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TECHNISCHES GEBIET
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Der Gegenstand der vorliegenden Anmeldung betrifft Schneidwerkzeuge des Typs, bei dem ein Schneideinsatz durch ein Befestigungselement lösbar in einer Einsatzaufnahmeaussparung festgeklemmt wird, und insbesondere auf solche Werkzeuge, bei denen die Einsatzaufnahmeaussparung konfiguriert ist, um zu ermöglichen, dass der Schneideinsatz in einer vorgegebenen Winkelstellung des Schneideinsatzes in die Einsatzaufnahmeaussparung eingesetzt wird.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Schneidwerkzeuge können einen Schneidplattenhalter und eine Schneidplatte aufweisen, die lösbar in einer Einsatzaufnahmeaussparung befestigt ist. Bei manchen derartigen Schneidwerkzeugen wird der Schneideinsatz durch ein Befestigungselement lösbar festgeklemmt. Beispiele für solche Schneidwerkzeuge sind beispielsweise in
EP 0 145 985 ,
US 2006/048615 ,
US 2016/236282 ,
US 2,362,053 ,
US 5,137,401 und
US 7,112,020 offenbart.
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Die Einsatzaufnahmeaussparung kann bei manchen Schneidwerkzeugen konfiguriert sein, um zu ermöglichen, dass der Schneideinsatz in einer vorgegebenen Winkelposition in die Einsatzaufnahmeaussparung eingesetzt werden kann. Ein Beispiel für ein solches Schneidwerkzeug ist z. B. in
GB 2 228 695 offenbart. Bei manchen derartigen Schneidwerkzeugen kann die Einsatzaufnahmeaussparung einen Einsatzausrichtungsvorsprung aufweisen, der das Einsetzen eines Schneideinsatzes in die Einsatzaufnahmeaussparung verhindert, wenn dieser nicht in einer vorgegebenen Winkelposition ausgerichtet ist. Beispiele für derartige Schneidwerkzeuge sind z. B. in
US 8,656,573 und
US 9,254,525 offenbart.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß einem ersten Aspekt des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung wird ein länglicher Einsatzhalter mit einer Halterlängsachse bereitgestellt, die entgegengesetzte Vorwärts-Rückwärts-Richtungen definiert, wobei der Einsatzhalter aufweist:
- eine Halterumfangsfläche, die sich in Umfangsrichtung um die Halterlängsachse erstreckt, wobei die Halterumfangsfläche eine vordere Halterendfläche an einem vorderen Ende des Einsatzhalters schneidet und eine Begrenzung dieser bildet;
- einen Halterschaftabschnitt und einen Einsatzmontageabschnitt, der sich an einem vorderen Ende davon befindet, wobei der Einsatzmontageabschnitt aufweist:
- eine Einsatzaufnahmeaussparung, die sich entlang einer Aussparungsachse erstreckt und in die vordere Halterendfläche mündet, wobei die Einsatzaufnahmeaussparung eine Aussparungsumfangsfläche, die sich in Umfangsrichtung um die Aussparungsachse erstreckt, sowie einen Einsatzausrichtungsvorsprung aufweist, der von der Aussparungsumfangsfläche in die Einsatzaufnahmeaussparung hineinragt; und
- ein Befestigungselement-Durchgangsloch, das in die Halterumfangsfläche und die Aussparungsumfangsfläche mündet und eine sich dazwischen erstreckende Durchgangslochumfangsfläche aufweist, wobei:
- in einer ersten Aussparungsquerschnittsansicht, die in einer ersten Aussparungsradialebene durch das Befestigungselement-Durchgangsloch aufgenommen ist:
- die Durchgangslochumfangsfläche eine Durchgangslochkontur bildet, die zwei gegenüberliegende Durchgangslochkonturlinien aufweist; und
- die Durchgangslochkonturlinien die Aussparungsumfangsfläche an zwei Durchgangslochpunkten schneiden, wobei die zwei Durchgangslochpunkte eine Durchgangslochwinkelausdehnung um die Aussparungsachse definieren; und in einer zweiten Aussparungsquerschnittsansicht, die in einer zweiten Aussparungsradialebene durch den Einsatzausrichtungsvorsprung aufgenommen ist:
- der Einsatzausrichtungsvorsprung eine Einsatzausrichtungsvorsprungswinkelausdehnung um die Aussparungsachse aufweist; wobei:
- die zweite Aussparungsradialebene axial hinter der ersten Aussparungsradialebene liegt; und
- die Einsatzausrichtungsvorsprungswinkelausdehnung zumindest teilweise die Durchgangslochwinkelausdehnung um die Aussparungsachse winklig überlappt.
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Gemäß einem zweiten Aspekt des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung wird ein Schneidwerkzeug bereitgestellt, aufweisend:
- einen Einsatzhalter des oben beschriebenen Typs; und
- einen Schneideinsatz, der sich entlang einer Einsatzlängsachse erstreckt und einen Einsatzschneidabschnitt sowie einen axial dazu versetzten Einsatzschaftabschnitt aufweist, wobei:
- das Schneidwerkzeug verstellbar ist zwischen: einer Ausgangsposition, in der:
- der Schneideinsatz von der Einsatzaufnahmeaussparung des Einsatzhalters beabstandet ist und axial mit dieser fluchtet, und
- einer befestigten Position, in der:
- sich der Einsatzschaftabschnitt in der Einsatzaufnahmeaussparung jenseits eines vorderen Vorsprungendabschnitts des Einsatzausrichtungsvorsprungs in der Rückwärtsrichtung befindet; und
- der Schneideinsatz durch ein Befestigungselement, das sich in dem Befestigungselement-Durchgangsloch befindet, lösbar in der Einsatzaufnahmeaussparung festgeklemmt ist.
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Gemäß einem dritten Aspekt des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung wird ein länglicher Einsatzhalter mit einer Halterlängsachse bereitgestellt, die entgegengesetzte Vorwärts-Rückwärts-Richtungen definiert, wobei der Einsatzhalter aufweist:
- eine Halterumfangsfläche, die sich in Umfangsrichtung um die Halterlängsachse erstreckt, wobei die Halterumfangsfläche eine vordere Halterendfläche an einem vorderen Ende des Einsatzhalters schneidet und eine Begrenzung dieser bildet;
- einen Halterschaftabschnitt und einen Einsatzmontageabschnitt, der sich an einem vorderen Ende davon befindet, wobei der Einsatzmontageabschnitt aufweist:
- eine Einsatzaufnahmeaussparung, die sich entlang einer Aussparungsachse erstreckt und in die vordere Halterendfläche mündet, wobei die Einsatzaufnahmeaussparung eine Aussparungsumfangsfläche, die sich in Umfangsrichtung um die Aussparungsachse erstreckt, und einen Einsatzausrichtungsvorsprung aufweist, der von der Aussparungsumfangsfläche in die Einsatzaufnahmeaussparung hineinragt; und
- ein Befestigungselement-Durchgangsloch, das in die Halterumfangsfläche und die Aussparungsumfangsfläche mündet und eine sich dazwischen erstreckende Durchgangslochumfangsfläche aufweist, wobei:
- in einer ersten Aussparungsquerschnittsansicht, die in einer ersten Aussparungsradialebene durch das Befestigungselement-Durchgangsloch aufgenommen ist:
- die Durchgangslochumfangsfläche eine Durchgangslochkontur bildet, die zwei gegenüberliegende Durchgangslochkonturlinien aufweist;
- die Aussparungsumfangsfläche einen kleineren Umfangsabschnitt aufweist, der sich zwischen den zwei gegenüberliegenden Durchgangslochkonturlinien erstreckt; und
- der Einsatzausrichtungsvorsprung auf zumindest einem Teil des kleineren Umfangsabschnitts ausgebildet ist.
