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Gebiet der Erfindung
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Gegenstand der vorliegenden Anmeldung sind Drehschneidwerkzeuge des Typs, bei dem ein Schneidkopf in einem Werkzeughalter mittels eines Kupplungsmechanismus lösbar gehalten wird.
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Hintergrund der Erfindung
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Drehschneidwerkzeuge können mit einem Kupplungsmechanismus zum sicheren Halten eines Schneidkopfes in einem Werkzeughalter versehen sein. Der Schneidkopf kann ein eingreifendes Kupplungsteil aufweisen, und der Werkzeughalter kann ein aufnehmendes Kupplungsteil aufweisen.
US 2009/0116920 A1 offenbart ein Drehschneidwerkzeug mit einem Schneidkopf, der nach Art einer Presspassung an einem Bohrerkörper angebracht ist. Alternativ kann zumindest ein Befestigungsteil verwendet werden, um das eingreifende Kupplungsteil im aufnehmenden Kupplungsteil lösbar zu befestigen.
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In einigen derartigen Drehschneidwerkzeugen gibt es ein oder mehrere Befestigungsteile in Form einer Klemmschraube. Beispiele für solche Drehschneidwerkzeuge sind in z. B. in
US 6,012,881 A und
US 2005/0098359 A1 offenbart. In anderen derartigen Drehschneidwerkzeugen sind die Befestigungsteile elastische Verriegelungsstifte. Ein Beispiel eines solchen Drehschneidwerkzeugs ist z. B. in
US 5,957,631A offenbart.
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US 2011/1110739 A1 beschreibt ein Drehwerkzeug mit einem losen oberen Teil, das an einem Basiskörper angebracht ist, wo ein Einrastteil den losen oberen Teil am Basiskörper provisorisch anklemmt und die zuverlässige Befestigung des losen oberen Teils ausschließlich durch eine Sicherungsschraube erfolgt.
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Es ist eine Aufgabe des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung, ein neues Drehschneidwerkzeug mit einem Schneidkopf bereitzustellen, der in dem Werkzeughalter durch elastischen Eingriff mittels einer elastischen Befestigungsanordnung sicher angebracht wird.
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Es ist eine weitere Aufgabe des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung, ein neues Drehschneidwerkzeug mit einem Schneidkopf bereitzustellen, der in dem Werkzeughalter durch elastischen Eingriff mittels eines selbstsichernden Kupplungsmechanismus sicher angebracht wird.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß einem ersten Aspekt des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung wird ein Drehschneidwerkzeug bereitgestellt, umfassend:
- einen Schneidkopf mit einer Kopfmittelachse, die eine Richtung von vorn nach hinten definiert, um die der Schneidkopf in einer Drehrichtung drehbar ist, wobei der Schneidkopf ein vorderes Ende, das einen Schneidabschnitt bildet, und ein hinteres Ende, das einen Kopfkupplungsabschnitt bildet, umfasst;
- wobei der Schneidabschnitt umfasst:
- eine Kopfrückfläche, die eine Begrenzung zwischen dem Schneidabschnitt und dem Kopfkupplungsabschnitt definiert;
- eine Kopfrückanlagefläche, die sich an der Kopfrückfläche befindet;
- zwei Schneidarme, die sich radial in Bezug auf die Kopfmittelachse erstrecken und jeweils eine Mitnahmefläche umfassen; und
- der Kopfkupplungsabschnitt einen Kopfkupplungsstift umfasst, der sich von der Kopfrückfläche entlang der Kopfmittelachse nach hinten erstreckt, wobei der Kopfkupplungsstift umfasst:
- eine Stiftrückfläche, die von der Kopfrückfläche beabstandet ist, und eine Stiftumfangsfläche, die sich dazwischen erstreckt;
- eine Führungsaussparung, die in der Stiftumfangsfläche ausgespart ist, in die Stiftrückfläche mündet und eine Führungsfläche umfasst, die sich von der Stiftrückfläche in einer axialen Richtung nach vorn in Richtung des Schneidabschnitts erstreckt; und
- eine Befestigungsaussparung, die in der Stiftumfangsfläche ausgespart ist und eine untere geneigte Fläche umfasst, die in der Richtung des Schneidkopfes nach hinten relativ zur Kopfmittelachse radial nach außen geneigt ist; wobei
- mindestens ein Abschnitt der unteren geneigten Fläche einen Überlappungsbereich der Führungsfläche axial überlappt, wobei der Abschnitt eine Befestigungsfläche umfasst, die einen engeren Winkel zu dem Überlappungsbereich in der Richtung entgegen der Drehrichtung als in der Drehrichtung hat; und
- einen Werkzeughalter mit einer Halterlängsachse, die sich in der Richtung von vorn nach hinten erstreckt und um die der Werkzeughalter in der Drehrichtung drehbar ist, wobei der Werkzeughalter umfasst:
- eine Halterumfangsfläche, die sich umfangsgemäß entlang der Halterlängsachse erstreckt und eine Begrenzung einer Halterbasisfläche an einem vorderen Ende des Werkzeughalters bildet;
- zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Mitnehmerteile, die sich von der Halterbasisfläche nach vorn erstrecken;
- ein Halterkupplungsloch, das in der Halterbasisfläche ausgespart ist und sich entlang der Halterlängsachse in der Richtung nach hinten erstreckt; und
- eine Halterdurchgangsbohrung, die sich entlang einer Halterdurchgangsbohrungsachse vom Halterkupplungsloch zur Halterumfangsfläche erstreckt; und
- eine elastische Befestigungsanordnung, die in der Halterdurchgangsbohrung mit dem Werkzeughalter lösbar in Eingriff ist und einen vorstehenden Abschnitt hat, der in das Halterkupplungsloch hineinragt; wobei
- das Drehschneidwerkzeug zwischen einer geführten Stellung und einer befestigten Stellung verstellbar ist und in der geführten Stellung
- der Kopfkupplungsstift sich im Halterkupplungsloch befindet; und
- der vorstehende Abschnitt sich in der Führungsaussparung befindet; und in der befestigten Stellung
- der Schneidkopf am Werkzeughalter durch die elastische Befestigungsanordnung lösbar befestigt ist;
- der Kopfkupplungsstift sich im Halterkupplungsloch befindet;
- jeder Schneidarm mit einem jeweiligen Mitnehmerteil in Kontakt ist; und
- die elastische Befestigungsanordnung mit der Befestigungsfläche elastisch in Eingriff ist.
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Es versteht sich, dass das Vorstehende eine Zusammenfassung ist und dass nachstehend beschriebene Merkmale in jeder Kombination auf den Gegenstand der vorliegenden Anmeldung zutreffen können, beispielsweise können irgendwelche der folgenden Merkmale auf den Schneidkopf, den Werkzeughalter oder das Drehschneidwerkzeug zutreffen:
- Die Befestigungsfläche kann in der Drehrichtung des Schneidkopfes relativ zur Kopfmittelachse radial nach innen geneigt sein.
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Eine axiale Befestigungshalbebene, die sich von der Kopfmittelachse erstreckt, schneidet die Befestigungsfläche. Die axiale Befestigungshalbebene kann eine der Mitnahmeflächen schneiden.
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Die Befestigungsfläche kann sich in einem Abschnitt der unteren geneigten Fläche befinden, der dem Überlappungsbereich der Führungsfläche in einer Richtung entgegen zur Drehrichtung am nächsten ist.
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Die Führungsfläche kann planar und parallel zur Mittelachse des Kopfes sein.
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Der Überlappungsbereich der Führungsfläche kann die Befestigungsfläche schneiden.
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Die Befestigungsfläche kann planar sein.
