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Die Erfindung betrifft ein Bauteil einer Fräse, insbesondere eine Vorrichtung zur stabilen Verbindung eines Messerkopfs mit einem Schneidwerkzeug.
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Bekannterweise umfasst eine Vorrichtung zur Verbindung eines Messerkopfs mit einem Schneidwerkzeug einen Messerkopf-Hauptkörper, ein Schneidwerkzeug und ein Spannfutter, wobei durch die Achse des Messerkopf-Hauptkörpers hindurch ein Durchgangsloch verläuft, in das das Schneidwerkzeug eingeführt ist; das Spannfutter ist im Durchgangsloch angeordnet und auf dem Schneidwerkzeug festgespannt. Somit sind der Messerkopf-Hauptkörper und das Schneidwerkzeug miteinander fest verbunden und dienen zum Fräsen eines Werkstücks.
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Jedoch ist die herkömmliche Vorrichtung zur Verbindung eines Messerkopfs mit einem Schneidwerkzeug insofern nachteilig, als die Kraft des Spannfutters zum Anspannen des Schneidwerkzeugs nicht ausreicht und als das Schneidwerkzeug und das Durchgangsloch einen runden Querschnitt besitzen, so dass sich das Schneidwerkzeug und der Messerkopf-Hauptkörper relativ zueinander drehen können, was zu einem Leerlauf und Rutschen des Schneidwerkzeugs führt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur stabilen Verbindung eines Messerkopfs mit einem Schneidwerkzeug zu schaffen, mit der die beim Stand der Technik genannten Nachteile beseitigt werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur stabilen Verbindung eines Messerkopfs mit einem Schneidwerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die erfindungssgemäße Vorrichtung zur stabilen Verbindung eines Messerkopfs mit einem Schneidwerkzeug umfasst folgendes:
einen Messerkopf-Hauptkörper, der als ein länglicher Hülsenkörper ausgebildet ist, der ein Hauptachse-Befestigungsteil, ein Aufnahmeteil, einen an der äußeren Umfangsfläche des Messerkopf-Hauptkörpers angeordneten Flansch und ein durch die Achse des Messerkopf-Hauptkörpers hindurch verlaufendes Durchgangsloch umfasst, wobei das Hauptachse-Befestigungsteil und das Aufnahmeteil an zwei gegenüberstehenden Seiten des Messerkopf-Hauptkörpers angeordnet sind;
ein Positionierstück, das im Durchgangsloch befestigt und mit einem Schraubteil und einer Einsteck-Aussparung versehen ist, wobei das Schraubteil an einem Ende des Positionierstücks angeordnet ist und an der inneren Umfangswand des Durchgangsloches festgeschraubt ist;
die Einsteck-Aussparung befindet sich am anderen Ende des Positionierstücks und ist axial gesenkt ausgebildet, wobei der Querschnitt der Einsteck-Aussparung nicht rund ist, wobei an der inneren Umfangswand der Einsteck-Aussparung eine Mehrzahl von rutschhemmenden Vertiefungen ausgebildet ist;
ein Schneidwerkzeug, der ins Durchganngsloch eingeführt ist, wobei an den beiden Enden des Schneidwerkzeugs jeweils ein Schneidteil und ein Aufsteckteil ausgebildet sind, wobei das Schneidwerkzeug einen zwischen dem Schneidteil und dem Aufsteckteil angeordneten Mittelabschnitt aufweist; an der äußeren Umfangsfläche des Aufsteckteils ist eine Mehrzahl von rutschhemmenden Ecken ausgebildet, die jeweils sich in die rutschhemmenden Vertiefungen fügen; und
ein Spannfutter, das im Durchgangsloch angeordnet ist und sich im Aufnahmeteil befindet, wobei das Spannfutter auf dem Mittelabschnitt des Schneidwerkzeugs festgespannt ist.
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Erfindungsgemäß stimmt das Querschnittprofil des Aufsteckteils mit dem Querschnittprofil der Einsteck-Aussparung überein, und die rutschhemmenden Ecken fügen sich jeweils entsprechend in die rutschhemmenden Vertiefungen.
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Erfindungsgemäß verläuft ein mit der Einsteck-Aussparung kommunizierendes Kühlflüssigkeitsloch durch die Achse des Positionierstücks hindurch.
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Erfindungsgemäß verläuft ein mit der Einsteck-Aussparung kommunizierendes Schneidwerkzeugloch durch das Schneidwerkzeug hindurch.
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Erfindungsgemäß umfasst das Durchgangsloch einen durch das Hauptachse-Befestigungsteil hindurch verlaufenden und mit dem Schraubteil festgeschraubten ersten Abschnitt und einen durch das Aufnahmeteil hindurch verlaufenden zweiten Abschnitt, wobei der Lochdurchmesser des zweiten Abschnitts größer ist als der Lochdurchmesser des ersten Abschnitts, wobei am Stufenfall zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt ein ringförmiger Stützrand ausgebildet ist, der durch das Positionierstück abgestützt ist.
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Erfindungsgemäß weist das Aufsteckteil einen rechteckigen Querschnitt auf, so dass sich vier rutschhemmende Ecken bilden.
