-VIII durch die Vorrichtung gemäss Fig. 7;
Fig. 9 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemässes Werkzeug zum Einsetzen in einen Werkzeughalter vor der Bearbeitung; und
Fig. 10 eine Draufsicht auf das Werkzeug gemäss Fig. 9 nach der Bearbeitung.
Gemäss den Fig. 1 bis 4 weist ein Werkzeughalter R₁ ein Gehäuse 1.1, einen Gehäuseschaft 2.1 sowie einen daran angeordneten konusartigen Ansatz 3 auf. Der Ansatz 3 ist aus einem elastischen Material hergestellt und/oder besitzt bevorzugt vier Schlitze 4 in seinem Umfang, um einen Durchmesser d₁ in dem Ansatz 3 spannbackenartig verringern zu können.
Um den Gehäuseschaft 2.1 ist eine Büchse 5 angeordnet, welche mit einem Aussengewinde 6 versehen ist. Das Aussengewinde 6 dient dem Aufschrauben einer Überwurfmutter 7 (Fig. 2), welche ihrerseits mit einem Innengewinde 8 versehen ist. Einends der Büchse 5 bildet ein Teil einer Innenfläche 9 eine Ringmulde 10 aus, deren Boden 11 sich einerseits bis zur Randkante 12 erstreckt und andererseits bevorzugt etwa waagerecht mit einer Schulter 13 an die Innenfläche 9 anschliesst.
In die Ringmulde 10 ist ein umlaufender Ring 14 eingelegt, welcher einer Mantelfläche 15 des Gehäuseschaftes 2.1 anliegt.
In die Innenfläche 9 der Büchse 5 ist ferner ein Stift 16 eingelegt. Der Stift 16 wirkt mit einer Abflachung 17 auf der Mantelfläche 15 des Gehäuseschaftes 2.1 zusammen. Die Abflachung 17 bewirkt, dass der Stift 16 beim Drehen der Büchse 5 als Verdrehschutz fungiert (siehe Fig. 3).
Der Werkzeughalter R₁ weist ferner eine Axialbohrung 18 auf, welche sowohl das Gehäuse 1.1 als auch den Gehäuseschaft 2.1 sowie den Ansatz 3 mit bevorzugt gleichbleibendem Durchmesser d₁ durchquert.
Das Gehäuse 1.1 wird weiter radial zur Axialbohrung 18 von einer Querbohrung 19 durchquert. In diese Querbohrung 19 ist in Gebrauchslage ein Stift als Anschlag 20 eingesetzt.
In die Axialbohrung 18 des Werkzeughalters R₁ ist ein Werkzeug 21 eingesetzt. Das Werkzeug 21 weist einen Schaft 22 auf, welcher einends eine Stirnfläche 23 besitzt, die abgeschrägt ist. Anderenends ist dem Schaft 22 eine Bearbeitungsspitze 24 angeformt.
In den Schaft 22 ist eine Ringnut 25 eingeformt, in welche ein Sicherungsring 26 als Widerlager eingesetzt ist. Dieser Sicherungsring 26 hat einen grösseren Aussendurchmesser d₂ als ein Innendurchmesser d₃ einer Öffnung 27 in der Überwurfmutter 7, welcher eher dem Durchmesser d₁ der Axialbohrung 18 entspricht.
Die Funktionsweise des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist folgende:
Das Werkzeug 21 wird mit der abgeschrägten Stirnfläche 23 voraus in die Axialbohrung 18 des Werkzeughalters R₁ eingeführt, bis die Stirnfläche 23 auf den Anschlag 20 trifft. Der Anschlag 20 bildet hierbei ein Bewegungsgrenze für das Werkzeug 21, da die Spitze der Stirnfläche 23 beim Drehen nicht an dem Anschlag 20 vorbeikommt. Ist das Werkzeug 21 in die Axialbohrung 18 eingesetzt, befindet sich der Sicherungsring 26 nahe dem Ansatz 3, liegt diesem jedoch nicht an.
Die Büchse 5 und der in die Ringmulde 10 eingelegte Ring 14 befinden sich noch in der Ausgangsstellung oberhalb des Ansatzes 3 gemäss Fig. 1.
Gemäss Fig. 2 wird nun die Überwurfmutter 7 mittels ihres Innengewindes 8 auf das Aussengewinde 6 der Büchse 5 aufgeschraubt. Der Stift 16 in der Innenfläche 9 der Büchse 5 verhindert dabei ein Drehen der Büchse 5 um den Gehäuseschaft 2.1 und ein Mitdrehen der Büchse 5 mit der Überwurfmutter 7.
Beim Aufschrauben der Überwurfmutter 7 auf die Büchse 5 gelangt die Unterseite des Sicherungsringes 26 in Kontakt mit einem inneren Bereich der Überwurfmutter 7 um die Öffnung 27 herum. In dieser Position kann die Überwurfmutter 7 nicht weiter nach oben gelangen. Stattdessen bewegt sich nun die Büchse 5 nach unten.
Je weiter auch der Ring 14 (siehe Fig. 2) nach unten in Richtung seiner Endposition gelangt, desto mehr drückt er den Ansatz 3 um das Werkzeug 21 spannbackenartig zusammen und klemmt es fest. Die Elastizität des Materials und/oder die Schlitze 4 ermöglichen hierbei ein elastisches Zusammendrücken des Ansatzes 3.