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Der Kopfkupplungsstift kann genau eine Führungsaussparung und genau eine Befestigungsaussparung umfassen.
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Der Werkzeughalter kann eine Halterbasisanlagefläche umfassen, die sich an der Halterbasisfläche befindet. In der befestigten Stellung des Drehschneidwerkzeugs kann die Kopfrückanlagefläche an der Halterbasisanlagefläche anliegen.
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In einer Schnittansicht, geschnitten in einer ersten Werkzeugebene senkrecht zur Mittelachse des Kopfes und durch die Befestigungsfläche, kann die Halterdurchgangsbohrung einen spitzen ersten Winkel mit der ersten Befestigungsfläche bilden, wobei der spitze erste Winkel in einer Richtung entgegen der Drehrichtung gemessen ist. In einer Schnittansicht, geschnitten in einer zweiten Ebene, die die Kopfmittelachse und die Halterdurchgangsbohrungsachse enthält, kann die Halterdurchgangsbohrung einen spitzen zweiten Außenwinkel mit der Befestigungsfläche bilden.
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Der Schneidkopf kann bei einer Verstellung zwischen der geführten Stellung und der befestigten Stellung des Drehschneidwerkzeugs relativ zum Werkzeughalter um nicht mehr als 90° schräg verschoben werden.
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Das Drehschneidwerkzeug kann weiter verstellbar sein zwischen der befestigten Stellung und einer verriegelten Stellung, und in der verriegelten Stellung kann der Schneidkopf durch die elastische Befestigungsanordnung am Werkzeughalter lösbar befestigt sein. Der Kopfkupplungsstift kann sich im Halterkupplungsloch befinden. Jeder Schneidarm kann mit einem jeweiligen Mitnehmerteil in Kontakt sein. Die elastische Befestigungsanordnung kann mit der Befestigungsfläche in Spanneingriff sein.
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Der Kopfkupplungsstift kann genau eine Führungsaussparung und genau eine Befestigungsaussparung umfassen. Der Werkzeughalter kann genau eine Halterdurchgangsbohrung und genau eine elastische Befestigungsanordnung umfassen, die mit dem Werkzeughalter lösbar in Eingriff ist.
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Die elastische Befestigungsanordnung kann sich entlang einer Achse der elastischen Befestigungsanordnung erstrecken, die mit dem Halterdurchgangsbohrungsachse koaxial ist. Die elastische Befestigungsanordnung kann ein Spannteil/Fixierteil, ein starres Teil und ein elastisches Vorspannteil umfassen, das sich entlang der Achse der elastischen Befestigungsanordnung axial zwischen diesen befindet. Der vorstehende Abschnitt kann sich an dem starren Teil befinden. Das Spannteil kann in der Halterdurchgangsbohrung lösbar in Eingriff sein.
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Das starre Teil kann eine Stirnfläche, die senkrecht zur Achse der elastischen Befestigungsanordnung ist, und eine Seitenfläche umfassen, die sich umfangsgemäß entlang der Achse der elastischen Befestigungsanordnung erstreckt und die Stirnfläche in Umfangsrichtung begrenzt. Die Stirnfläche und die Seitenfläche können sich so schneiden, dass sie eine abgeschrägte Fläche bilden. In der befestigten Stellung kann ein Abschnitt der abgeschrägten Fläche an der Befestigungsfläche anliegen.
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Die elastische Befestigungsanordnung kann sich entlang einer Achse der elastischen Befestigungsanordnung erstrecken, die koaxial mit der Halterdurchgangsbohrungsachse ist. Die elastische Befestigungsanordnung kann ein Spannteil/Fixierteil, ein starres Teil und ein elastisches Vorspannteil umfassen, das sich entlang der Achse der elastischen Befestigungsanordnung axial zwischen diesen befindet. Der vorstehende Abschnitt kann sich am starren Teil befinden. Das Spannteil/Fixierteil kann in der Halterdurchgangsbohrung lösbar in Eingriff treten. Das elastische Vorspannteil kann eine Vorspannfeder sein. Das Spannteil/Fixierteil kann ferner einen Verriegelungsabschnitt umfassen, der sich durch die Vorspannfeder hindurch in Richtung des starren Teils erstreckt. Das Spannteil/Fixierteil kann entlang der Durchgangsbohrungsachse verstellbar sein. In der verriegelten Stellung des Drehschneidewerkzeugs kann der Verriegelungsabschnitt am starren Teil anliegen.
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In der befestigten Stellung ist die elastische Befestigungsanordnung in einem Kontaktbereich, der im Drehsinn hinter der Halterdurchgangsbohrungsachse sein kann, mit der Befestigungsfläche elastisch in Eingriff.
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Der Kopfkupplungsstift kann ohne Nuten sein.
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Die Halterdurchgangsbohrungsachse kann in einer Halterebene liegen, die senkrecht zur Halterlängsachse ist.
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Die Halterdurchgangsbohrungsachse kann die Halterlängsachse schneiden.
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Jede im Drehsinn nachfolgende Armfläche kann eine Armraste umfassen, die von ihr vorsteht und sich in einer Richtung von der Kopfmittelachse zur Armumfangsfläche erstreckt. Jedes Mitnehmerteil kann im Drehsinn vorangehende und nachfolgende Mitnehmerteilflächen und eine Mitnehmerteilumfangsfläche umfassen, die sich umfangsgemäß zwischen diesen erstreckt. Jede im Drehsinn vorangehende Mitnehmerteilfläche kann eine Mitnehmerteilauskerbung umfassen, die dort ausgespart ist und sich in einer Richtung von der Halterlängsachse zur Mitnehmerteilumfangsfläche erstreckt. Jede Armraste kann sich in einer jeweiligen Mitnehmerteilauskerbung befinden.
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Die elastische Befestigungsanordnung kann verstellt werden zwischen einer befestigten Stellung, in der die elastische Befestigungsanordnung eine erste Länge hat, und einer verriegelten Stellung, in der die elastische Befestigungsanordnung eine zweite Länge hat, wobei die erste Länge länger ist als die zweite Länge. Der vorstehende Abschnitt kann weiterhin in das Halterkupplungsloch hineinragen, während die elastische Befestigungsanordnung zwischen der befestigten Stellung und der verriegelten Stellung verstellt wird.
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Die elastische Befestigungsanordnung kann sich entlang einer Achse der elastischen Befestigungsanordnung koaxial mit dem Halterdurchgangsbohrungsachse erstrecken. Die elastische Befestigungsanordnung kann ein Spannteil, ein starres Teil und ein elastisches Vorspannteil umfassen, das sich entlang der Achse der elastischen Befestigungsanordnung axial zwischen diesen erstreckt.
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Das Spannteil/Fixierteil kann durch das elastische Vorspannteil vom starren Teil entlang der Achse der elastischen Befestigungsanordnung axial beabstandet sein, wenn die elastische Befestigungsanordnung in der befestigten Stellung ist und die erste Länge hat. Das Spannteil/Fixierteil kann am starren Teil anliegen, wenn die elastische Befestigungsanordnung in der verriegelten Stellung ist und die zweite Länge hat.