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Es wird angemerkt, dass es sich bei den obigen Ausführungen um eine Kurzdarstellung handelt und dass die nachfolgend beschriebenen Merkmale in beliebiger Kombination auf den Gegenstand der vorliegenden Anmeldung anwendbar sein können, beispielsweise kann jedes der folgenden Merkmale auf den Schneidplattenhalter oder das Schneidwerkzeug anwendbar sein.
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Das Befestigungselement-Durchgangsloch weist eine Durchgangslochbreite auf, die zwischen zwei gegenüberliegenden Durchgangslochkonturlinien gemessen wird. Die Durchgangslochbreite kann in der ersten Aussparungsradialebene am größten sein.
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Die Einsatzaufnahmeaussparung kann einen gedachten Außenzylinder aufweisen, der an der Aussparungsachse zentriert ist und einen Teil der Einsatzaufnahmeaussparung berührt, der am weitesten von der Aussparungsachse entfernt ist. Die Einsatzaufnahmeaussparung kann einen gedachten Innenzylinder aufweisen, der konzentrisch zu dem gedachten Außenzylinder ist und einen Teil der Einsatzaufnahmeaussparung berührt, der der Aussparungsachse am nächsten ist. In den Querschnittsansichten der ersten und/oder zweiten Aussparung kann die zwischen den gedachten Innen- und Außenzylindern begrenzte Fläche eine ringförmige Fläche bilden, wobei der größte Teil davon leer ist.
- 70 % der ringförmigen Fläche können leer sein.
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Der gedachte Innenzylinder kann nur den Einsatzausrichtungsvorsprung berühren.
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Der Einsatzausrichtungsvorsprung kann zwei Vorsprungsseitenflächen aufweisen. In den Querschnittsansichten der ersten und/oder zweiten Aussparung können die zwei Vorsprungsseitenflächen in einer Richtung von der Aussparungsumfangsfläche hin zur Aussparungsachse zueinander konvergieren.
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Die Einsatzausrichtungsvorsprungswinkelausdehnung kann durch die zwei Vorsprungspunkte definiert werden, wobei die zwei Vorsprungspunkte die Punkte sind, an denen die zwei Vorsprungsseitenflächen beginnen, vom gedachten Außenzylinder abzuweichen, wenn sie zueinander hin konvergieren.
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In den Querschnittsansichten der ersten und/oder zweiten Aussparung können die zwei Vorsprungsseitenflächen konkav gekrümmt sein.
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Die zwei Vorsprungsseitenflächen können sich an einem Vorsprungsgrat schneiden, der entlang der Aussparungsachse verläuft.
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Der Vorsprungsgrat kann parallel zur Aussparungsachse sein.
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Die Einsatzausrichtungsvorsprungswinkelausdehnung hat einen Vorsprungsausdehnungswinkel an der Aussparungsachse. Der Vorsprungsausdehnungswinkel kann größer gleich 70° und kleiner gleich 110° sein.
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Der Einsatzausrichtungsvorsprung kann spiegelsymmetrisch um eine axiale Halbierungsebene sein, die die Aussparungsachse enthält und den Vorsprungsausdehnungswinkel halbiert.
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Der Einsatzausrichtungsvorsprung kann von der vorderen Halterendfläche axial beabstandet sein.
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Das Befestigungselement-Durchgangsloch kann in die Aussparungsumfangsfläche münden, die an den Einsatzausrichtungsvorsprung angrenzt.
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Der Einsatzausrichtungsvorsprung kann vordere und hintere Vorsprungsendabschnitte einen mittleren Vorsprungsabschnitt aufweisen, der sich dazwischen erstreckt, wobei sich der vordere Vorsprungsendabschnitt näher an der vorderen Halterendfläche befindet als der hintere Vorsprungsendabschnitt. Das Befestigungselement-Durchgangsloch kann in die Aussparungsumfangsfläche münden, die an den vorderen Vorsprungsendabschnitt angrenzt.
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Der Einsatzausrichtungsvorsprung kann einstückig mit dem Einsatzhalter ausgebildet sein, um eine einheitliche, einstückige Konstruktion mit diesem aufzuweisen.
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Der Einsatzhalter kann genau ein Befestigungselement-Durchgangsloch aufweisen, das in die Halterumfangsfläche und die Aussparungsumfangsfläche mündet.
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Die Einsatzaufnahmeaussparung kann eine Vielzahl von Aussparungsanlagevorsprüngen aufweisen, die von der Aussparungsumfangsfläche gegenüberliegend des Befestigungselement-Durchgangslochs vorstehen, wobei die Vielzahl von Aussparungsanlagevorsprüngen um die Aussparungsachse herum winklig voneinander und von dem Einsatzausrichtungsvorsprung beabstandet sind und jeder Aussparungsanlagevorsprung eine Aussparungsanlagefläche aufweist.
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Die Vielzahl von Aussparungsanlagevorsprüngen kann sich in Vorwärtsrichtung hin zur vorderen Halterendfläche erstrecken.
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Jede Aussparungsanlagefläche kann planar sein.
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Die Aussparungsanlageflächen können sich in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung entlang der Aussparungsachse erstrecken.
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Die Vielzahl von Aussparungsanlagevorsprüngen kann genau zwei Aussparungsanlagevorsprünge aufweisen.
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In einer Endansicht des Einsatzhalters bilden die genau zwei Aussparungsanlageflächen einen Anschlagklemmwinkel zwischen sich, wobei der Anschlagklemmwinkel größer als 45° und kleiner als 135° ist.
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Die Durchgangslochumfangsfläche kann einen Innengewindeabschnitt aufweisen.
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Der Halterschaftabschnitt kann zumindest eine Schaftumfangskupplungsanordnung aufweisen, wobei jede Schaftumfangskupplungsanordnung zwei Paare diametral gegenüberliegender planarer Schaftumfangsanlageflächen aufweist, die auf der Halterumfangsfläche angeordnet sind, wobei Elemente jedes Paares parallel zueinander und zur Halterlängsachse sind.
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Die zumindest eine Schaftumfangskupplungsanordnung weist genau zwei Schaftumfangskupplungsanordnungen, die im Winkel von 90° zueinander um die Halterlängsachse ausgerichtet sind, auf.
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Das Befestigungselement kann einen Außengewindeabschnitt aufweisen. In der befestigten Position des Schneidwerkzeugs kann der Außengewindeabschnitt mit dem Innengewindeabschnitt in Gewindeeingriff sein.
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Der Schneideinsatz kann zwei Einsatzendflächen und eine Einsatzumfangsfläche aufweisen, die sich zwischen diesen um die Einsatzlängsachse erstreckt. Die Einsatzumfangsfläche am Einsatzschaftabschnitt kann eine planare, flache Einsatzschaftfläche aufweisen, die sich bis zur Einsatzendfläche erstreckt, die sich gegenüberliegend des Einsatzschneidabschnitts befindet, wodurch eine Einsatzausnehmung gebildet wird. Die Einsatzumfangsfläche am Einsatzschaftabschnitt kann eine zylindrische Einsatzschaftfläche aufweisen, die auf einem gedachten Schaftzylinder liegt und die gegenüberliegenden Umfangsextremitäten der flachen Einsatzschaftfläche verbindet.
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Die flache Einsatzschaftfläche kann parallel zur Einsatzlängsachse sein.
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Der Einsatzausrichtungsvorsprung kann von der vorderen Halterendfläche axial beabstandet sein. Das Schneidwerkzeug kann ferner in eine teilweise eingesetzte Position zwischen der Ausgangsposition und der befestigten Position eingestellt werden, und in der teilweise eingesetzten Position kann der Einsatzschaftabschnitt teilweise in die Einsatzaufnahmeaussparung bis zu einem vorderen Vorsprungsendabschnitt des Einsatzausrichtungsvorsprungs in der Rückwärtsrichtung eingesetzt werden.
