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Die Erfindung betrifft einen Satz bestehend zumindest aus einer Spannzange für ein Werkzeug, einem Werkzeugträger-Einsatz mit Werkzeug sowie einer eine konische Aufnahmeöffnung aufweisenden Aufnahmevorrichtung, welche wahlweise die Spannzange oder einen Konusabschnitt des Werkzeugträger-Einsatzes aufnimmt, wobei für den Werkzeugträger-Einsatz eine Drehmomentenübertragung vorgesehen ist und der Werkzeugträger-Einsatz außenseitig einen abstehenden Vorsprung oder Bund als Angriff für ein Lösewerkzeug aufweist.
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Ein derartiger Satz ist aus dem Europapatent
EP 2 292 358 bekannt und hat sich bewährt.
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Dabei ist vorgesehen, dass die jeweiligen Werkzeuge an Ihrem Werkzeugträger-Einsatz lösbar befestigt sind, also eine entsprechende Halterung benötigen. Der Bund zum Entfernen des Werkzeugträger-Einsatzes aus seiner Gebrauchsstellung ist dabei an diesem Werkzeugträger-Einsatz befestigt und kommt zum Einsatz, wenn der Werkzeugträger-Einsatz so fest in seiner konischen Aufnahmeöffnung sitzt, dass ein Entnehmen ohne Hilfe eines Werkzeuges nicht mehr möglich ist.
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Ein gewisses Problem besteht bei derartigen bekannten Sätzen darin, dass spanende Werkzeuge nur selten ohne Unwucht sein können, beispielsweise weil sie Spanableit-Vertiefungen benötigen, die zumindest teilweise einseitig verlaufen. Auch können Ungenauigkeiten bei der Fixierung der Werkzeuge an den Werkzeugeinsätzen nicht ganz ausgeschlossen werden, was sich bei hohen Drehzahlen störend auswirken kann.
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Es besteht deshalb die Aufgabe, einen Satz der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit welchem die Gefahr von Schwingungen oder Vibrationen durch Unwucht und/oder ungenaue Befestigung vermindert oder vermieden werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist der eingangs definierte Satz dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Werkzeug mit seinem jeweiligen Werkzeugträger-Einsatz einstückig verbunden ist und dass der Bund für ein Lösewerkzeug an dem dem Bearbeitungsende des Werkzeugs entgegengesetzten Ende dieses Werkzeugs einstückig mit diesem verbunden ist.
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Durch die einstückige Verbindung des Werkzeuges mit dem Werkzeugträger-Einsatz entfallen entsprechende Ungenauigkeiten bei der Verbindung dieses Werkzeugs mit dem Werkzeugträger-Einsatz, denn diese beiden Teile bestehen erfindungsgemäß aus einem Stück, benötigen also keine Verbindungsmittel. Der ebenfalls einstückig mit dem Werkzeug und damit auch mit dem Werkzeugträger-Einsatz verbundene Bund kann ebenfalls mit höherer Genauigkeit und so vorgesehen werden, dass Unwuchten oder Vibrationen entgegen gewirkt wird.
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Darüber hinaus erlaubt die Einstückigkeit des Werkzeugs mit dem Werkzeugträger-Einsatz und mit dem Bund insgesamt eine kürzere Bauweise des Werkzeugträger-Einsatzes mit Werkzeug, weil kein Platz für Befestigungsmittel für das Werkzeug selbst benötigt wird. Da der Bund mit dem Werkzeug eine einstückige Verbindung hat, also nicht am Werkzeugträger-Einsatz vorgesehen wird, kann er Schwingungen und Vibrationen des Werkzeugs während dessen Benutzung entgegen wirken und hat dadurch eine zusätzliche Funktion.
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Günstig ist es dabei, wenn der Satz Werkzeugträger-Einsätze mit unterschiedlichen Werkzeugen umfasst. Es können also verschiedene Werkzeuge jeweils einstückig mit Werkzeugträger-Einsätzen einstückig verbunden vorgesehen sein, sodass also der erfindungsgemäße Satz je nach Art und Zahl dieser Werkzeuge unterschiedlich umfangreich sein kann.