Durch das Aufschrauben der Überwurfmutter 7 wird das Werkzeug 21 in die Axialbohrung 18 des Werkzeughalters R₁ hinein und dort mit seiner Stirnfläche 23 gegen den Anschlag 20 gedrückt und somit drehfest verspannt.
Gleichzeitig wird das Werkzeug 21 durch den spannbackenartig zusammengedrückten Ansatz 3 fest eingeklemmt, so dass eine Bewegung oder eine Vibration des Werkzeuges 21 in der Axialbohrung 18 vollständig vermieden wird.
In den Fig. 4 bis 6 wird ein Werkzeughalter 1% dargestellt, welcher lediglich ein Gehäuse 1.2 ohne Gehäuseschaft und Ansatz aufweist. Im Inneren besitzt das Gehäuse 1.2 eine im Gegensatz zu dem oben genannten Werkzeughalter R₁ exzentrisch angeordnete Axialbohrung 28.
Das Gehäuse 1.2 wird ferner, wie bereits oben erwähnt, von der Querbohrung 19 durchquert, welche auch durch die Axialbohrung 28 führt. In diese Querbohrung 19 ist in Gebrauchslage der Anschlag 20 eingesetzt. In die Axialbohrung 28 des Werkzeughalters R₂ ist das Werkzeug 21 eingesetzt.
Ferner ist ein Bügel 31 vorgesehen, welcher einends eine Öffnung 32 in einem Schenkel 31.1 aufweist, durch welche das Werkzeug 21 in Gebrauchslage geführt ist. An den Schenkel 31.1 schliesst ein Einsatz 33 an, in welchem eine Bohrung 34 zur Aufnahme eines Befestigungselementes 35 (siehe Fig. 5), bevorzugt einer Schraube, vorgesehen ist. Die Form des Einsatzes 33 ist so gewählt, dass er in eine Ausnehmung 36 in dem Gehäuses 1.2 passt.
Vom Boden der Ausnehmung 36 führt eine Bohrung 38 in das Gehäuse 1.2, welche exzentrisch angeordnet ist, damit sie nicht in Kollision mit der Axialbohrung 28 kommt. Sie dient der Aufnahme der Schraube 35. Die Bohrung 38 weist hierzu ein Innengewinde 39 auf, in welches in Gebrauchslage ein Gewindebolzenabschnitt 40 der Schraube 35 mit seinem Aussengewinde 41 eingeschraubt ist.
Die Funktionsweise des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist folgende:
Das Werkzeug 21 wird mit der Stirnfläche 23 voraus in die Axialbohrung 28 des Werkzeughalters R₂ eingeführt. Der Einsatz erfolgt auf die gleiche Art und Weise, wie oben beschrieben. D. h. die Stirnfläche 23 trifft auf den Anschlag 20, so dass ein Drehen des Werkzeuges 21 in der Axialbohrung 28 verhindert wird. Der Sicherungsring 26 befindet sich unterhalb des Gehäuses 1.2 und liegt nicht an diesem an.
Nach dem Einsatz des Werkzeuges 21 in die Axialbohrung 28 des Gehäuses 1.2 wird das Werkzeug 21 durch die Öffnung 32 des Bügels 31 gesteckt. Gleichzeitig wird, wie in Fig. 4 ersichtlich, der Einsatz 33 des Bügels 31 an den Aussenmantel 42 des Gehäuses 1.2 angelegt. Dies ist aufgrund einer Parallelverschiebung zwischen einer Schrägfläche 59 des Bügels 31 und einer Steigfläche 59 der Ausnehmung 36 möglich.
Bei einem weiteren Verschieben des Schenkels 31.1 gegen den Sicherungsring 26 gelangt der Einsatz 33 in den Bereich der Ausnehmung 36 des Gehäuses 1.2, wobei die Steigfläche 58 der Ausnehmung 36 mit einer Schrägfläche 59 des Einsatzes 33 zusammenwirkt.
Anschliessend wird die Schraube 35 durch die Bohrung 34 in dem Einsatz 33 des Bügels 31 und in die Bohrung 38 des Gehäuses 1.2 eingeschraubt. Ein Kopf 45 der Schraube 35 kommt auf der Aussenfläche des Bügels 31 zu liegen und der Einsatz 33 wird bei einem weiteren Drehen in die Ausnehmung 36 gezogen und festgelegt. Der Schenkel 31.1 des Bügels 31 drückt auf den Sicherungsring 26 des Werkzeugs 21 und dieses dadurch weiter in die Axialbohrung 28 hinein, wodurch es fest verspannt wird.
Durch ein weiteres Eindrehen des Aussengewindes 41 des Gewindebolzenabschnittes 40 der Schraube 35 in das Innengewinde 39 wird das Innengewinde 39 in Richtung der Bohrung 38 gezogen und durch die Elastizität des Materials bzw. durch eingebrachte Schlitze des Gehäuses 1.2 wird ein Durchmesser d₄ der Axialbohrung 28 verringert und das Werkzeug 21 zusätzlich verspannt.