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Das Schneidwerkzeug kann ferner in eine eingesetzte Position zwischen der Ausgangsposition und der befestigten Position eingestellt werden, und in der eingesetzten Position kann die Einsatzausnehmung winklig mit dem Einsatzausrichtungsvorsprung um die Aussparungsachse fluchten. Der Einsatzschaftabschnitt kann sich in der Einsatzaufnahmeaussparung jenseits eines vorderen Vorsprungsendabschnitts des Einsatzausrichtungsvorsprungs in der Rückwärtsrichtung befinden.
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Jede Aussparungsanlagefläche kann an einem entsprechenden Abschnitt der zylindrischen Einsatzschaftfläche anliegen. Das Befestigungselement kann an einem Teil der flachen Einsatzschaftfläche anliegen.
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In der befestigten Position des Schneidwerkzeugs kann das Schneidwerkzeug zumindest einen Kühlmittelkanal aufweisen, der durch einen Spalt zwischen der Einsatzumfangsfläche und der Aussparungsumfangsfläche gebildet wird.
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Der zumindest eine Kühlmittelkanal kann eine Kühlmittelkanaleinlassöffnung und eine Kühlmittelkanalauslassöffnung aufweisen, die miteinander in fluidischer Kommunikation stehen.
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Die Kühlmittelkanalauslassöffnung kann sich an der vorderen Halterendfläche befinden. Das Schneidwerkzeug kann eine nicht rotierende Bohrstange sein.
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Der Einsatzausrichtungsvorsprung kann über den gesamte kleineren Umfangsabschnitt gebildet werden.
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Das Befestigungselement-Durchgangsloch kann eine Durchgangslochbreite aufweisen, die zwischen zwei gegenüberliegenden Durchgangslochkonturlinien gemessen wird. Die Durchgangslochbreite kann an der ersten Aussparungsradialebene am größten sein.
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Figurenliste
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Zum besseren Verständnis der vorliegenden Anmeldung und zur Veranschaulichung ihrer praktischen Umsetzung wird nun auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen, in denen
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Schneidwerkzeugs ist;
- 2 eine Explosionsdarstellung des in 1 gezeigten Schneidwerkzeugs in einer Ausgangsposition ist;
- 3 eine Vorderansicht des in 2 gezeigten Einsatzhalters ist;
- 4 eine Rückansicht des in 2 gezeigten Einsatzhalters ist;
- 5 eine Querschnittsansicht des Einsatzhalters entlang der Linie V-V in 3 ist;
- 6a die erste Aussparungsquerschnittsansicht des Einsatzhalters entlang der Linie VIa-VIa in 5 ist;
- 6b eine zweite Aussparungsquerschnittsansicht des Einsatzhalters entlang der Linie VIb-VIb in 5 ist, wobei die Durchgangslochkonturlinien eingeblendet sind;
- 7 eine Vorderansicht des in 1 gezeigten Schneidwerkzeugs in einer teilweise eingesetzten Position ist;
- 7a eine Querschnittsansicht des Schneidwerkzeugs entlang der Linie VIIa-VIIa in 7 ist und einen Schneideinsatz zeigt, der in einer Rückwärtsrichtung durch einen Einsatzausrichtungsvorsprung behindert wird;
- 7b eine Querschnittsansicht des Schneidwerkzeugs entlang der Linie VIIb-VIIb in 7 ist;
- 7c eine Querschnittsansicht des Schneidwerkzeugs entlang der Linie VIIc-VIIc in 7b ist;
- 8a eine Längsschnittansicht des Schneidwerkzeugs in einer eingesetzten Position ist;
- 8b eine radiale Querschnittsansicht des Schneidwerkzeugs entlang der Linie IIXb- IIXb in 8a ist;
- 8c eine weitere radiale Querschnittsansicht des Schneidwerkzeugs entlang der Linie IIXb-IIXb nach der Drehung des Schneideinsatzes ist und zeigt, dass der Schneideinsatz in einer Drehrichtung durch den Einsatzausrichtungsvorsprung behindert wird;
- 9 ist eine Vorderansicht des in 1 gezeigten Schneidwerkzeugs in einer befestigten Position;
- 10a eine Querschnittsansicht des Schneidwerkzeugs entlang der Linie Xa-Xa in 9 ist;
- 10b eine Querschnittsansicht des Schneidwerkzeugs entlang der Linie Xb-Xb in 9 ist;
- 11 eine Querschnittsansicht des Schneidwerkzeugs entlang der Linie XI-XI in 10a ist, auf der die Durchgangslochkonturlinien eingezeichnet sind und die den gesamten radialen Querschnitt des Einsatzhalters, des Einsatzes und des Befestigungselements zeigt;
- 12 eine perspektivische Ansicht des in 2 gezeigten Schneideinsatzes ist;
- 13 eine Rückansicht des in 12 gezeigten Schneideinsatzes ist; und
- 14 eine Seitenansicht des in 12 gezeigten Schneideinsatzes ist.
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Der Einfachheit und Klarheit halber sind die in den Figuren dargestellten Elemente nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet. So können beispielsweise die Abmessungen mancher Elemente zur Verdeutlichung im Vergleich zu anderen Elementen übertrieben sein, oder es können mehrere physische Komponenten in einem Funktionsblock oder Element enthalten sein. Wo es angebracht erscheint, können Bezugszeichen in den Figuren wiederholt werden, um gleiche oder gleichwertige Elemente zu kennzeichnen.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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In der folgenden Beschreibung werden verschiedene Aspekte des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung erläutert. Zu Erläuterungszwecken werden spezifische Konfigurationen und Einzelheiten in ausreichender Ausführlichkeit dargelegt, um ein umfassendes Verständnis des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung zu ermöglichen. Der Fachmann wird jedoch erkennen, dass der Gegenstand der vorliegenden Anmeldung auch ohne die hier dargestellten insbesondereen Konfigurationen und Details ausgeübt werden kann.
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Es sei zunächst auf 1 verwiesen, die ein Schneidwerkzeug 20 zum Spanabtrag gemäß Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung zeigt. Das Schneidwerkzeug 20 hat einen Schneideinsatz 22, der typischerweise aus Sinterkarbid hergestellt werden kann. Das Schneidwerkzeug 20 hat auch einen Schneidplattenhalter 24, der typischerweise aus Stahl hergestellt werden kann. In diesem in den Zeichnungen dargestellten, nicht-beschränkenden Beispiel ist das Schneidwerkzeug 20 eine Bohrstange und der Schneideinsatz 22 ist ein länglicher Innendreheinsatz. Das Schneidwerkzeug 20 ist nicht drehbar. Das bedeutet, dass das Schneidwerkzeug 20 bei der Durchführung von Schneidvorgängen fixiert (stationär) bleibt, während sich das Werkstück dreht. Das Schneidwerkzeug 20 ist zwischen einer gelösten und einer befestigten Position verstellbar. In der befestigten Position des Schneidwerkzeugs 20 ist der Schneideinsatz 22 durch ein Befestigungselement 25 lösbar am Einsatzhalter 24 befestigt.
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Es wird zunächst auf die 3-6b verweisen, die einen Einsatzhalter 24 gemäß der vorliegenden Anmeldung zeigen. Der Einsatzhalter 24 ist entlang einer Halterlängsachse B, die entgegengesetzte Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen DF, DR definiert, länglich. Der Einsatzhalter 24 weist eine Halterumfangsfläche 26 auf, die sich in Umfangsrichtung um die Halterlängsachse B erstreckt. Die Halterumfangsfläche 26 schneidet eine vordere Halterendfläche 28 an einem vorderen Ende des Einsatzhalters 24 und bildet eine Begrenzung dieser Fläche. Gemäß manchen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung kann der Einsatzhalter 24 eine hintere Halterendfläche 29 aufweisen. Die Halterumfangsfläche 26 kann sich zwischen der vorderen und der hinteren Halterendfläche 28, 29 erstrecken. Die Halterlängsachse B kann die vordere und hintere Halterendflächen 28, 29 kreuzen. Die Begriffe „vorwärts“ und „rückwärts“ beziehen sich in der gesamten Beschreibung und den Ansprüchen auf eine Relativposition in Richtung der Halterlängsachse B nach links bzw. rechts in 5.