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Figurenliste
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Zum besseren Verständnis der vorliegenden Anmeldung und um zu zeigen, wie dieselbe in der Praxis ausgeführt werden kann, wird nunmehr auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, die Folgendes zeigen:
- 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Drehschneidwerkzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung;
- 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht des in 1 gezeigten Drehschneidwerkzeugs;
- 3 ist eine perspektivische Ansicht eines in 1 und 2 gezeigten Schneidkopfes;
- 4a ist eine Hauptseitenansicht des in 3 gezeigten Schneidkopfes;
- 4b ist eine Detailansicht des in 4a gezeigten Schneidkopfes;
- 5 ist eine Nebenseitenansicht des in 4a Schneidkopfes, wobei der Schneidkopf um 90° um eine Kopfmittelachse gedreht ist;
- 6 ist eine Rückansicht der in 3 gezeigten Schneidkopfes;
- 7 ist eine Schnittansicht des Drehschneidwerkzeugs entlang der Linie VII-VII in 4b;
- 8 ist eine perspektivische Ansicht eines in 1 und 2 gezeigten Werkzeughalters;
- 9 ist eine Vorderansicht der in 8 gezeigten Werkzeughalters;
- 10 ist eine Schnittansicht des Werkzeughalters entlang der Linie X-X in 9;
- 11 ist eine Seitenansicht des 1 gezeigten Drehschneidwerkzeugs in einer befestigten Stellung;
- 12a ist eine Schnittansicht des Drehschneidwerkzeugs entlang der Linie XIIa-XIIa in 11 und zeigt eine elastische Befestigungsanordnung;
- 12b ist eine Detailansicht einer in 12a gezeigten analogen Schnittansicht und zeigt eine andere elastische Befestigungsanordnung;
- 12c ist eine Detailansicht einer in 12a gezeigten analogen Schnittansicht, wenn das Drehschneidwerkzeug in einer verriegelten Stellung ist;
- 13 ist eine Schnittansicht des Drehschneidwerkzeugs entlang der Linie XIII-XIII in 11;
- 14a ist eine in 12a gezeigte analoge Schnittansicht, wenn das Drehschneidwerkzeug in einer gelösten Stellung ist;
- 14b ist eine Detailansicht einer in 12a gezeigten analogen Schnittansicht, wenn das Drehschneidwerkzeug in einer anderen gelösten Stellung ist; und
- 15 ist eine Detailansicht einer in 12a gezeigten analogen Schnittansicht, wenn das Drehschneidwerkzeug ist in einer geführten Stellung.
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Es versteht sich, dass aus Gründen der Einfachheit und Deutlichkeit der Darstellung die Teile in den Figuren nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet sind. Zum Beispiel können die Abmessungen einiger der Teile relativ zu anderen Teilen aus Gründen der Deutlichkeit übertrieben sein, oder es können mehrere physische Komponenten in einem Funktionsblock oder -element enthalten sein. Ferner können sich gegebenenfalls Bezugszeichen in den Figuren wiederholen, um entsprechende oder analoge Elemente zu bezeichnen.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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In der folgenden Beschreibung werden verschiedene Aspekte des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung beschrieben. Zum Zwecke der Erläuterung sind bestimmte Konfigurationen und Details ausreichend detailliert dargelegt, um ein gründliches Verständnis des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung zu ermöglichen. Es wird jedoch auch für einen Fachmann deutlich, dass der Gegenstand der vorliegenden Anmeldung auch ohne die hierin dargestellten spezifischen Konfigurationen und Details in der Praxis ausgeführt werden kann.
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Wir betrachten zunächst 1 und 2, die ein Drehschneidwerkzeug 20 des Typs zeigen, der für Bohrarbeiten verwendet wird, und zwar gemäß Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung. Das Drehschneidwerkzeug 20 hat einen Schneidkopf 22, der wie üblich aus Sinterhartmetall hergestellt sein kann. Das Drehschneidwerkzeug 20 hat auch einen Werkzeughalter 24, der zum Schneidkopf 22 komplementär und wie üblich aus Stahl hergestellt sein kann. Das Drehschneidwerkzeug 20 ist zumindest zwischen einer gelösten und einer befestigten Stellung verstellbar. In der befestigten Stellung des Drehschneidwerkzeugs 20 ist der Schneidkopf 22 durch eine elastische Befestigungsanordnung 26, 126 im Werkzeughalter 24 lösbar befestigt.
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Es wird nun Bezug genommen auf 3 bis 7, die den Schneidkopf 22 gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Anmeldung zeigen. Der Schneidkopf 22 hat einen einheitlichen integrierten einstückigen Aufbau. Der Schneidkopf 22 hat eine Kopfmittelachse A, um die der Schneidkopf 22 in einer Drehrichtung R drehbar ist. Gemäß einigen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung kann die Kopfmittelachse A eine Längsachse sein. Die Kopfmittelachse A erstreckt sich in der Richtung von vorn nach hinten DF, DR. Wie am besten in 4a und 5 zu sehen ist, weist der Schneidkopf 22 ein vorderes Ende, das einen Schneidabschnitt 28 bildet, und ein hinteres Ende auf, das einen Kopfkupplungsabschnitt 30 bildet. Es versteht sich, dass die Verwendung der Begriffe „vorn“ und „hinten“ in der gesamten Beschreibung und in den Ansprüche sich auf eine relative Stellung in der Richtung der Kopfmittelachse A bezieht, und zwar in 4a und 5 auf die Richtung nach oben bzw. unten.
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Der Schneidabschnitt 28 weist gegenüberliegende Kopfvorder- und -rückflächen 32, 34 und eine Kopfumfangsfläche 36 auf, die sich zwischen den Kopfvorder- und -rückflächen 32, 34 erstreckt. Die Kopfmittelachse A erstreckt sich durch die Kopfvorder- und -rückflächen 32, 34. Die Kopfrückfläche 34 definiert eine Begrenzung zwischen dem Schneidabschnitt 28 und dem Kopfkupplungsabschnitt 30. Der Schneidbereich 28 umfasst eine Kopfrückanlagefläche 38, die im Allgemeinen nach hinten gerichtet DR ist, um an einer komplementären Fläche am Werkzeughalter 24 anzuliegen. Die Kopfrückanlagefläche 38 befindet sich an der Kopfrückfläche 34. Gemäß einigen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung kann die Kopfrückfläche 34 planar und senkrecht zur Kopfmittelachse A sein.
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Der Schneidabschnitt 28 weist einen Kopfradialmittelabschnitt 40 auf. Der Schneidabschnitt 28 weist zwei Schneidarme 42 auf, die sich in Bezug auf die Kopflängsachse A vom Kopfradialmittelabschnitt 40 radial nach außen erstrecken. In diesem nicht einschränkenden Beispiel, das in den Zeichnungen gezeigt ist, weist der Schneidabschnitt 28 genau zwei Schneidarme 42 auf, die einander diametral gegenüberliegen. Jeder Schneidarm 42 weist jeweils gegenüberliegende im Drehsinn vorangehende und nachfolgende Flächen 44, 46 und eine Armumfangsfläche 48 auf, die sich umfangsgemäß zwischen den im Drehsinn vorangehenden und nachfolgenden Flächen 44, 46 erstreckt. Die im Drehsinn vorangehenden und hinteren Flächen 44, 46 und die Armumfangsfläche 48 befinden sich alle an der Kopfumfangsfläche 36. Es versteht sich, dass die Verwendung der Begriffe „im Drehsinn vorangehend“ und „im Drehsinn nachfolgend“ in der gesamten Beschreibung und in den Ansprüchen sich auf eine Stellung relativ zur Kopfdrehrichtung R beziehen. Jeder Schneidarm 42 weist eine Mitnahmefläche 50 zum Mitnahmeeingriff durch eine komplementäre Fläche am Werkzeughalter 24 auf. Wie in 5 zu sehen ist, kann in diesem nicht einschränkenden Beispiel jede Mitnahmefläche 50 planar sein. Darüber hinaus kann jede Mitnahmefläche 50 parallel zur Kopfmittelachse A sein. Gemäß einigen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung können sich die Mitnahmeflächen 50 an den im Drehsinn nachfolgenden Armflächen 46 befinden. Vorteilhafter ermöglicht dies eine effektive Drehmomentübertragung über die Mitnahmeflächen 50 auf den Schneidkopf. Die Mitnahmeflächen 50 können von der Kopfrückfläche 34 beabstandet sein. Vorzugsweise können sich die Mitnahmeflächen 50 axial vor der Kopfrückfläche 34 befinden.