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Der einstückig mit dem Werkzeug verbundene Bund kann an dem Werkzeug scheibenartig allseits überstehend und vorzugsweise ununterbrochen umlaufend angeordnet sein. Dadurch kann von vorneherein einer Unwucht schon durch die Konstruktion und die Fertigung des Werkzeugs mit dem Bund vorgebeugt werden.
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Der Übergang von dem Werkzeug zu einer Oberfläche des Bundes kann als allmählich zunehmender Querschnitt ausgebildet sein und vorzugsweise einen abgeschrägten oder gerundeten Längsquerschnitt haben. Bei der einstückigen Fertigung kann somit dieser scheibenförmige Bund nahe beim Werkzeug eine größere Dicke als in seinem Randbereich haben und entsprechend hohe Kräfte aufnehmen und übertragen. Darüber hinaus kann so noch besser Vibrationen vorgebeugt werden.
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Der allmählich zunehmende Querschnitt am Übergang von dem Werkzeug zu dem Bund kann zweckmäßigerweise auf der dem Arbeitsende des Werkzeugs zugewandten Seite des Bundes vorgesehen sein. Dadurch können vor allem beim Lösen des Werkzeuges zusammen mit seinem Werkzeugträger-Einsatz aufzuwendende, auf das Werkzeug wirkende Zugkräfte gut in das Werkzeug selbst eingeleitet und eine ungewollte Verformung des Bundes bei einer solchen Operation vermieden werden. Darüber hinaus kann auf diese Weise der Bund möglichst nahe an dem Konusabschnitt des Werkzeugträger-Einsatzes angeordnet werden, was eine kurze Baulänge begünstigt.
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Für eine einfache Handhabung bei der Benutzung eines an dem Bund angreifenden Lösewerkzeugs ist es vorteilhaft, wenn der Bund eine kreisrunde Außenkontur hat und vorzugsweise konzentrisch zu dem Werkzeug verläuft. Bei umlaufend gleicher Stärke oder Dicke des Bundes hat dieser dann keine Unwucht und kann an allen Seiten des Werkzeugs in gleicher Weise mit einem Lösewerkzeug erfasst und beaufschlagt werden.
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Zur Befestigung des Werkzeugträger-Einsatzes kann – wie aus der
EP 2 292 358 an sich bekannt – eine Befestigungsmutter vorgesehen sein und der Bund kann eine Abschirmung dieser Befestigungsmutter gegen von dem Werkzeug erzeugte Späne sein. Die Befestigungsmutter kann entweder ein Innengewinde oder auch ein Außengewinde haben und kann durch ihre Anordnung hinter dem Bund – vom Bearbeitungsende des Werkzeugs aus gesehen – durch diesen Bund gegen sie eventuell beaufschlagende Späne geschützt werden.
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Der Durchmesser des Bundes kann etwa dem Außendurchmesser der Befestigungsmutter entsprechen oder diesen gegebenenfalls sogar übertreffen. Entsprechend gut ist die Abschirmung gegen Späne.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung kann jedoch vorsehen, dass der Durchmesser des Bundes dem Abstand gegenüberliegender Schlüsselflächen an der Befestigungsmutter entspricht oder sogar unterschreitet und die Kanten der Befestigungsmutter den Bund radial überragen. Dadurch ist es möglich, trotz des parallel zu der Befestigungsmutter angeordneten Bundes die Befestigungsmutter an den Schlüsselflächen mit einem Schraubenschlüssel von dem Bund ungehindert zu erfassen und zu verdrehen.