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Wie aus 2 hervorgeht, weist der Einsatzhalter 24 einen Halterschaftabschnitt 30 und einen Einsatzmontageabschnitt 32, der sich an einem vorderen Ende des Halters befindet, auf. Sowohl der Halterschaftabschnitt 30 als auch der Einsatzmontageabschnitt 32 werden in Umfangsrichtung durch die Halterumfangsfläche 26 begrenzt. Gemäß manchen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung können der Halterschaftabschnitt 30 und der Einsatzmontageabschnitt 32 einstückig miteinander ausgebildet werden, um eine einheitliche, einstückige Konstruktion aufzuweisen.
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Insbesondere unter Bezugnahme auf 3 und 4 kann die Halterumfangsfläche 26 am Einsatzmontageabschnitt 32 konvex gekrümmt sein. Im Allgemeinen kann die Halterumfangsfläche 26 in diesem in den Zeichnungen dargestellten, nicht-beschränkenden Beispiel einen zylindrischen Einsatzmontageabschnittquerschnitt aufweisen, der in einer Ebene senkrecht zur Halterlängsachse B durch den Einsatzmontageabschnitt 32 verläuft. Die Halterumfangsfläche 26 am Halterschaftabschnitt 30 kann auch konvex gekrümmt sein. Ferner kann die Halterumfangsfläche 26 am Halterschaftabschnitt 30 wie der Einsatzmontageabschnitt 32 einen zylindrischen Schaftabschnittquerschnitt aufweisen, der in einer Ebene senkrecht zur Halterlängsachse B durch den Halterschaftabschnitt 30 verläuft. Die Halterumfangsfläche 26, wie sie im Einsatzmontageabschnittquerschnitt zu sehen ist, und der Halterschaftabschnittquerschnitt können identisch sein, ungeachtet des Befestigungselement-Durchgangslochs und der Schaftumfangskupplungsanordnung, die später in der Beschreibung beschrieben werden.
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Wie in 4 dargestellt, kann der Halterschaftabschnitt 30 gemäß manchen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung zumindest eine Schaftumfangskupplungsanordnung 34 aufweisen. Jede Schaftumfangskupplungsanordnung 34 dient dazu, eine sichere und starre Kopplung mit einem Werkzeughalter (nicht dargestellt) herzustellen. Jede Schaftumfangskupplungsanordnung 34 kann zwei Paare diametral gegenüberliegender planarer Schaftumfangsanlageflächen 36 aufweisen, die sich auf der Halterumfangsfläche 26 befinden. Die Elemente jedes Paares von Schaftumfangsanlageflächen 36 können parallel zueinander und zur Halterlängsachse B verlaufen. Die zumindest eine Schaftumfangskupplungsanordnung 34 kann genau zwei Schaftumfangskupplungsanordnungen 34a, 34b aufweisen, die in einem Winkel von 90° zueinander um die Halterlängsachse B ausgerichtet sind (d.h. winkelversetzt, also um 90° gedreht). Dies hat den Vorteil, dass der Einsatzhalter 24 in zwei verschiedenen Ausrichtungen am Werkzeughalter montiert werden kann.
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Wie in den 3 und 5-6b dargestellt, weist der Einsatzmontageabschnitt 32 eine Einsatzaufnahmeaussparung 38 auf. Die Einsatzaufnahmeaussparung 38 ist für die Aufnahme des Schneideinsatzes 22 vorgesehen. Die Einsatzaufnahmeaussparung 38 erstreckt sich entlang einer Aussparungsachse L. Die Einsatzaufnahmeaussparung 38 mündet in die vordere Halterendfläche 28. Die Einsatzaufnahmeaussparung 38 weist eine Aussparungsumfangsfläche 40 auf, die sich in Umfangsrichtung um die Aussparungsachse L erstreckt. Die Aussparungsumfangsfläche 40 weist radial einwärts. Die Einsatzaufnahmeaussparung 38 weist eine im Allgemeinen auswärts weisende Aussparungsanschlagsfläche 41 zum Platzieren des Schneideinsatzes 22 in einer definierten Axialposition auf. Die Einsatzaufnahmeaussparung 38 weist eine Aussparungslänge R zwischen der vorderen Halterendfläche 28 und der Aussparungsanschlagsfläche 41 auf, gemessen in einer Richtung parallel zur Aussparungsachse L. Gemäß manchen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung können die Einsatzaufnahmeaussparung 38 und die Aussparungsumfangsfläche 40 um die Aussparungsachse L rotationsasymmetrisch sein. Die Aussparungsachse L kann mit der Halterlängsachse B zusammenfallen. Wie in 3 gezeigt, weist die Einsatzaufnahmeaussparung 38 einen Einsatzausrichtungsvorsprung 42 auf, der von der Aussparungsumfangsfläche 40 radial nach innen in die Einsatzaufnahmeaussparung 38 hineinragt. Im Allgemeinen ragt der Einsatzausrichtungsvorsprung 42 in Richtung der Aussparungsachse L vor. Der Einsatzausrichtungsvorsprung 42 dient dazu, das Einsetzen des Schneideinsatzes 22 in die Einsatzaufnahmeaussparung 38 über ein vorderes Ende des Einsatzausrichtungsvorsprungs 42 in der Rückwärtsrichtung DR hinaus zu ermöglichen (so dass der Schneideinsatz 22 lösbar in der Einsatzaufnahmeaussparung 38 gehalten werden kann, wobei die Schneidkante des Schneideinsatzes winklig in einer korrekten Position für Schneidvorgänge angeordnet ist), und zwar nur in einer vorgegebenen Winkelposition (d. h. Ausrichtung) des Schneideinsatzes 22 relativ zum Einsatzhalter 24, wie später in der Beschreibung beschrieben. Anders ausgedrückt, der Schneidplattenhalter 24 ist narrensicher (d. h. die Schneidplatte 22 kann nicht so in der Einsatzaufnahmeaussparung 38 gehalten werden, dass sich ihre Schneidkante in einer falschen Position für Schneidvorgänge befindet, wenn sich das Schneidwerkzeug 20 im befestigten Abschnitt befindet). Es wird angemerkt, dass die vorgegebene Winkelposition durch einen Winkelbereich (um eine Einsatzlängsachse A) definiert werden kann, der das Einsetzen des Schneideinsatzes 22 in die Einsatzaufnahmeaussparung 38 ermöglicht. Der Einsatzausrichtungsvorsprung 42 dient auch dazu, eine Drehung des Schneideinsatzes 22 zu verhindern, sobald dieser über das vordere Ende des Einsatzausrichtungsvorsprungs 42 hinaus in die Rückwärtsrichtung DR eingesetzt ist (wenn sich also das Schneidwerkzeug 20 in einer eingesetzten Position befindet). Dadurch wird sichergestellt, dass der Schneideinsatz 22 in der vorgegebenen Winkelposition bleibt, wenn das Befestigungselement 25 betätigt wird, um den Schneideinsatz 22 festzuklemmen.
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Gemäß manchen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung kann der Einsatzausrichtungsvorsprung 42 einstückig mit dem Einsatzhalter 24 ausgebildet werden, um eine einheitliche, einstückige Konstruktion mit diesem aufzuweisen. Somit ist vorteilhafterweise keine Montage des Einsatzhalters 24 nach dessen Herstellung erforderlich.