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Erfindungsgemäß weist das Aufsteckteil einen dreieckigen Querschnitt auf, so dass sich drei rutschhemmende Ecken bilden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur stabilen Verbindung eines Messerkopfs mit einem Schneidwerkzeug weist mindestens folgende Vorteile auf:
- 1. ein relatives Drehen wird vermieden: im Durchgangsloch des Messerkopf-Hauptkörpers ist ein Positionierstück geschraubt, an dessen einem Ende eine nichtrunde Einsteck-Aussparung ausgebildet ist, an deren inneren Umfangsfläche eine Mehrzahl von rutschhemmenden Vertiefungen ausgebildet ist; an der äußeren Umfangsfläche des Aufsteckteils des Schneidwerkzeugs ist eine Mehrzahl von rutschhemmenden Ecken ausgebildet, die sich in die rutschhemmenden Vertiefungen fügen; durch die Kombination der rutschhemmenden Vertiefungen mit den rutschhemmenden Ecken wird ein relatives Drehen des Schneidwerkzeugs mit dem Messerkopf vermieden, so dass das Schneidwerkzeug und der Messerkopf miteinander stabiler verbunden werden können; und
- 2. der Kühlungseffekt ist optimal: das Positionierstück ist mit einem Kühlflüssigkeitsloch versehen und das Schneidwerkzeug ist mit einem Schneidwerkzeugloch versehen, so dass die Kühlflüssigkeit durch das Kühlflüssigkeitsloch und das Schneidwerkzeugloch fließen kann, um das Schneidwerkzeug und das gefräste Werkstück abzukühlen, so dass eine Kühlung und Wärmeableitung erzielbar ist und die gesamte Vorrichtung eine längere Lebensdauer hat.
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Im Folgenden wird die Erfindung an Hand einer Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine perspektivische Ansicht eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur stabilen Verbindung eines Messerkopfs mit einem Schneidwerkzeug im Schnitt,
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2 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung von 1 im zerlegten Zustand,
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3 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung von 1,
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4 eine perspektivische Ansicht eines Schneidwerkzeugs des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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5 eine Schnittansicht eines Aufsteckteils eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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6 eine perspektivische Ansicht eine dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung im zerlegten Zustand, und
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7 eine perspektivische Ansicht eines vierten bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung im zerlegten Zustand.
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Im Folgenden werden Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung anhand der detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Jedoch soll die Erfindung nicht auf die Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen beschränkt werden.
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Wie in 1 bis 3 gezeigt, umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zur stabilen Verbindung eines Messerkopfs mit einem Schneidwerkzeug einen Messerkopf-Hauptkörper 10, ein Positionierstück 20, ein Schneidwerkzeug 30 und ein Spannfutter 40.
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Wie in 1 bis 3 gezeigt, umfasst der Messerkopf-Hauptkörper 10 einen Hülsenkörper 11 und eine an einem Ende des Hülsenkörpers 11 fixierte Kappe 12, wobei der Hülsenkörper 11 ein halbkegelförmiges Hauptachse-Befestigungsteil 111 und ein Aufnahmeteil 112, die jeweils an zwei gegenüberstehenden Seiten des Hülsenkörpers 11 angeordnet sind, einen an der äußeren Umfangsfläche des Hülsenkörpers 11 angeordneten ringförmigen Flansch 113 und ein durch die Achse des Hülsenkörpers 11 hindurch verlaufendes Durchgangsloch 114 umfasst. Vorzugsweise umfasst das Durchgangsloch 114 einen durch das Hauptachse-Befestigungsteil 111 hindurch verlaufenden ersten Abschnitt 1141 und einen durch das Aufnahmeteil 112 hindurch verlaufenden zweiten Abschnitt 1142, wobei der Lochdurchmesser des zweiten Abschnitts 1142 größer ist als der Lochdurchmesser des ersten Abschnitts 1141. Am Stufenfall zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt 1141, 1142 ein ringförmiger Stützrand 115 ausgebildet. Bis auf das Durchgangsloch 114 sind die übrigen Teile des Messerkopf-Hauptkörpers 10 in Hinblick der Form und Konstruktion nach dem Stand der Technik gebaut und werden deswegen hier nicht weiter erläutert.
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Wie in 1 bis 3 gezeigt, ist das Positionierstück 20 im Durchgangsloch 114 befestigt stützt sich am Stützrand 115 ab. Das Positionierstück 20 ist mit einem Schraubteil 21 und einer Einsteck-Aussparung 22 versehen, wobei das Schraubteil 21 an einem Ende des Positionierstücks 20 angeordnet und an der inneren Umfangswand des ersten Abschnitts 1141 des Durchgangsloches 114 festgeschraubt ist; die Einsteck-Aussparung 22 befindet sich am anderen Ende des Positionierstücks 10 und ist axial gesenkt ausgebildet, wobei der Querschnitt der Einsteck-Aussparung 22 nicht rund ist, wobei an der inneren Umfangswand der Einsteck-Aussparung 22 eine Mehrzahl von rutschhemmenden Vertiefungen 221 ausgebildet ist.