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Vor allem bei Kombinationen einzelner oder mehrerer der vorbeschriebenen Merkmalen und Maßnahmen ergibt sich ein Satz der eingangs definierten Art, bei welchem die Werkzeugträger-Einsätze mit Werkzeug und Bund einstückig verbunden sind und dadurch weniger gefährdet sind, zu vibrieren oder unrund zu laufen, und die insgesamt eine höhere Stabilität haben, also größere Kräfte aufnehmen können sowohl bei der Bearbeitung als auch beim Lösen des Werkzeugträger-Einsatzes aus seiner Gebrauchsstellung. Da keine Befestigungsmittel zum Verbinden von Werkzeugen mit Werkzeugträger-Einsätzen benötigt werden, ist auch ein schnellerer Werkzeugwechsel und gleichzeitig eine kürzere Bauform möglich. Nicht ausgeschlossen ist es natürlich, Werkzeugträger-Einsätze mit lösbar befestigten Werkzeugen in die konische Aufnahmeöffnung der Aufnahmevorrichtung einzusetzen, also gegebenenfalls den erfindungsgemäßen Satz auch noch um solche Werkzeugträger-Einsätze mit lösbaren Werkzeugen zu erweitern.
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Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in zum Teil schematisierter Darstellung:
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1 einen Längsschnitt einer zu dem erfindungsgemäßen Satz gehörenden Aufnahmevorrichtung mit einer konischen Aufnahmeöffnung, in welcher eine zu dem Satz gehörende Spannzange zum Befestigen eines Werkzeugs, zum Beispiel eines Bohrers, angeordnet ist, die durch eine mit einem Außengewinde versehene Befestigungsmutter gehalten ist,
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2 eine perspektivische Explosionsdarstellung des die Aufnahmeöffnung aufweisenden Bereichs der Aufnahmevorrichtung, der Befestigungsmutter, der Spannzange und des Bohrers vor dem Zusammensetzen,
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3 die einzelnen Teile der 2 nach dem montieren und zusammenfügen,
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4 einen der 1 entsprechenden Längsschnitt der Aufnahmevorrichtung, wobei in ihrer konischen Aufnahmeöffnung der Konuskörper eines Werkzeugträger-Einsatzes mit einem einstückig mit ihm verbundenen Werkzeug, nämlich einem vierschneidigen Fräskopf, angeordnet ist und ein einstückig mit dem Werkzeug oder Werkzeugschaft verbundener Bund die Befestigungsmutter gegen eventuelle von dem Werkzeug gelöste Späne abschirmt,
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5 eine der 2 entsprechender perspektivischer Explosionsdarstellung der Anordnung nach 4 sowie
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6 die in 5 getrennt dargestellten Teile nach ihrer Montage,
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7 eine der 4 entsprechende Darstellung, wobei die Aufnahmevorrichtung einen ebenfalls zu dem erfindungsgemäßen Satz gehörenden Werkzeugträger-Einsatz mit einem abgewandelten, einstückig verbundenen Werkzeug hält,
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8 eine der 5 entsprechende Darstellung der Anordnung gemäß 7,
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9 eine der 6 entsprechende Darstellung der Anordnung und des Werkzeugträger-Einsatzes gemäß des 7 und 8,
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10, 11 und 12 einen wiederum abgewandelten Werkzeugträger-Einsatz mit einstückig verbundenem Werkzeug als Teil des erfindungsgemäßen Satzes in Darstellungen gemäß den 4 bis 6 und 7 bis 9,
sowie
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13 bis 15 eine weitere Abwandlung eines zu dem erfindungsgemäßen Satz gehörenden Werkzeugträger-Einsatz mit einstückig angeformten Werkzeug in Form eines Bohrwerkzeuges.
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In den 1 bis 15 sind Teile eines Satzes jeweils dargestellt, welcher Satz eine Aufnahmevorrichtung 1 mit einer konischen Aufnahmeöffnung 2, eine Spannzange 3 und zumindest einen Werkzeugträger-Einsatz 4 mit Werkzeug 5 aufweist, welches Werkzeug 5 unterschiedliche Formen haben kann, wie es die 4 bis 15 zeigen. Damit dieser Satz und seine einzelnen Bestandteile zusammenwirken können, passt die Spannzange 3 und ein Konusabschnitt 6 der Werkzeugträger-Einsätze 4 in die konische Aufnahmeöffnung 2 der Aufnahmevorrichtung 1, was der Vergleich der 1 bis 3 mit den 4 bis 15 verdeutlicht.