In den Fig. 7 und 8 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Werkzeughalters R₃ dargestellt. Dieser weist ein Gehäuse 1.3 sowie einen Gehäuseschaft 2.2 auf, welcher mit einem Aussengewinde 46 versehen ist.
Dieses steht in Gebrauchslage mit dem Innengewinde 8 der Überwurfmutter 7 in Eingriff.
Der Gehäuseschaft 2.2 und das Gehäuse 1.3 weisen eine exzentrisch angeordnete, konisch zulaufende Sacklochbohrung 47 auf. In diese ist ein formgleicher, ebenfalls konisch zulaufender Einsatz 48 eingesetzt, welcher eine eigene Bohrung 49 zur Aufnahme des Werkzeuges 21 besitzt.
In dem Gehäuse 1.3 ist um den Einsatz 48 herum und mit diesem drehfest verbunden ein Schneckenrad 50 integriert, welches mittels eines entsprechenden Schneckenantriebes 51 gedreht werden kann. Zur besseren Handhabung ist der Schneckenantrieb 51 so ausgebildet, dass er einends aus dem Gehäuse 1.3 herausschaut. Somit kann von aussen an dem Schneckenantrieb 51 gedreht und dadurch die Position des Schneckenrades 50 bzw. des Einsatzes 48 verändert werden.
In die Bohrung 49 des Einsatzes 48 ist, wie bereits oben erwähnt, das Werkzeug 21 eingesetzt und trifft dort mittels der Stirnfläche 23 auf den Anschlag 20, welcher in eine Querbohrung (nicht dargestellt) eingesetzt ist, die den Einsatz 48 und die Bohrung 49 durchquert. Das Werkzeug 21 ähnelt den oben beschriebenen. Lediglich die Bearbeitungsspitze 24 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel verändert ausgebildet.
Die Funktionsweise des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist folgende:
Auch bei diesem dritten Ausführungsbeispiel wird das Werkzeug 21 mit der Stirnfläche 23 voraus in die Bohrung 49 des Werkzeughalters R₃ eingeführt. Der Einsatz erfolgt auf die gleiche Weise wie bei den oben beschrieben Ausführungsbeispielen. D. h. die Stirnfläche 23 liegt dem Anschlag 20 an und der Sicherungsring 26 befindet sich beabstandet von dem Gehäuseschaft 2.2 und liegt nicht an diesem an.
Um das Werkzeug 21 in der Bohrung 49 zu verspannen, wird das Werkzeug 21 durch die Öffnung 27 der Überwurfmutter 7 geführt und mittels ihres Innengewindes 8 auf das Aussengewinde 46 des Gehäuseschaftes 2.2 aufgeschraubt. Dadurch gelangt ein Bereich um die Öffnung 27 der Überwurfmutter 7 in Kontakt mit der Unterseite des Sicherungsringes 26 und drückt diesen und dadurch auch das gesamte Werkzeug 21 bei einem weiteren Verschrauben nach oben in die Bohrung 49. Gleichzeitig wird der Einsatz 48 ebenfalls nach oben gedrückt und nimmt einen Presssitz in der Sacklochbohrung 47 des Gehäuses 1.3 ein.
Um eine (nachträgliche) Positionsveränderung des Werkzeuges 21 und insbesondere der Bearbeitungsspitze 24 zu ermöglichen, muss lediglich aussen an dem Schneckenantrieb 51 gedreht werden. Da dieses in Eingriff mit dem integrierten Schneckenrad 50 steht, wird dieses ebenfalls gedreht und die Position des Einsatzes 48 und des Werkzeuges 21 dadurch verändert.
In den Fig. 9 und 10 wird ein Werkzeug 21.4 in zwei Stufen seiner Herstellung dargestellt. Das Werkzeug 21.4 weist, wie das oben bereits genannte Werkzeug 21 auch, den Schaft 22 auf, welcher einends die schräge Stirnfläche 23 besitzt und anderenends über ein Verbindungsstück 54 die Bearbeitungsspitze 24 ausbildet. Weiterhin ist dem Schaft 22 die Ringnut 25 eingeformt, in welche der Sicherungsring 26 als Widerlager eingesetzt ist.
Die Bearbeitungsspitze 24.4 weist einen Träger 55 auf, auf welchem eine Platte 56 als Rohling für einen Schneidkopf bevorzugt schräg angeordnet ist, um Stoss- bzw. Eckkanten zu vermeiden. Die Platte 56 besteht beispielsweise aus CBN (Kubisches Bornitrit).
Die Herstellung des Werkzeuges 21.4 erfolgt bevorzugt auf folgende Art und Weise:
Die Platte 56 wird im Vakuum schräg auf den Träger 55 gelötet, so dass keine Stosskanten bzw. versteckte Ecken entstehen. Durch das Löten im Vakuum entstehen auch keine Hohlräume mit Lufteinschlüssen zwischen den einzelnen Werkstoffen.
Anschliessend wird der Rohling angeschliffen, so dass ein Schneidkopf 60 ohne Eckbereiche entsteht.