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Wie am besten in 2, 3 und 5 zu sehen ist, kann gemäß einigen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung jede im Drehsinn nachfolgende Armfläche 46 eine jeweiligen Armraste 52 aufweisen, die von der im Drehsinn nachfolgenden Armfläche 46 vorsteht. Die Armraste 52 kann sich in einer Richtung vom Kopfradialmittelabschnitt 40 zur Armumfangsfläche 48 erstrecken. Die Armraste 52 kann zur Kopfrückfläche 34 benachbart sein. Der Zweck der Armraste 52 ist in der Beschreibung weiter beschrieben.
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Jeder Schneidarm 42 weist eine jeweilige Hauptschneidkante 54 auf. Die Hauptschneidkante 54 ist entlang mindestens eines Abschnitts der Schnittlinie der im Drehsinn vorangehenden Armfläche 44 und der Kopfvorderfläche 32 ausgebildet. Die Kopfvorderfläche 32 weist eine Vielzahl von Hauptfreiflächen 56 auf. Jede Hauptfreifläche 56 erstreckt sich von der jeweiligen Hauptschneidkante 54, der sie zugeordnet ist, in Richtung der gegenüberliegenden im Drehsinn nachfolgenden Armfläche 46 am gleichen Schneidarm 42. Jede im Drehsinn vorangehende Armfläche 44 weist eine jeweilige Hauptspanfläche 58 auf. Jede Hauptspanfläche 58 erstreckt sich von der Hauptschneidkante 54, der sie zugeordnet ist, in Richtung der Kopfrückfläche 34. Wie im Fachgebiet der Drehschneidwerkzeuge bekannt ist, kann jeder Schneidarm 42 eine Schneidarmnut 59, die einer jeweiligen Hauptschneidkante 54 zugeordnet ist, zur Abführung von Spänen aufweisen.
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Wie am besten in den 4b und 5 zu sehen ist, weist der Kopfkupplungsabschnitt 30 einen Kopfkupplungsstift 60 auf, der von der Kopfrückfläche 34 entlang der Kopfmittelachse A nach hinten vorsteht. Der Zweck des Kopfkupplungsstifts 60 ist es, eine Kupplungseinrichtung mit dem Werkzeughalter 24 bereitzustellen. Der Kopfkupplungsstift 60 weist eine Stiftrückfläche 62, die von der Kopfrückfläche 34 beabstandet ist, und einen Stiftumfangsfläche 64 auf, die sich zwischen der Stiftrückfläche 62 und der Kopfrückfläche 34 erstreckt. Gemäß einigen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung kann die Stiftumfangsfläche 64 eine zylindrische Form haben. Die Kopfrückfläche 34 kann eine Umfangsbegrenzung der Stiftumfangsfläche 64 in dem Bereich bilden, wo der Kopfkupplungsstift 60 von der Kopfrückfläche 34 vorsteht. Der Kopfkupplungsstift 30 ist möglicherweise nicht drehsymmetrisch um die Kopfmittelachse A. Der Kopfkupplungsstift 30 ist möglicherweise nicht spiegelsymmetrisch um eine Ebene, die die Kopfmittelachse A enthält.
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Der Kopfkupplungsstift 60 weist eine Führungsaussparung 66 auf, die in der Stiftumfangsfläche 64 ausgespart ist. Die Führungsaussparung 66 mündet in die Stiftrückfläche 62. Gemäß einigen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung kann sich die Führungsaussparung 66 in Längsrichtung in der Richtung entlang der Kopfmittelachse A erstrecken. Die Führungsaussparung 66 kann von der Kopfrückfläche 34 beabstandet sein, und daher erstrecken sich die Schneidarmnuten 59 möglicherweise nicht bis zu einer jeweiligen Führungsaussparung 66.
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Wie zum Beispiel in
US 7,625,161 dargestellt, können gemäß einigen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung Abschnitte des Kopfkupplungsstifts 60 Teil der (für die Spanabführung konfigurierten) genuteten Teilstücke des montierten Drehschneidwerkzeugs 20 sein. Zum Beispiel können die Führungsaussparungen 66 Teil der genuteten Teilstücke sein und eine dementsprechende Form haben. Somit kann der Kopfkupplungsstift 60 genutet sein. Gemäß einigen anderen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung ist der Kopfkupplungsstift 60 möglicherweise nicht mit Nuten versehen, wo Abschnitte des Kopfkupplungsstifts 60 möglicherweise nicht Teil von genuteten Teilstücken des montierten Drehschneidwerkzeugs 20 sind. Vorteilhafterweise stellt eine solche Konfiguration einen starken und robusten Kopfkupplungsstift 60 bereit und ermöglicht, dass das Kupplungsloch (das den Kopfkupplungsstift 60 aufnimmt) in vollem Umfang geschlossen wird (wo der Kopfkupplungsstift 60 nicht sichtbar ist, wenn das Drehschneidwerkzeug 20 in der befestigten oder verriegelten Stellung ist), wobei im Vergleich zu einem Kupplungsloch, das nicht in vollem Umfang geschlossen ist, eine starrere Kupplungsanordnung am Werkzeughalter 24 entsteht.
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Die Führungsaussparung 66 weist eine Führungsfläche 68 auf. Wie in den 5, 14b und 15 zu sehen ist, definiert die Führungsfläche 68 einen Freiraum S zur Aufnahme der elastischen Befestigungsanordnung 26, 126, wenn das Drehschneidwerkzeug 20 montiert wird. Die Führungsfläche 68 erstreckt sich von der Stiftrückfläche 62 axial nach vorn in Richtung des Schneidabschnitts 28. Gemäß einigen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung kann die Führungsfläche 68 planar sein. Die Führungsfläche 68 kann parallel zur Kopfmittelachse A sein. Die Schnittlinie der Führungsfläche 68 und der Stiftrückfläche 62 kann geneigt bzw. abgefast sein, um ein leichtes anfängliches Einfügen der elastischen Befestigungsanordnung 26, 126 zu ermöglichen, wenn das Drehschneidwerkzeug 20 montiert wird.
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Mit erneutem Bezug auf 4b weist der Kopfkupplungsstift 60 eine Befestigungsaussparung 70 auf. Die Befestigungsaussparung 70 ist in der Stiftumfangsfläche 64 ausgespart. Gemäß einigen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung, wie in einer Nebenseitenansicht des Schneidkopfes zu sehen ist, kann sich die Befestigungsaussparung 70 in einer Richtung senkrecht zu der Kopfmittelachse A erstrecken. Die Befestigungsaussparung 70 kann von der Stiftrückfläche 62 beabstandet sein. Die Befestigungsaussparung 70 kann von der Kopfrückfläche 34 beabstandet sein.
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Die Befestigungsaussparung 70 weist eine untere geneigte Fläche 73c auf, die in Bezug auf die Kopfmittelachse A nach hinten divergiert und daher in der Richtung DR des Schneidkopfes 22 nach hinten in Bezug auf die Kopfmittelachse A radial nach außen geneigt ist. In dem nicht einschränkenden Beispiel, das in den Zeichnungen gezeigt ist, kann die Befestigungsaussparung 70 eine Mittelfläche 73a aufweisen, die auf beiden Seiten durch eine obere geneigte Fläche 73b und die untere geneigte Fläche 73c begrenzt ist, wobei die oberen und unteren geneigten Flächen 73b, 73c in Bezug auf die Mittelfläche 73a geneigt sind. Man beachte, dass die Befestigungsaussparung 70, um die Herstellung des Schneidkopfes 22 zu vereinfachen, eine Ausnehmung sein kann und somit die Mittelfläche 73a und die oberen und unteren geneigten Flächen 73b, 73c alle planar sein können.