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Vorzugsweise verläuft ein mit der Einsteck-Aussparung 22 kommunizierendes Kühlflüssigkeitsloch 23 durch die Achse des Positionierstücks 20 hindurch.
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Wie in 1 bis 4 gezeigt, ist das Schneidwerkzeug 30 ins Durchganngsloch 114 eingeführt, wobei an den beiden Enden des Schneidwerkzeugs 30 jeweils ein Schneidteil 31 und ein Aufsteckteil 32 ausgebildet sind, wobei das Schneidwerkzeug 30 einen zwischen dem Schneidteil 31 und dem Aufsteckteil 32 angeordneten Mittelabschnitt 33 aufweist; an der äußeren Umfangsfläche des Aufsteckteils 32 ist eine Mehrzahl von rutschhemmenden Ecken 321 ausgebildet, die jeweils sich in die rutschhemmenden Vertiefungen 221 fügen.
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Vorzugsweise stimmt das Querschnittprofil des Aufsteckteils 32 mit dem Querschnittprofil der Einsteck-Aussparung 22 überein, und die rutschhemmenden Ecken 321 fügen sich jeweils entsprechend in die rutschhemmenden Vertiefungen 221. Erfindungsgemäß muss das Querschnittprofil des Aufsteckteils 32 nicht identisch mit dem Querschnittprofil der Einsteck-Aussparung 22 sein; beispielsweise kann das Aufsteckteil 32 ein dreieckiges Querschnittprofil und die Einsteck-Aussparung 22 ein sechseckiges Querschnittprofil aufweisen, so dass sich die drei rutschhemmenden Ecken des Aufsteckteils in drei der sechs rutschhemmenden Vertiefungen fügen, wodurch sich das Schneidwerkzeug nicht relativ zum Messerkopf-Hauptkörper 10 dreht. Zusammengefasst ist erfindungsgemäß das Querschnittprofil des Aufsteckteils 32 und der Einsteck-Aussparung 22 nicht eingeschränkt.
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Vorzugsweise weist das Aufsteckteil 32 einen rechteckigen Querschnitt auf, so dass sich vier rutschhemmende Ecken bilden.
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Vorzugsweise verläuft ein mit der Einsteck-Aussparung 22 kommunizierendes Schneidwerkzeugloch 34 durch das Schneidwerkzeug 30.
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Das Kühlflüssigkeitsloch 23 und das Schneidwerkzeugloch 34 sind dafür vorgesehen, dass eine Kühlflüssigkeit durch das Kühlflüssigkeitsloch 23 und das Schneidwerkzeugloch 34 fließt, um das Schneidwerkzeug 30 und das gefräste Werkstück abzukühlen, so dass eine Kühlung und Wärmeableitung erzielbar ist und die gesamte Vorrichtung eine längere Lebensdauer hat.
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Wie aus 1 bis 3 ersichtlich, ist das Spannfutter 40 im Durchgangsloch 114 angeordnet und auf dem Mittelabschnitt 33 des Schneidwerkzeugs 30 festgespannt; das Spannfutter 40 dient zum Fixieren des Mittelabschnitts 33 des Schneidwerkzeugs 30. Da das Spannfutter 40 ein bekanntes Bauteil ist und nicht den Schwerpunkt der Erfindung darstellt, werden seine Konstruktion und das Prinzip zum Festspannen des Schneidwerkzeugs 30 hier nicht weiter im Detail beschrieben.
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5 zeigt ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel, das wesentlich mit dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel identisch ist, wobei das Aufsteckteil 32 vorzugsweise einen dreieckigen Querschnitt aufweist, so dass sich drei rutschhemmende Ecken bilden.
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Das erfindungsgemäße Aufsteckteil 32, 32A und die Einsteck-Aussparung 22 können ausgeführt werden, sofern sich die rutschhemmenden Ecken 321, 321A und die rutschhemmenden Vertiefungen 221 ineinander fügen. Erfindungsgemäß sind die Form des Aufsteckteils 32, 32A, die Anzahl der rutschhemmenden Ecken 321, 321A und die Anzahl der rutschhemmenden Vertiefungen 221 nicht bestimmt und eingeschränkt.
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6 und 7 zeigen jeweils das dritte und das vierte bevorzugte Ausführungsbeispiel, die wesentlich mit dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel identisch sind, wobei der Unterschied darin liegt, dass die Schneidteile 31B, 31C des Schneidwerkzeugs 30B, 30C unterschiedlich sind, und zwar jeweils als ein Fräser und als ein Schneidwerkzeug zum Gewindebohren ausgeführt sind, wobei das Schneidwerkzeug 32 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Fräser ist. Somit eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung für verschiedene Schneidwerkzeuge 30, 30B, 30C, wobei das Schneidwerkzeug 30B, 30C gleichfalls ein Schneidwerkzeugloch 34B, 34C aufweist.
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Die vorstehende Beschreibung stellt nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dar und soll nicht die Schutzansprüche beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die dem Sinn nach gemäß den Schutzansprüchen vorgenommen werden, gehören zum Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