Claims

1. Vorrichtung zum Halten eines Werkzeuges (21) in einem Gehäuse (1.1 bis 1.3), welches eine Bohrung (18, 28, 49) zur Aufnahme eines Werkzeugschaftes (22) umschliesst, der in der Bohrung (18, 28, 49) an einem Anschlag (20) od. dgl. drehfest festliegt, dadurch gekennzeichnet, dass dem Werkzeug (21) eine Einrichtung zum Minimieren bzw. Aufheben eines Spiels zwischen Werkzeug (21) und Bohrung (18, 28, 49) bzw. zum Drehen des Werkzeuges (21) in der Bohrung (49) zugeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (21) mit einem seitlichen Druck beaufschlagt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der seitliche Druck von einem Bügel (31) ausgeht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bügel (31) einends eine Öffnung (32) in einem Schenkel (31.1) aufweist, durch welche das Werkzeug (21) geführt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an den Schenkel (31.1) des Bügels (31) ein Einsatz (33) anschliesst.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (33) eine Bohrung (34) zur Aufnahme eines Befestigungselementes (35), insbesondere einer Schraube, aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Form des Einsatzes (33) so gewählt ist, dass der Einsatz (33) in einer Ausnehmung (36) in dem Gehäuse (1. 2) passt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steigfläche (58) der Ausnehmung (36) mit einer Schrägfläche (59) des Einsatzes (33) zusammenwirkt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bohrung (38) vom Boden der Ausnehmung (36) in das Gehäuse (1.2) führt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (38) exzentrisch angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (38) der Aufnahme des Befestigungselementes (35) dient.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (38) ein Innengewinde (39) aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in das Innengewinde (39) ein Gewindebolzenabschnitt (40) einends des Befestigungselementes (35) mittels seines Aussengewindes (41) eingeschraubt ist.

14. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kopf (45) anderenends des Befestigungselementes (35) auf einer Aussenfläche des Bügels (31) liegt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser (d₄) der Bohrung (28) durch das Einschrauben des Befestigungselementes (35) verringerbar ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (21) mit einem von allen Seiten gleichmässigen Druck beaufschlagt ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der von allen Seiten gleichmässige Druck von einer Büchse (5) ausgeht.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Büchse (5) ein Ring (14) zugeordnet ist, welcher in eine Ringmulde (10) eingelegt ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringmulde (10) einends in die Büchse (5) eingeformt ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Boden (11) der Ringmulde (10) einerseits bis zu einer Randkante (12) der Büchse (5) erstreckt.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (11) der Ringmulde (10) andererseits etwa waagerecht mit einer Schulter (13) an eine Innenfläche (9) der Büchse (5) anschliesst.

22. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (14) an einer Mantelfläche (15) eines Gehäuseschaftes (2.1) anliegt, um welchen die Büchse (5) angeordnet ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseschaft (2.1) an das Gehäuse (1.1) anschliesst.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass an den Gehäuseschaft (2.1) ein Ansatz (3) anschliesst.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz (3) bevorzugt konusartig ausgebildet ist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz (3) elastisch ist oder (bevorzugt vier) Schlitze (4) in seinem Umfang aufweist.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser (d₁) in dem Ansatz (3) mittels des Ringes (14) spannbackenartig verringerbar ist.

28. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 21 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass in die Innenfläche (9) der Büchse (5) ein Stift (16) eingelegt ist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (16) mit einer Abflachung (17) auf einer Mantelfläche (15) des Gehäuseschaftes (2.1) zusammenwirkt.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (16) als Verdrehschutz dient.

31. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (49) für das Werkzeug (21) in einen Einsatz (48) eingeformt ist.

32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (48) mittels eines Schneckenrades (50) drehbar ist.

33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckenrad (50) drehfest um den Einsatz (48) angeordnet ist.

34. Vorrichtung nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckenrad (50) in dem Gehäuse (1.3) um den Einsatz (48) herum integriert ist.

35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckenrad (50) mittels eines Schneckenantriebes (51) drehbar ist.

36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneckenantrieb (51) aus dem Gehäuse (1.3) herausschaut.

37. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 31 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (48) in einer formgleichen, konusartig zulaufenden Bohrung (47) geführt ist.

38. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (47) in das Gehäuse (1. 3) und einen daran anschliessenden Gehäuseschaft (2.2) eingeformt ist.

39. Vorrichtung nach Anspruch 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (47) exzentrisch angeordnet ist.

40. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 22 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseschaft (2.2) bzw. die Büchse (5) ein Aussengewinde (6, 46) aufweist, welches mit dem Innengewinde (8) der Überwurfmutter (7) in Eingriff steht.

41. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (21) durch eine Öffnung (27, 32) der Überwurfmutter (7) bzw. des Bügels (31) geführt ist.

42. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sicherungsring (26) des Werkzeuges (21) einen Aussendurchmesser (d₂) aufweist, welcher grösser ist als ein Innendurchmesser (d₃) der Öffnung (27, 32) der Überwurfmutter (7).

43. Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (26) von dem Ansatz (3), dem Gehäuse (1.2) bzw. dem Gehäuseschaft (2.2) beabstandet ist.

44. Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass eine Unterseite des Sicherungsringes (26) in Kontakt mit einem inneren Bereich der Überwurfmutter (7) um die Öffnung (27) herum in Kontakt steht.

45. Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass eine Unterseite des Sicherungsringes (26) in Kontakt mit einem inneren Bereich des Bügels (31) um die Öffnung (32) herum in Kontakt steht.

46. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (20) in eine Querbohrung (19) eingesetzt ist.

47. Vorrichtung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Querbohrung (19) durch das Gehäuse (1.1, 1.2) und die Bohrung (18, 28) bzw. durch den Einsatz (48) und die Bohrung (49) führt.

48. Vorrichtung nach Anspruch 46 oder 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Querbohrung (19) radial verläuft.

49. Werkzeug zum Bearbeiten von Werkstücken mit einem Schaft (22) und einer Bearbeitungsspitze (24), dadurch gekennzeichnet, dass auf einem Träger (55) eine Platte (56) schräg angeordnet ist, welche einen Schneidkopf (60) bildet.

50. Werkzeug nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (56) aus einem Schneidstoff, wie beispielsweise CBN (Kubisches Bornitrit), hergestellt ist.

51. Verfahren zum Herstellen eines Werkzeuges nach Anspruch 49 oder 50 mit einem Schaft (22) und einer Bearbeitungsspitze (24), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Platte (56) schräg auf einen Träger (55) festgelegt wird.

52. Verfahren nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (56) durch mechanische Bearbeitung zu einem Schneidkopf (60) geformt wird.