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Mindestens ein Abschnitt der unteren geneigten Fläche 73c überlappt axial einen Überlappungsbereich 74 der Führungsfläche 68. Gemäß einigen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung kann der Überlappungsbereich 74 sich in einem Mittelbereich der Führungsfläche 68 befinden, in Richtung der Kopfmittelachse A gemessen. Der oben erwähnte Abschnitt der unteren geneigten Fläche 73c, der einen Überlappungsbereich 74 der Führungsfläche 68 axial überlappt, weist eine Befestigungsfläche 72a zum elastischen Eingriff mit der elastischen Befestigungsanordnung 26, 126 auf, die daher ebenfalls den Überlappungsbereich 74 axial überlappt. Die Befestigungsfläche 72a hat einen engeren Winkel zu dem Überlappungsbereich 74 in der Richtung entgegen der Drehrichtung R als in der Drehrichtung R. Gemäß einigen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung kann die Befestigungsfläche 72a sich in einem Abschnitt der unteren geneigten Fläche 73c befinden, der dem Überlappungsbereich 74 der Führungsfläche 68 in einer Richtung entgegen der Drehrichtung R am nächsten ist. Wenn beispielsweise die Befestigungsaussparung 70 sich längs in einer Richtung um die Kopfmittelachse A erstreckt, kann die Befestigungsfläche 72a sich in einem im Drehsinn nachfolgenden Bereich der unteren geneigten Fläche 73c befinden. Die Befestigungsfläche 72a kann vom Überlappungsbereich 74 winklig zwischen 0° und 20° beabstandet sein.
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In einer Schnittansicht, geschnitten in einer Ebene senkrecht zur Kopfmittelachse A und durch die Befestigungsfläche 72a und mit Blick in einer Richtung nach vorn (wie in 7), kann eine Radiallinie LR, die sich von der Kopfmittelachse A und durch die Befestigungsfläche 72a erstreckt, einen spitzen Befestigungswinkel θ mit der Befestigungsfläche 72a bildet, wobei der spitze Befestigungswinkel θ in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn gemessen ist, und daher kann die Befestigungsfläche 72a in der Drehrichtung R relativ zur Kopfmittelachse A radial nach innen geneigt sein. Man beachte, dass aufgrund ihrer Lage an der unteren geneigten Fläche 73c die Befestigungsfläche 72a in der Richtung DR des Schneidkopfes 22 nach hinten auch relativ zum Kopfmittelachse A radial nach außen geneigt ist. Gemäß einigen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung kann die Befestigungsfläche 72a planar sein.
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Wie in 7 zu sehen ist, kann in einer Schnittansicht, geschnitten in einer Ebene senkrecht zur Kopfmittelachse A durch die Befestigungsaussparung 70, die Befestigungsaussparung 70 einen spitzen Winkel an der Kopfmittelachse A begrenzen. Wie in 12a zu sehen ist, kann in einer Schnittansicht, geschnitten in einer Ebene, die die Kopfmittelachse A enthält, durch die Befestigungsfläche 72a, die Befestigungsfläche 72a einen Befestigungsflächeninnenwinkel α in Bezug auf die Kopfmittelachse A definieren. Der Befestigungsflächenwinkel α kann größer als 40° und kleiner als 50° sein.
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Die untere geneigte Fläche 73c kann eine Nichtbefestigungsfläche 72b enthalten. Die Nichtbefestigungsfläche 72b kann an einem im Drehsinn vorangehenden Abschnitt der unteren geneigten Fläche 73c ausgebildet sein und kann in der Drehrichtung R zur Befestigungsfläche 72a benachbart sein. In diesem nicht einschränkenden Beispiel definieren in einer Schnittansicht, geschnitten in einer Ebene senkrecht zur Kopfmittelachse A und durch die Befestigungsfläche 72a (siehe 7), die Befestigungsfläche 72a und die Nichtbefestigungsfläche 72b einen Hauptabschnitt einer Sehne, und die Befestigungsfläche 72a befindet sich auf einer Seite radialen Halbierungslinie RB der Sehne, und der Nichtbefestigungsfläche 72b befindet sich auf der anderen Seite der radialen Halbierungslinie RB. Man beachte, dass in diesem nicht einschränkenden Beispiel die Befestigungsfläche 72a gleichmäßig in die Nichtbefestigungsfläche 72b übergeht. Im Allgemeinen jedoch kann die Nichtbefestigungsfläche 72b in Bezug auf die Befestigungsfläche 72a unterschiedlich ausgerichtet sein, solange andere Faktoren, wie etwa Gesamtfestigkeit des Kopfkupplungsstifts 60, nicht beeinträchtigt werden.
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Gemäß einigen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung, wie in 7 gezeigt, erstreckt sich eine axiale Befestigungshalbebene PF von der Kopfmittelachse A und schneidet die Befestigungsfläche 70a. Eine axiale Führungshalbebene PG erstreckt sich von der Kopfmittelachse A und schneidet einen Abschnitt der Führungsaussparung 66, der in Umfangsrichtung in einer Richtung entgegen der Drehrichtung R der Befestigungsfläche 72a am nächsten ist. Gemäß einigen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung kann die axiale Befestigungshalbebene PF eine der Mitnahmeflächen 50 schneiden. Die axialen Führungs- und Befestigungshalbebenen PG, PF können beide die gleiche Mitnahmefläche 50 schneiden.
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Die Befestigungsaussparung 70 und die Führungsaussparung 66 können sich schneiden, und daher sind die Führungs- und Befestigungsaussparungen 66, 70 nicht diametral entgegengesetzt. Insbesondere kann der Überlappungsbereich 74 der Führungsfläche 68 die Befestigungsfläche 72a schneiden. Die Mittelfläche 73a der Befestigungsaussparung 70 kann die Führungsfläche 68 schneiden. In einer Schnittansicht, geschnitten in einer Ebene senkrecht zur Kopfmittelachse A und durch die Befestigungsfläche 72a (siehe 7), definieren die Führungsfläche 68 und die Befestigungsfläche 72a einen Aussparungsinnenwinkel β. Der Aussparungswinkel β kann im Bereich von 85° ≤ β ≤ 125° liegen. Obwohl in 4b und 7 gezeigt ist, dass der Überlappungsbereich 74 der Führungsfläche 68 die Befestigungsfläche 72a an einer ausgeprägten Kante schneidet, kann der Übergang zwischen den beiden in anderen Ausführungsformen mehr abgerundet sein oder auch eine oder mehrere schmale Zwischenflächen umfassen.
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Ein weiterer Aspekt des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung bezieht eine Werkzeughalteranordnung 76 ein. Die Werkzeughalteranordnung 76 weist einen Werkzeughalter 24 zum lösbaren Befestigen des Schneidkopfes 22 an diesem und die elastische Befestigungsanordnung 26, 126 auf, die mit dem Werkzeughalter 24 lösbar in Eingriff ist.