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Unter Bezugnahme auf 5 kann der Einsatzausrichtungsvorsprung 42 gemäß manchen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung von der vorderen Halterendfläche 28 axial beabstandet sein. Dies hat den Vorteil, dass der Schneideinsatz 22 teilweise, d. h. bis zum vorderen Ende des Einsatzausrichtungsvorsprungs 42, aber nicht darüber hinaus, in die Einsatzaufnahmeaussparung 38 eingesetzt werden kann, wie weiter unten in der Beschreibung beschrieben. Alternativ kann sich der Einsatzausrichtungsvorsprung 42 axial neben der vorderen Halterendfläche 28 befinden (nicht dargestellt). Es wird angemerkt, dass, wie oben beschrieben, in zwei Konfigurationen der Schneideinsatz 22 nur in der vorgegebenen Winkelposition des Schneideinsatzes 22 über das vordere Ende des Einsatzausrichtungsvorsprungs 42 hinaus in die Einsatzaufnahmeaussparung 38 eingesetzt werden kann.
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Unter Bezugnahme auf die
6a und
6b ist gemäß manchen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung in einer ersten Aussparungsquerschnittsansicht, die in einer ersten Aussparungsradialebene RP
1 durch das Befestigungselement-Durchgangsloch 54 (
6a) aufgenommen wird, oder in einer zweiten Aussparungsquerschnittsansicht, die in einer zweiten Aussparungsradialebene RP
2 durch den Einsatzausrichtungsvorsprung 42 (
6b) aufgenommen wird, der Umfang der Einsatzaufnahmeaussparung 38 frei von jedweden gebohrten, gerundeten Nuten, die als Kühlkanäle dienen sollen, wie beispielsweise in
US 6,059,296 offenbart. Es wird angemerkt, dass die ersten und zweiten Aussparungsradialebenen RP
1, RP
2 senkrecht zur Aussparungsachse L liegen, wobei die zweite Aussparungsradialebene RP
2 axial hinter der ersten Aussparungsradialebene RP
1 liegt. Es wird ferner angemerkt, dass die Herstellung der Einsatzaufnahmeaussparung 38 kein Innenschleifen oder Bohren erfordert. Die Herstellung des Einsatzhalters 24 ist daher einfach und kostengünstig.
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Unter Bezugnahme auf die 3 und 6a, 6b kann der Einsatzausrichtungsvorsprung 42 gemäß manchen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung zwei Vorsprungsseitenflächen aufweisen, eine erste Vorsprungsseitenfläche 44a und eine zweite Vorsprungsseitenfläche 44b. Die erste Vorsprungsseitenfläche 44a kann sich von der Aussparungsumfangsfläche 40 in Richtung der zweiten Vorsprungsseitenfläche 44b erstrecken und umgekehrt. In der ersten und/oder zweiten Aussparungsquerschnittsansicht (d.h. 6a und 6b) können die zwei Vorsprungsseitenflächen 44a, 44b in einer Richtung von der Aussparungsumfangsfläche 40 hin zur Aussparungsachse L zueinander konvergieren. Die zwei Vorsprungsseitenflächen 44a, 44b können konkav gekrümmt sein. Die zwei Vorsprungsseitenflächen 44a, 44b können einander schneiden. Die zwei Vorsprungsseitenflächen 44a, 44b können einander an einem Vorsprungsgrat 46 schneiden. Der Vorsprungsgrat 46 kann eine sich axial erstreckende Kante bilden. Der Vorsprungsgrat 46 kann achsparallel zur Aussparungsachse L verlaufen.
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Wie in 5 zu sehen ist, kann der Einsatzausrichtungsvorsprung 42 gemäß manchen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung einen vorderen Vorsprungsendabschnitt 48, einen hinteren Endabschnitt 50 und einen mittleren Vorsprungsabschnitt 52, der sich dazwischen erstreckt, aufweisen. Der vordere Vorsprungsendabschnitt 48 befindet sich näher an der vorderen Halterendfläche 28 als der hintere Vorsprungsendabschnitt 50. Die zwei Vorsprungsseitenflächen 44a, 44b und der Vorsprungsgrat 46 können sich zwischen dem vorderen und dem hinteren Vorsprungsendabschnitt 48, 50 erstrecken.
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Gemäß manchen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung, unter Bezugnahme auf die 3 und 6a, 6b, kann die Einsatzaufnahmeaussparung 38 einen gedachten Außenzylinder OC aufweisen, der (bzw. dessen Achse) auf der Aussparungsachse L zentriert ist. Der gedachte Außenzylinder OC kann einen Teil der Einsatzaufnahmeaussparung 38 berühren, der am weitesten von der Aussparungsachse L entfernt ist. In diesem in den Zeichnungen gezeigten, nicht-beschränkenden Beispiel kann der gedachte Außenzylinder OC zwei Abschnitte der Einsatzaufnahmeaussparung 38 auf zwei Seiten des Einsatzausrichtungsvorsprungs 42 berühren. Die Einsatzaufnahmeaussparung 38 kann einen gedachten Innenzylinder IC aufweisen, der konzentrisch zum gedachten Außenzylinder OC ist und einen Teil der Einsatzaufnahmeaussparung 38 berührt, der der Aussparungsachse L am nächsten liegt. In diesem in den Zeichnungen dargestellten, nicht-beschränkenden Beispiel kann es sein, dass der gedachte Innenzylinder IC nur den Einsatzausrichtungsvorsprung 42 berührt. Somit kann sich der Einsatzausrichtungsvorsprung 42 näher an der Aussparungsachse L befinden als der Rest der Einsatzaufnahmeaussparung 38. Insbesondere kann der gedachte Innenzylinder IC nur den Vorsprungsgrat 46 berühren. In den Querschnittsansichten der ersten und/oder zweiten Aussparung bildet die zwischen dem gedachten Innen- und Außenzylinder IC, OC begrenzte Fläche eine ringförmige Fläche AA. Der größte Teil der ringförmigen Fläche AA kann leer sein (d. h. frei von Material). Insbesondere können 70 % der ringförmigen Fläche AA leer sein.
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In der zweiten Aussparungsquerschnittsansicht (6b) definiert der Einsatzausrichtungsvorsprung 42 eine Einsatzausrichtungsvorsprungswinkelausdehnung PE um die Aussparungsachse L. Der Einsatzausrichtungsvorsprung 42 erstreckt sich in einer Umfangsrichtung zwischen zwei Vorsprungpunkten PP. Insbesondere definieren die zwei Vorsprungspunkte PP die Vorsprungswinkelausdehnung PE um die Aussparungsachse L. Gemäß manchen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung können die zwei Vorsprungspunkte PP die Punkte sein, an denen die zwei Vorsprungsseitenflächen 44a, 44b beginnen, von dem gedachten Außenzylinder OC abzuweichen, wenn sie zueinander hin konvergieren (dort, wo sich die zwei Vorsprungspunkte PP auf dem gedachten Außenzylinder OC befinden). Das heißt, der Einsatzausrichtungsvorsprung 42 kann vom gedachten Außenzylinder OC radial nach innen ragen. Die Einsatzausrichtungsvorsprungswinkelausdehnung PE hat einen Vorsprungsausdehnungswinkel α an der Aussparungsachse L. Anders ausgedrückt, die zwei Vorsprungspunkte PP können den Vorsprungsausdehnungswinkel α von der Aussparungsachse L einschließen. Der Vorsprungsausdehnungswinkel α kann größer gleich 70° und kleiner gleich 110° sein. Der Einsatzausrichtungsvorsprung 42 kann spiegelsymmetrisch zu einer axialen Halbierungsebene BP sein, die die Aussparungsachse L enthält und den Vorsprungsausdehnungswinkel α halbiert. Ebenso kann die Einsatzaufnahmeaussparung 38 spiegelsymmetrisch zur Achshalbierenden BP sein.