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Wir betrachten nunmehr 8 und 10, die den Werkzeughalter 24 gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Anmeldung zeigen. Der Werkzeughalter 24 hat eine Halterlängsachse D, die sich in der Richtung von vorn nach hinten DF, DR erstreckt und um die der Werkzeughalter 24 in der Drehrichtung R drehbar ist. Der Werkzeughalter 24 weist einen Halter 78 auf, der sich umfangsgemäß entlang der Halterlängsachse D erstreckt. Die Halterumfangsfläche 78 bildet eine Begrenzung einer Halterbasisfläche 80 an einem vorderen Ende des Werkzeughalters 24. Die Halterlängsachse D erstreckt sich durch die Halterbasisfläche 80. Der Werkzeughalter 24 weist eine Halterbasisanlagefläche 82 auf, die im Allgemeinen nach vorn gerichtet DF ist, um an einer komplementären Fläche am Schneidkopf 22 anzuliegen. Die Halterbasisanlagefläche 82 befindet sich an der Halterbasisfläche 80. Gemäß einigen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung kann die Halterbasisfläche 80 planar und senkrecht zur Halterlängsachse D sein.
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Der Werkzeughalter 24 weist zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Mitnehmerteile 84 auf, die sich von dem Halterbasisfläche 80 nach vorn erstrecken. Die Mitnehmerteile 84 dienen dazu, dem Schneidkopf 22 ein Schneiddrehmoment TC zu verleihen, wenn der Werkzeughalter 24 sich dreht. In diesem in den Zeichnungen dargestellten, nicht einschränkenden Beispiel weist der Werkzeughalter 24 genau zwei Mitnehmerteile 84 auf, die diametral entgegengesetzt sind. Jedes Mitnehmerteil 84 weist gegenüberliegende im Drehsinn vorangehende und nachfolgende Mitnehmerteilflächen 86, 88 und eine Mitnehmerteilumfangsfläche 90 auf, die sich umfangsgemäß zwischen den gegenüberliegenden im Drehsinn vorangehenden und nachfolgenden Mitnehmerteilflächen 86, 88 erstreckt. Gemäß einigen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung kann jedes Mitnehmerteil 84 eine jeweilige Mitnehmerteilvorderfläche 93, die das Mitnehmerteil 84 in der Richtung nach vorn DF axial begrenzt. Ein jeweiliger Kühlkanal 93a kann in jeweils eine Mitnehmerteilvorderfläche 93 münden. Die Kühlkanäle 93a können in die Mitnehmerteilvorderflächen 93 münden.
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Die im Drehsinn vorangehende Mitnehmerteilfläche 86 weist eine Mitnehmerfläche 92 zum Mitnahmeeingriff mit einer jeweiligen komplementären Fläche am Schneidkopf 22 auf. Gemäß einigen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung können die Mitnehmerflächen 92 sich axial vor der Halterbasisfläche 80 befinden. Jede im Drehsinn vorangehende Mitnehmerteilfläche 86 kann eine jeweilige Mitnehmerteilauskerbung 94 aufweisen, die aus der im Drehsinn vorangehenden Mitnehmerteilfläche 86 ausgespart ist. Jede Mitnehmerteilauskerbung 94 kann sich in einer Richtung von der Halterlängsachse D zur Mitnehmerteilumfangsfläche 90 erstrecken. Jede Mitnehmerteilauskerbung 94 kann zur Halterbasisfläche 80 benachbart sein. Der Zweck der Mitnehmerteilauskerbung 94 ist in der Beschreibung weiter beschrieben.
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Der Werkzeughalter 24 weist einen Halterkupplungsloch 96 zur Aufnahme des Kopfkupplungsstifts 60 des Schneidkopfes 22 auf. Das Halterkupplungsloch 96 ist in der Halterbasisfläche 80 ausgespart und erstreckt sich entlang der Halterlängsachse D in der Richtung DR nach hinten. Das Halterkupplungsloch 96 weist eine Kupplungslochrückfläche 98, die von der Halterbasisfläche 80 beabstandet ist, und eine Kupplungslochumfangsfläche 100 auf, die sich zwischen der Kupplungslochrückfläche 98 und der Halterbasis 80 erstreckt. Gemäß einigen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung kann die Kupplungslochumfangsfläche 100 eine zylindrische Form haben. Die Schnittlinie der Verbindungslochumfangsfläche 100 und der Halterbasisfläche 80 kann geneigt sein, um ein leichtes anfängliches Einfügen des Kopfkupplungsstifts 60 zu ermöglichen, wenn das Drehschneidwerkzeug 20 montiert wird.
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Der Werkzeughalter 24 weist eine Haltedurchgangsbohrung 102 auf, die sich entlang einer Halterdurchgangsbohrungsachse B vom Halterkupplungsloch 96 zur Halterumfangsfläche 78 erstreckt. Gemäß einigen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung, wie in 12a zu sehen ist, kann die Halterdurchgangsbohrungsachse B in einer Halterebene P liegen, die senkrecht zu der Halterlängsachse D ist. Wie in 13 zu sehen, kann die Halterdurchgangsbohrungsachse B die Halterlängsachse D schneiden. Die Halterdurchgangsbohrung 102 kann eine Bohrungsanschlagfläche 104 ausweisen, die im Allgemeinen der Halterumfangsfläche 78 zugewandt ist. Vorzugsweise ist die Bohrungsanschlagfläche 104 ringförmig. Die Halterdurchgangsbohrung 102 kann einen Bohrungsspannbereich 105 aufweisen, um die elastische Befestigungsanordnung 26, 126 lösbar daran zu befestigen. Der Bohrungsspannbereich 105 befindet sich näher an der Halterumfangsfläche 78 als die Bohrungsanschlagfläche 104. In diesem nicht einschränkenden Beispiel ist der Bohrungsspannbereich 105 zur Halterumfangsfläche 78 benachbart. Der Zweck der Bohrungsanschlagfläche 104 und des Bohrungsspannbereichs 105 ist nachstehend beschrieben.
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Mit Bezug nunmehr auf 12a und 12b weist die Werkzeughalteranordnung 76 die elastische Befestigungsanordnung 26, 126 zum elastischen Eingriff mit der Befestigungsfläche 72a des Kopfkupplungsstifts 60 auf. Die elastische Befestigungsanordnung 26, 126 ist mit dem Werkzeughalter 24 in der Halterdurchgangsbohrung 102 lösbar in Eingriff. Die elastische Befestigungsanordnung 26, 126 erstreckt sich entlang einer Achse C der elastischen Befestigungsanordnung, die mit der Halterdurchgangsbohrungsachse B koaxial ist. Gemäß einigen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung kann die elastische Befestigungsanordnung 26, 126 ein Spannteil/Fixierteil, 106, 206, ein starres Teil 108 und ein elastisches Vorspannteil 110 aufweisen, das sich entlang der Achse C der elastischen Befestigungsanordnung axial zwischen diesen befindet. Aufgrund des Vorspannteils 110 kann die elastische Befestigungsanordnung 26, 126 eine variable Länge entlang der Achse C der elastischen Befestigungsanordnung haben und kann daher als eine elastische Befestigungsanordnung 26, 126 variabler Länge angesehen werden. Das elastische Vorspannteil 110 kann eine Vorspannfeder 112 sein.
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Das starre Teil 108 kann eine Stirnfläche 114, die senkrecht zur Achse C der elastischen Befestigungsanordnung ist, und einer Seitenfläche 116 aufweisen, die sich umfangsgemäß entlang der Achse C der elastischen Befestigungsanordnung erstreckt und die die Stirnfläche 114 umfangsgemäß begrenzt. Die Stirnfläche 114 und die Seitenfläche 116 können sich so schneiden, dass eine abgeschrägte Fläche 117 entsteht. Die Achse C der elastischen Befestigungsanordnung schneidet die abgeschrägte Fläche 117 nicht. Das starre Teil 108 kann eine Schulterfläche 118 aufweisen, die in der Regel vom Spannteil 106, 206 abgewandt ist. Vorzugsweise ist die Schulterfläche 118 ringförmig. Die elastische Befestigungsanordnung 26, 126 ist mit dem Werkzeughalter 24 durch das Spannteil 106, 206 im Bohrungsspannbereich 105 lösbar in Eingriff. In diesem nicht einschränkenden Beispiel kann das Spannteil 106, 206 einen Außengewindeabschnitt 120 aufweisen, und der Bohrungsspannbereich 105 kann einen Innengewindeabschnitt 121 aufweisen, und der Außengewindeabschnitt 120 ist mit dem Innengewindeabschnitt 121 in Schraubeingriff. Das Spannteil 106, 206 dient auch als feste Widerstandseinrichtung, so dass das elastische Vorspannteil 110 das starre Teil 108 in einer Richtung weg vom Spannteil 106, 206 drückt, bis die Bohrungsanlagefläche 104 an der Schulterfläche 118 anliegt. In dieser Stellung ragt ein vorstehender Abschnitt 122 der elastischen Befestigungsanordnung 26, 126, die sich am starren Teil 108 befindet, in das Halterkupplungsloch 96 hinein.
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Wenn das elastische Vorspannteil 110 eine Vorspannfeder 112 ist, kann das Spannteil 206 einen Verriegelungsabschnitt 124 aufweisen, der sich durch die Vorspannfeder 112 in Richtung des starren Teils 108 erstreckt. Das Spannteil 206 kann entlang der Halterdurchgangsbohrungsachse B verstellbar sein. In diesem nicht einschränkenden Beispiel wird die axiale Verstellung durch jeweiliges Ein- und Ausschrauben des Spannteils 206 in die bzw. aus der Halterdurchgangsbohrung 102 erreicht.
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Noch ein weiterer Aspekt des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung bezieht das Drehschneidwerkzeug 20 ein, an dem der Werkzeughalter 24 und der Schneidkopf 22 durch die elastische Befestigungsanordnung 26, 126 lösbar befestigt sind. Mit Bezug auf 12a-b und 14a-b ist das Drehschneidwerkzeug 20 zwischen einer gelösten Stellung und einer befestigten Stellung verstellbar.
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In der gelösten Stellung des Drehschneidwerkzeugs 20 befindet sich der Kopfkupplungsstift 60 nicht im Halterkupplungsloch 96. Der Schneidkopf 22 ist nicht im Werkzeughalter 24 lösbar befestigt.
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In der befestigten Stellung des Drehschneidwerkzeugs 20 ist der Schneidkopf 22 durch die elastische Befestigungsanordnung 26, 126 im Werkzeughalter 24 lösbar befestigt. Der Kopfkupplungsstift 60 befindet sich im Halterkupplungsloch 96. Die Kopfmittelachse A und die Halterlängsachse D sind koaxial. Jeder Schneidarm 42 ist mit einem jeweiligen Mitnehmerteil 84 in Kontakt. Insbesondere liegt jede Mitnahmefläche 50 an einer jeweiligen Mitnehmerfläche 92 an. Die elastische Befestigungsanordnung 26, 126 liegt an der Befestigungsfläche 72a an. Somit ist die elastische Befestigungsanordnung 26, 126 mit der Befestigungsfläche 72a elastisch in Eingriff. Man beachte ferner, dass in der Ausführungsform, wo die elastische Befestigungsanordnung 26, 126 die abgeschrägte Fläche 117 aufweist, ein Teil der abgeschrägten Fläche 117 an der Befestigungsfläche 72a anliegt. Die Bohrungsanschlagfläche 104 liegt nicht an der Schulterfläche 118 an. Der Kopfrückanlagefläche 38 liegt an der Halterbasisanlagefläche 82 an. Man beachte, dass in der befestigten Stellung die elastische Befestigungsanordnung 26, 126 sich nicht in der Führungsaussparung 66 befindet. Außerdem liegt nichts an der Führungsfläche 68 an.
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Gemäß einigen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung kann der Kopfkupplungsstift 60 genau eine Führungsaussparung 66 und genau eine Befestigungsaussparung 70 aufweisen. Der Werkzeughalter 24 kann genau eine Halterdurchgangsbohrung 102 und genau eine elastische Befestigungsanordnung 26, 126 aufweisen, die mit dem Werkzeughalter 24 lösbar in Eingriff ist. Somit ist vorteilhafterweise nur ein Spannteil erfoderlich, um den Schneidkopf 22 am Werkzeughalter 24 sicher zu befestigen. Zum Beispiel besteht keine Notwendigkeit für eine zusätzliche gesonderte Befestigungsschraube, um den Schneidkopf 22 am Werkzeughalter 24 sicher festzuspannen, wie in der
US 2011/110739 beschrieben. In dieser Konfiguration liegt ein Abschnitt der Stiftumfangsfläche 64, der der Befestigungsfläche 72a diametral gegenüberliegt, an einem Abschnitt der Kupplungslochumfangsfläche 100 an, der der Halterdurchgangsbohrung 102 diametral gegenüberliegt.
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Mit Bezug auf 15 ist das Drehschneidwerkzeug 20 zwischen der gelösten Stellung und der befestigten Stellung über eine geführte Stellung verstellbar. In der geführten Stellung des Drehschneidwerkzeugs 20 befindet sich der Kopfkupplungsstift 60 im Halterkupplungsloch 96. Der vorstehende Abschnitt 122 der elastischen Befestigungsanordnung 26, 126 befindet sich in der Führungsaussparung 66.
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Mit Bezug auf 12c kann das Drehschneidwerkzeug 20 zwischen der befestigten Stellung und einer verriegelten Stellung weiter verstellbar sein. In der verriegelten Stellung des Drehschneidwerkzeugs 20 ist der Schneidkopf 22 durch die elastische Befestigungsanordnung 126 am Werkzeughalter 24 lösbar befestigt. Der Kopfkupplungsstift 60 befindet sich im Halterkupplungsloch 96. Jeder Schneidarm 42 ist mit einem jeweiligen Mitnehmerteil 84 in Kontakt. Insbesondere liegt jede Mitnahmefläche 50 an einer jeweiligen Mitnehmerfläche 92 an. Der Verriegelungsabschnitt 124 liegt am starren Teil 108 an. Die elastische Befestigungsanordnung 126 ist mit der Befestigungsfläche 72a in Spanneingriff, und der Verriegelungsabschnitt 124 widersteht einer Bewegung des starren Teils 108 nach außen. Somit kann das starre Teil 108 in einer Richtung auf das Spannteil 206 nicht nachgeben. Man beachte, dass in dieser Stellung die Bohrungsanschlagfläche 104 nicht an der Schulterfläche 118 anliegt.
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Es ist aus dem Vorstehenden verständlich, dass die elastische Befestigungsanordnung 26, 126, wenn sie in der befestigten Stellung ist, eine erste Länge L1 haben kann, und wenn sie in der verriegelten Stellung ist, eine zweite Länge L2 haben kann. In der gezeigten Ausführungsform ist die zweite Länge L2 kürzer als die erste Länge L1. Und bei der Rückkehr aus der verriegelten Stellung in die befestigte Stellung kann die erste Länge L1 wiederhergestellt werden. Es versteht sich ferner, dass die elastische Befestigungsanordnung 26, 126 zwischen der befestigten und der gelösten Stellung verstellt werden kann, während der vorstehende Abschnitt 122 weiter in das Halterkupplungsloch 96 hineinragt.