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Der Einsatzmontageabschnitt 32 weist ein Befestigungselement-Durchgangsloch 54 auf, das in die Halterumfangsfläche 26 und die Aussparungsumfangsfläche 40 mündet. Das Befestigungselement-Durchgangsloch 54 ist für die Aufnahme des Befestigungselements 25 ausgelegt, so dass das Befestigungselement 25 gegen den Schneideinsatz 22 drücken und diesen klemmen kann. Gemäß manchen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung kann der Einsatzmontageabschnitt 32 genau ein Befestigungselement-Durchgangsloch 54 aufweisen, das in die Halterumfangsfläche 26 und die Aussparungsumfangsfläche 40 mündet. Das Befestigungselement-Durchgangsloch 54 kann in die Aussparungsumfangsfläche 40 münden, die an den Einsatzausrichtungsvorsprung 42, gerade axial vor diesem, angrenzt. Bevorzugt kann das Befestigungselement-Durchgangsloch 54 in die Aussparungsumfangsfläche 40 münden, die an den vorderen Vorsprungsendabschnitt 48 angrenzt. Vorteilhafterweise wird durch eine solche Konfiguration der Einsatzhalter 24 in einem Bereich verstärkt, in dem er durch Abtrag von Material, das für das Befestigungselement-Durchgangsloch 54 erforderlich ist, geschwächt wird. In einer solchen Konfiguration befindet sich das Befestigungselement-Durchgangsloch 54 zwischen der vorderen Halterendfläche 28 und dem Einsatzausrichtungsvorsprung 42.
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Das Befestigungselement-Durchgangsloch 54 erstreckt sich entlang einer Durchgangslochachse T. Gemäß manchen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung kann die Durchgangslochachse T senkrecht zur Aussparungsachse L ausgerichtet sein und die Aussparungsachse L schneiden. Die Durchgangslochachse T kann in der axialen Halbierungsebene BP enthalten sein.
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Das Befestigungselement-Durchgangsloch 54 weist eine Durchgangslochumfangsfläche 56 auf, die sich zwischen der Halterumfangsfläche 26 und der Aussparungsumfangsfläche 40 erstreckt. Die Durchgangslochumfangsfläche 56 erstreckt sich in Umfangsrichtung um die Durchgangslochachse T. Gemäß manchen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anwendung kann die Durchgangslochumfangsfläche 56 einen Innengewindeabschnitt 58 für den Gewindeeingriff mit einem entsprechenden Gewindeabschnitt am Befestigungselement 25 aufweisen.
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Bezugnehmend auf 6a bildet gemäß manchen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung die Durchgangslochumfangsfläche 56 in der ersten Aussparungsquerschnittsansicht eine Durchgangslochkontur 60 mit zwei gegenüberliegenden Durchgangslochkonturlinien 61. Die zwei Durchgangslochkonturlinien 61 befinden sich auf beiden Seiten der Durchgangslochachse T. Jede Durchgangslochkonturlinie 61 erstreckt sich bis zur Aussparungsumfangsfläche 40 an einem der zwei Durchgangslochpunkte TP (schneidet diese). Die zwei Durchgangslochpunkte TP definieren eine Durchgangslochwinkelausdehnung TE um die Aussparungsachse L. Die Durchgangslochwinkelausdehnung TE hat einen Durchgangsloch-Ausdehnungswinkel δ an der Aussparungsachse L. Jede Durchgangslochkonturlinie 61 erstreckt sich entlang einer jeweiligen gedachten Durchgangslochlinie 61a. Das Befestigungselement-Durchgangsloch 54 hat eine Durchgangslochbreite W, die zwischen zwei gegenüberliegenden Durchgangslochkonturlinien 61 (und damit zwischen projizierten gedachten Durchgangslochlinien 61a) gemessen wird. Die Durchgangslochbreite W wird senkrecht zur Aussparungsachse L und zur Durchgangsbohrungsachse T gemessen. Die Aussparungsumfangsfläche 40 weist einen kleineren Umfangsabschnitt 63 auf, der sich zwischen den zwei gegenüberliegenden Durchgangslochkonturlinien 61 erstreckt. Anders ausgedrückt, befindet sich der kleinere Umfangsabschnitt 63 zwischen den zwei Durchgangslochpunkten TP. Es wird angemerkt, dass es sich bei einer kleinerer Umfangsfläche der Aussparungsumfangsfläche 40 um einen Bereich handelt, dessen Winkelausdehnung um die Aussparungsachse L geringer ist als die des übrigen (größeren) Bereichs der Aussparungsumfangsfläche 40.
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In der ersten Aussparungsquerschnittsansicht (d.h. 6a) ist der Einsatzausrichtungsvorsprung 42 auf zumindest einem Teil der kleineren Umfangsfläche 63 ausgebildet. Gemäß manchen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung kann der Einsatzausrichtungsvorsprung 42 über den gesamten kleineren Umfangsabschnitt 63 ausgebildet sein. Die erste Aussparungsradialebene RP1 kann sich dort befinden, wo das Befestigungselement-Durchgangsloch 54 seine maximale Breite hat. Das heißt, die Durchgangslochbreite W kann an der ersten Aussparungsradialebene RP1 am größten sein. Die erste Aussparungsradialebene RP1 kann die Durchgangslochachse T enthalten.
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Die Einsatzausrichtungsvorsprungswinkelausdehnung PE überlappt zumindest teilweise winklig die Durchgangslochwinkelausdehnung TE um die Aussparungsachse L. In diesem in den Zeichnungen dargestellten, nicht beschränkenden Beispiel liegt die Durchgangslochwinkelausdehnung TE vollständig innerhalb der Einsatzausrichtungsvorsprungswinkelausdehnung PE. Mit anderen Worten überlappt die Einsatzausrichtungsvorsprungswinkelausdehnung PE die Durchgangslochwinkelausdehnung TE um die Aussparungsachse L vollständig. In einer solchen Konfiguration ist der Ausdehnungswinkel ö der Durchgangsbohrung kleiner als der Vorsprungsausdehnungswinkel α.
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Unter Bezugnahme auf 2 kann gemäß manchen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung die Einsatzaufnahmeaussparung 38 eine Vielzahl von Aussparungsanlagevorsprüngen 62 aufweisen, die von der Aussparungsumfangsfläche 40 gegenüberliegend des Befestigungselement-Durchgangslochs 54 vorstehen. Die Vielzahl von Aussparungsanlagevorsprüngen 62 sind so gestaltet, dass sie an entsprechenden Oberflächen des Schneideinsatzes 22 anliegen. Die Vielzahl von Aussparungsanlagevorsprüngen 62 befinden sich auf der dem Einsatzausrichtungsvorsprung 42 gegenüberliegenden Seite einer Durchmesserebene D, wobei die Durchmesserebene D in einer Endansicht des Werkzeughalters 24 senkrecht zur axialen Halbierungsebene BP verläuft und sich durch den Durchmesser des gedachten Außenzylinders OC erstreckt. Im Allgemeinen steht die Vielzahl von Aussparungsanlagevorsprüngen 62 in Richtung der Aussparungsachse L vor. Wie in 8b zu sehen ist, kann sich die Vielzahl von Aussparungsanlagevorsprüngen 62 in der Vorwärtsrichtung DF in Richtung der vorderen Halterendfläche 28 erstrecken.
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Unter Rückbezug auf 3 können gemäß manchen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung die Vielzahl von Aussparungsanlagevorsprüngen 62 um die Aussparungsachse L winklig voneinander und vom Einsatzausrichtungsvorsprung 42 beabstandet sein.
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Gemäß manchen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung kann jeder Aussparungsanlagevorsprung 62 eine Aussparungsanlagefläche 64 aufweisen, zur Anlage an einer entsprechenden Oberfläche des Schneideinsatzes 22. Die Aussparungsanlageflächen 64 können um die axiale Halbierungsebene BP symmetrisch sein. Jede Aussparungsanlagefläche 64 kann planar sein. Die Aussparungsanlageflächen 64 können sich in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung DF, DR entlang der Aussparungsachse L erstrecken. Jede Aussparungsanlagefläche 64 kann zwei Aussparungsanschlagteilflächen (nicht dargestellt) aufweisen, die entlang der Aussparungsachse L durch eine ausgesparte Fläche (ebenfalls nicht dargestellt) axial voneinander beabstandet sind. In axialer Richtung kann sich das Befestigungselement-Durchgangsloch 54 zwischen den zwei Aussparungsanschlagteilflächen befinden. Jede Aussparungsanlagefläche 64 kann eine Anlageflächen-Winkelausdehnung AE um die Aussparungsachse L definieren. Die Anlageflächen-Winkelausdehnung AE hat einen Anlageflächen-Ausdehnungswinkel γ an der Aussparungsachse L.