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Die Montage des Drehschneidwerkzeugs 20 erfolgt. indem die folgenden Schritte durchgeführt werden. Der Kopfkupplungsstift 60 wird axial vor dem Halterkupplungsloch 96 und diesem zugewandt positioniert, so dass die Führungsfläche 68 umfangsgemäß mit dem vorstehenden Abschnitt 122 der elastischen Befestigungsanordnung 26, 126 ausgerichtet ist. Man beachte, dass in dieser Stellung jeder Schneidarm 42 sich axial vor und in Umfangsrichtung zwischen jedem benachbarten Mitnehmerteilpaar 84 befindet (wie am besten in 2 zu sehen ist). Der Schneidkopf 22 wird dann nach hinten verschoben, so dass der Kopfkupplungsstift 60 zunächst in das Halterkupplungsloch 96 eingefügt wird (siehe 14b). Der Schneidkopf 22 wird dann weiter nach hinten verschoben, bis die Kopfrückfläche 34 zunächst mit der Halterbasisfläche 80 in Kontakt kommt und die elastische Befestigungsanordnung 26, 126 in die Führungsaussparung 66 aufgenommen wird.
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In dieser Stellung ist das Schneidwerkzeug 20 in der geführten Stellung. Man beachte, dass durch den Freiraum S, der durch die Führungsfläche 68 definiert ist, der vorstehende Abschnitt 122 in der Führungsaussparung 66 aufgenommen werden kann (siehe 15). Wenn die Führungsfläche 68 nicht umfangsgemäß mit dem vorstehenden Abschnitt 122 ausgerichtet ist, kann der Kopf kupplungsstift 60 nicht in das Halterkupplungsloch 96 eingefügt werden (siehe 14a). Somit kann in der Ausführungsform, wenn genau eine Führungsaussparung 66 vorhanden ist, der Kopfkupplungsstift 60 in nur einer Drehstellung in Bezug auf die Kopfmittelachse A in das Halterkupplungsloch 96 eingefügt werden. Wenn der Schneidkopf 22 nach hinten verschoben wird, kann der vorstehende Abschnitt 122 mit der Führungsfläche 68 in Kontakt kommen. Allerdings verhindert dieser Kontakt nicht eine weitere Verschiebung des Schneidkopfes 22 nach hinten. Man beachte auch, dass die Schneidarme 42 und die Mitnehmerteile 84 so ausgelegt sind, dass so viel Platz zwischen jedem benachbarten Mitnehmerteilpaar 84 vorhanden ist, dass ein Schneidarm 42 platziert werden kann.
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Um das Schneidwerkzeug 20 in die befestigte Stellung zu verstellen, wird der Schneidkopf 22 nunmehr in einer Richtung entgegen der Drehrichtung R relativ zum Werkzeughalter 24 gedreht, bis der vorstehende Abschnitt 122 der elastischen Befestigungsanordnung 26, 126 zunächst mit der Befestigungsfläche 72a in Kontakt kommt. Die elastische Befestigungsanordnung 26, 126 übt eine Befestigungskraft F entlang einer Kraftlinie L auf die Befestigungsfläche 72a aus. Die Kraftlinie L ist parallel zur Achse C der elastischen Befestigungsanordnung und zur Halterdurchgangsbohrungsachse B. Der Schneidkopf 22 ist ferner in einer Richtung entgegen der Drehrichtung R drehbar, bis der vorstehende Abschnitt 122 mit der Befestigungsfläche 72a in einem Kontaktbereich in Kontakt kommt und jede Mitnehmerfläche 50 an einer jeweiligen Mitnahmefläche 92 anliegt, wobei eine befestigte Stellung des Drehschneidwerkzeugs 120 entsteht.
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Wie in 12c zu sehen ist (die die verriegelte Stellung des Drehschneidwerkzeugs 20 zeigt, aber auch für die befestigte Stellung des Drehschneidwerkzeugs 20 zutreffend ist) in einer Schnittansicht, geschnitten in einer zweiten Werkzeugebene P2, die die Kopfmittelachse A und die Halterdurchgangsbohrungsachse B enthält, bildet die Halterdurchgangsbohrungsachse B einen spitzen zweiten Außenwinkel δ mit der Befestigungsfläche 72a. Da die Befestigungsfläche 72a und somit der Kontaktbereich in Bezug auf die Kopfmittelachse A nach hinten divergieren (d. h. in der Richtung DR des Schneidkopfes 22 nach hinten in Bezug auf die Kopfmittelachse A radial nach außen geneigt sind), drückt die Befestigungskraft F den Schneidkopf 22 nach hinten DR.
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Wir betrachten wiederum 13, die den Querschnitt einer Ausführungsform zeigt, in der die Durchgangsbohrungsachse B in einer ersten Werkzeugebene P1 liegt, die senkrecht zur Halterlängsachse D ist und die Befestigungsfläche 72a schneidet. Wie in dieser Figur zu sehen ist, bildet die Halterdurchgangsbohrungsachse B in der befestigten Stellung des Drehschneidwerkzeugs 20 einen spitzen ersten Winkel γ mit der Befestigungsfläche 72a, wobei der spitze erste Winkel γ in einer Richtung entgegen der Drehrichtung R gemessen ist. Im Ergebnis befindet sich der Kontaktbereich im Drehsinn geringfügig hinter der Halterdurchgangsbohrungsachse B und der Achse C der elastischen Befestigungsanordnung. Da der Kontaktbereich im Drehsinn geringfügig hinter der Halterdurchgangsbohrungsachse B und der Achse C der elastischen Befestigungsanordnung ist, drückt die Befestigungskraft F den Schneidkopf 22 in eine Richtung entgegen der Drehrichtung R.
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Man beachte, dass die Größe der Befestigungskraft F ausreicht ist, um den Schneidkopf 22 am Werkzeughalter 24 in der befestigten Stellung des Drehschneidwerkzeugs 20 sicher anzukuppeln. Das heißt, die verriegelte Stellung des Drehschneidwerkzeugs 20 ist eine Wahlmöglichkeit, und das Drehschneidwerkzeug 20 kann für spanende Bearbeitung betrieben werden, wenn es in der befestigten Stellung ist. Man beachte ferner, dass die Verstellung zwischen der geführten Stellung und der befestigten Stellung des Drehschneidwerkzeugs 20 eine Drehung des Schneidkopfes 22 von nicht mehr als 90° erfordert. Vorteilhafterweise wird die befestigte Stellung durch Selbstverriegelung und Einrastverschluss erzielt.
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In der Ausführungsform des Schneidwerkzeugs 20, bei dem Schneidkopf 22 eine Armraste 52 aufweist und der Werkzeughalter 24 eine Mitnehmerteilauskerbung 94 aufweist, befindet sich die Armraste in der befestigten Stellung des Drehschneidwerkzeugs 20 in der Auskerbung. Vorteilhafterweise wird hierbei ein axiales Herausziehen des Schneidkopfes 22 aus dem Werkzeughalter 24 verhindert, wenn das Drehschneidwerkzeug 20 von einem Werkstück entfernt wird.
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Gemäß einigen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung ist das Spannteil 206 entlang der Halterdurchgangsbohrungsachse B in Richtung des starren Teils verstellbar, bis der Verriegelungsabschnitt 124 am starren Teil 108 anliegt. Vorteilhafterweise wird in dieser verriegelten Stellung des Drehschneidwerkzeugs 20 ein fester Spanneingriff der Schneidkopfes 22 erreicht. Das starre Teil 108 kann nicht in Richtung des Spannteils 206 verschoben werden, wenn es Druck in dieser Richtung erfährt, beispielsweise durch die Befestigungsfläche 72a, wenn der Schneidkopf 22 von einem Werkstück entfernt wird. Vorteilhafterweise wird hierbei auch ein axiales Herausziehen des Schneidkopfes 22 aus dem Werkzeughalter 24 verhindert, wenn das Drehschneidwerkzeug 20 von einem Werkstück entfernt wird.