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Gemäß manchen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung kann die Vielzahl von Aussparungsanlagevorsprüngen 62 genau zwei winklig voneinander beabstandete Aussparungsanlagevorsprünge 62 aufweisen. Wie in 3 zu sehen ist, können die genau zwei Aussparungsanlageflächen 64 einen Anlageklemmwinkel β zwischen ihnen bilden. Der Anlageklemmwinkel β kann größer als 45° und kleiner als 135° sein. Dies sorgt für eine stabile und präzise Befestigung des Schneideinsatzes 22 in der Einsatzaufnahmeaussparung 38. Jeder benachbarte Einsatzausrichtungsvorsprung 42 und die Aussparungsanlagefläche 64 können um die Aussparungsachse L winklig voneinander beabstandet sein.
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Es wird nun auf die 12 bis 14 Bezug genommen, die den Schneideinsatz 22 gemäß des Gegenstands eines zweiten Aspekts der vorliegenden Anmeldung zeigen. Der Schneideinsatz 22 ist einstückig ausgebildet, um eine einheitliche, einstückige Konstruktion aufzuweisen. Der Schneideinsatz 22 weist zwei gegenüberliegende Einsatzendflächen 86 und eine Einsatzumfangsfläche 88 auf, die sich zwischen den zwei Einsatzendflächen 86 erstreckt. Die Einsatzumfangsfläche 88 schneidet die zwei Einsatzendflächen 86 und bildet eine Begrenzung dieser Flächen. Die Einsatzumfangsfläche 88 erstreckt sich in Umfangsrichtung um eine Einsatzlängsachse A. Die Einsatzlängsachse A definiert eine Längsrichtung des Schneideinsatzes 22, d. h. die Richtung, in der der Schneideinsatz 22 länglich ist und seine längste Abmessung hat. Gemäß manchen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung kann es sein, dass der Schneideinsatz 22 kein Durchgangsloch zur Aufnahme einer Halteschraube aufweist.
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Der Schneideinsatz 22 weist einen Einsatzschneidabschnitt 90 und einen axial dazu versetzten Einsatzschaftabschnitt 92 auf. Der Einsatzschneidabschnitt 90 befindet sich am vorderen Ende des Schneideinsatzes 22. In der gezeigten Ausführungsform ist der Einsatzschneidabschnitt 90 relativ zum Einsatzschaftabschnitt 92 außermittig ausgerichtet. Mit anderen Worten sind der Einsatzschneidabschnitt 90 und der Einsatzschaftabschnitt 92 nicht an der Mitte des letzteren verbunden.
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Der Einsatzschneidabschnitt 90 weist eine Schneidkante 96 auf, die am Schnittpunkt einer Spanfläche 97a und einer Freifläche 97b gebildet wird. Die Schneidkante 96 ist zum Durchführen eines Inneneinstechens oder Bohrens ausgerichtet.
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Unter Bezugnahme auf
13 kann gemäß manchen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung die Einsatzumfangsfläche 88 am Einsatzschaftabschnitt 92 eine planare, flache Einsatzschaftfläche 102 aufweisen. Die flache Einsatzschaftfläche 102 kann sich bis zur Einsatzendfläche 86 erstrecken, die sich gegenüberliegend des Einsatzschneidabschnitts 90 befindet, wodurch eine Einsatzausnehmung 104 gebildet wird. Die flache Einsatzschaftfläche 102 kann parallel zur Einsatzlängsachse A sein. Die Einsatzumfangsfläche 88 am Einsatzschaftabschnitt 92 kann eine zylindrische Einsatzschaftfläche 100 aufweisen, die auf einem gedachten Zylinder mit der Einsatzlängsachse A als Mittelachse liegt. Die zylindrische Einsatzschaftfläche 100 kann die gegenüberliegenden Umfangsextremitäten der planaren Einsatzschaftfläche 102 verbinden. Somit kann die Einsatzausnehmung 104 eine sehnenartige Oberfläche 102 bilden, die auf dem zylindrischen Schaftteil 92 ausgebildet ist. Schneideinsätze der oben beschriebenen Art sind in der Technik bekannt. Beispielsweise offenbart die
DE 20 2017 005 713 U1 einen solchen Schneideinsatz. Die Einsatzaufnahmeaussparung 38 kann so konfiguriert werden, dass sie unterschiedliche Schneideinsätze 22 mit unterschiedlich langen Einsatzschaftabschnitten 92 aufnehmen kann, indem Distanzstücke verwendet werden.
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Es wird nun nochmals Bezug auf 2 genommen. Gemäß manchen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung kann das Befestigungselement 25 einen Außengewindeabschnitt 106 aufweisen. Bei dem Befestigungselement 25 kann es sich um eine Spannschraube handeln. Das Befestigungselement 25 kann eine Befestigungselementendanlagefläche 108 und einen Befestigungselementbetätigungsabschnitt 110 aufweisen, der sich auf beiden Seiten des Außengewindeabschnitts 106 befindet. Der Befestigungselementbetätigungsabschnitt 110 ist so ausgelegt, dass er einen Schlüssel, wie z. B. einen Inbusschlüssel, aufnehmen kann, um das Befestigungselement 25 entlang der Durchgangslochachse T zu bewegen. Die Befestigungselementendanlagefläche 108 kann planar sein.
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Es wird nun auf die 7 bis 11 Bezug genommen, die das Schneidwerkzeug 20 gemäß dem Gegenstand eines dritten Aspekts der vorliegenden Anmeldung zeigen. Das Schneidwerkzeug 20 ist zwischen einer Ausgangsposition und einer befestigten Position verstellbar.
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In der Ausgangsposition des Schneidwerkzeugs 20 (d.h. in 2) ist der Schneideinsatz 22 von der Einsatzaufnahmeaussparung 38 des Einsatzhalters beabstandet und axial mit dieser fluchtend, zur Vorbereitung des Einsetzens in die Letztgenannte.
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In der Konfiguration, in der der Einsatzausrichtungsvorsprung 42 axial an die vordere Halterendfläche 28 angrenzt (nicht dargestellt), kann durch den Einsatzausrichtungsvorsprung 42 verhindert werden, dass der Schneideinsatz 22 in die Einsatzaufnahmeaussparung 38 eingesetzt wird.
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Unter Bezugnahme auf die 7-7c kann der Schneideinsatz 22 in der Konfiguration, in der der Einsatzausrichtungsvorsprung 42 von der vorderen Halterendfläche 28 axial beabstandet ist, teilweise (bis zum vorderen Endabschnitt 48 des Einsatzausrichtungsvorsprungs 42 in der Rückwärtsrichtung DR, aber nicht darüber hinaus) in die Einsatzaufnahmeaussparung 38 eingesetzt werden, wodurch eine teilweise eingesetzte Position des Schneidwerkzeugs 20 definiert wird. Vorteilhafterweise kann der Schneideinsatz 22, sobald er teilweise eingesetzt ist, nicht leicht aus dem Einsatzhalter 24 fallen. Darüber hinaus kann der Schneideinsatz 22 durch den Einsatzausrichtungsvorsprung 42 daran gehindert werden, weiter in die Einsatzaufnahmeaussparung 38 eingesetzt zu werden. In dem in den 7a-7c gezeigten, nicht beschränkenden Beispiel steht der Schneideinsatz 22 „auf dem Kopf“ (d. h. die Einsatzausnehmung 104 ist zum Einsatzausrichtungsvorsprung 42 um 180° versetzt).
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Aus der anfänglichen oder teilweisen Einsetzposition wird der Schneideinsatz 22 um seine Längsachse gedreht, so dass die Einsatzausnehmung 104 angrenzend an den Einsatzausrichtungsvorsprung 42 positioniert wird und mit diesem winklig fluchtet (d. h. die vorgegebene Winkelposition verwirklicht ist). Der Einsatzschaftabschnitt 92 wird dann über den vorderen Vorsprungendabschnitt 48 des Einsatzausrichtungsvorsprungs 42 hinaus in der Rückwärtsrichtung DR in die Einsatzaufnahmeaussparung 38 eingesetzt, bis die Einsatzendfläche 86 am Einsatzschaftabschnitt 92 die Aussparungsanschlagsfläche 41 berührt. Dies resultiert in einer eingesetzten Position des Schneidwerkzeugs 20 (8a).
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Unter Bezugnahme auf 8b kann in der eingesetzten Position des Schneidwerkzeugs 20 die planare Einsatzschaftfläche 102 dem Einsatzausrichtungsvorsprung 42 zugewandt sein. Der Einsatzausrichtungsvorsprung 42 kann sich in der Einsatzausnehmung 104 befinden. Das Befestigungselement 25 befindet sich nicht im Befestigungselement-Durchgangsloch 54 (oder ragt zumindest nicht in die Einsatzaufnahmeaussparung 38 hinein). Wie in 8c gezeigt, verhindert der Einsatzausrichtungsvorsprung 42 eine Drehung des Schneideinsatzes 22 um die Einsatzlängsachse A. Gemäß manchen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung kann ein Teil der planaren Einsatzschaftfläche 102 von dem Einsatzausrichtungsvorsprung 42 beabstandet sein. Teile der zylindrischen Einsatzschaftfläche 100 können in Kontakt mit den Aussparungsanlageflächen 64 sein.
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Wie in den 9-11 gezeigt, ist der Schneideinsatz 22 in der befestigten Position des Schneidwerkzeugs 20 durch ein Befestigungselement 25 lösbar an dem Einsatzhalter 24 befestigt. Insbesondere befindet sich der Einsatzschaftabschnitt 92 in der Einsatzaufnahmeaussparung 38 in der Rückwärtsrichtung DR jenseits des vorderen Endabschnitts 48 des Einsatzausrichtungsvorsprungs 42. Der Schneideinsatz 22 wird in der Einsatzaufnahmeaussparung 38 von dem Befestigungselement 25, das sich in der Befestigungselement-Durchgangsloch 54 befindet, lösbar geklemmt. Gemäß manchen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung kann der Außengewindeabschnitt 106 mit dem Innengewindeabschnitt 58 in Gewindeeingriff gebracht werden. Jede Aussparungsanlagefläche 64 kann an einem jeweiligen Abschnitt der zylindrischen Einsatzschaftfläche 100 anliegen. Das Befestigungselement 25 kann an einem Teil der planaren Einsatzschaftfläche 102 anliegen. Bevorzugt kann die Endanschlagfläche 108 des Befestigungselements einen Flächenkontakt mit der planaren Einsatzschaftfläche 102 des Schneidplattenschafts bilden, wodurch eine präzise Mitten-Höhen-Position für die Schneidplatte 22 bereitgestellt wird. Die Einsatzlängsachse A kann mit der Aussparungsachse L (und der Halterlängsachse B) zusammenfallen.
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Es wird angemerkt, dass die befestigte Position des Schneidwerkzeugs 20 keine Schrumpfsitzkupplung ist, wie sie beispielsweise in
US 8,656,573 und
US 9,254,525 offenbart ist. Demnach ist das Schneidwerkzeug 20 ein Schneidwerkzeug ohne Schrumpfsitz, und die Wendeschneidplatte 22 und der Wendeschneidplattenhalter 24 bilden eine Kopplung ohne Schrumpfsitz.
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Es wird ferner angemerkt, dass am selben Einsatzhalter 24 Schneideinsätze mit Einsatzschaftabschnitten mit unterschiedlichen Durchmessern befestigt werden können. Das heißt, dass selbst dann, wenn ein Schaft mit kleinerem Durchmesser eingesetzt wird, das Befestigungselement 25 weiter in das Befestigungselement-Durchgangsloch 54 geschraubt werden würde, bis es schließlich die planare Fläche 102 erreicht und in diese eingreift und den Einsatz 22 in Kontakt mit den Aussparungsanlageflächen 64 spannt.
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Unter Bezugnahme auf die 8a, 8b und 11 kann das Schneidwerkzeug 20 gemäß manchen Ausführungsformen des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung in der befestigten Position des Schneidwerkzeugs 20 zumindest einen Kühlmittelkanal 112 aufweisen, der durch einen Spalt 123 zwischen der Einsatzumfangsfläche 88 und der Aussparungsumfangsfläche 40 gebildet wird. Der Kühlmittelkanal 112 hat den Zweck, Kühlflüssigkeit zur Schneidkante 96 zu leiten. Der zumindest eine Kühlmittelkanal 112 weist eine Kühlmittelkanaleinlassöffnung 114 auf, durch die Kühlmittel in den Kühlmittelkanal 112 eintritt. Die Kühlmittelkanalauslassöffnung 114 kann sich an der hinteren Halterendfläche 29 befinden. Der zumindest eine Kühlmittelkanal 112 weist ferner eine Kühlmittelkanalauslassöffnung 116 auf, über die Kühlflüssigkeit aus dem Kühlmittelkanal 112 austritt. Die Kühlmittelkanaleinlassöffnung 114 und die Kühlmittelkanalauslassöffnung 116 stehen in Fluidkommunikation miteinander. Die Kühlmittelkanalauslassöffnung 116 kann sich an der vorderen Halterendfläche 28 befinden. Es wird angemerkt, dass in einer solchen Ausführungsform die Einsatzaufnahmeaussparung 38 ein Durchgangsloch ist, in das die Einsatzaufnahmeaussparung 38 zur hinteren Halterendfläche 29 hin mündet.
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Aufgrund der oben erwähnten Überlappung der Einsatzausrichtungsvorsprungswinkelausdehnung PE und der Durchgangslochwinkelausdehnung TE bewegt sich das Befestigungselement 25 bei Betätigung frei durch die Einsatzausnehmung 104 und stößt zunächst an die planare Fläche 102 des Einsatzschafts (oder den Schnittpunkt zwischen der planaren Einsatzschaftfläche 102 und der zylindrischen Einsatzschaftfläche 100) an. Eine weitere Betätigung des Befestigungselements 25 zwingt den Schneideinsatz 22, sich um die Einsatzlängsachse A zu drehen. Es wird angemerkt, dass das Befestigungselement 25 anfangs nicht an der zylindrischen Schaftfläche 100 anliegt, was nicht zu der oben erwähnten Drehung führen würde. Bei der Konfiguration, in der die Befestigungselementendanlagefläche 108 planar ist, dreht sich der Schneideinsatz 22, bis ein Oberflächenkontakt zwischen der Befestigungselementendanlagefläche 108 und der planaren Einsatzschaftfläche 102 hergestellt ist, was ein sicheres Klemmen ermöglicht.
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Obgleich der Gegenstand der vorliegenden Anmeldung mit einem gewissen Grad an Genauigkeit beschrieben wurde, könnten verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden, ohne vom Grundgedanken und Schutzumfang der nachstehend beanspruchten Erfindung abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0145985 [0002]
- US 2006048615 [0002]
- US 2016236282 [0002]
- US 2362053 [0002]
- US 5137401 [0002]
- US 7112020 [0002]
- GB 2228695 [0003]
- US 8656573 [0003, 0081]
- US 9254525 [0003, 0081]
- US 6059296 [0054]
- DE 202017005713 U1 [0072]