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Diese Anordnungen und Gestaltungen entsprechen etwa den Anordnungen und Gestaltungen gemäß
EP 2 292 358 . Die Spannzange
3 kann dabei dazu benutzt werden, ein Werkzeug
7, gemäß den
1 bis
3 beispielsweise ein Bohrwerkzeug oder einen Bohrer an der Aufnahmevorrichtung
1 zu befestigen.
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Sowohl für die Spannzange
3 als auch für den Werkzeugträger-Einsatz
4 ist dabei an der Aufnahmevorrichtung
1 eine unrunde Drehmomentenübertragung
6a vorgesehen, die analog
EP 2 292 358 über Formschluss mittels einem unrunden Querschnitts und/oder durch Reibschluss bewirkt werden kann.
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Bei den verschiedenen Beispielen von zu dem Satz gehörenden Werkzeugträger-Einsätzen 4 mit verschiedenen Werkzeugen 5 ist dabei jeweils vorgesehen, dass das Werkzeug 5 mit dem Werkzeugträger-Einsatz 4 einstückig verbunden ist, also keine Montage zwischen Werkzeug 5 und Werkzeugträger-Einsatz 4 erforderlich ist.
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In den 4 bis 15 erkennt man außerdem, dass der Werkzeugträger-Einsatz 4 außenseitig einen radial abstehenden Vorsprung oder Bund 8 aufweist, an welchem ein Lösewerkzeug angreifen kann, falls der Konusabschnitt 6 zu fest in der Aufnahmeöffnung 2 der Aufnahmevorrichtung 1 sitzen sollte. Dabei erkennt man wiederum in allen Ausführungsbeispielen gemäß in 4 bis 15, dass dieser Bund 8 an dem dem Bearbeitungsende des Werkzeugs 5 entgegengesetzten Ende dieses Werkzeugs 5 ebenfalls einstückig mit diesem verbunden ist, wodurch er gleichzeitig mit dem Werkzeugträger-Einsatz 4 einstückig verbunden ist.
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Die Werkzeugträger-Einsätze 4 mit ihren jeweiligen gegebenenfalls unterschiedlichen Werkzeugen 5 und dem Bund 8 bilden also kompakte einstückige Teile, die entsprechend schnell in die Aufnahmevorrichtung 1 einsetzbar und wieder aus ihr lösbar sind und eine hohe Stabilität sowie eine geringe Anfälligkeit gegen Unwucht oder Vibration haben.
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Aus den 4 bis 15 ergibt sich, dass der Satz Werkzeugträger-Einsätze 4 mit unterschiedlichen Werkzeugen 5 umfasst, wobei allerdings der Konusabschnitt 6 dieser verschiedenen Werkzeugträger-Einsätze 4 immer die selbe Form hat und somit in die Aufnahmeöffnung 2 der Aufnahmevorrichtung 1 passt.
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In den 4 bis 6 ist als Werkzeug 5 ein vierschneidiger Fräskopf mit einem Kühlwasseraustritt an der Schneide vorgesehen.
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7 bis 9 zeigt als Werkzeug 5 einen dreischneidigen Fräskopf mit gegenüber 4 bis 6 geringerer radialer Ausdehnung. 10 bis 12 offenbart als Werkzeug 5 einen einschneidigen Fräskopf und in 13 bis 15 ist als Werkzeug 5 ein Bohrwerkzeug dargestellt.
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Weitere Werkzeuge können Bestandteil des gesamten Satzes sein, wobei außerdem auch mit der Spannzange 3 festlegbare Werkzeuge 7 dazugehören können.
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Der schon erwähnte, einstückig mit dem jeweiligen Werkzeug 5 verbundene Bund 8 ist in allen entsprechenden Teilen des Satzes an dem Werkzeug 5 scheibenartig allseits überstehend und ununterbrochen umlaufend angeordnet. Dabei erkennt man in den 4, 7, 10 und 13, aber auch in den weiteren Figuren, dass der Übergang 8a von dem Werkzeug 5 zu einer Oberfläche 8b des Bundes 8 als allmählich zunehmender Querschnitt ausgebildet ist und einen abgeschrägten oder gerundeten Längsquerschnitt hat. Gemäß 4 kann der gesamte Übergang 8a gerundet sein. 7 zeigt eine Anordnung, bei welcher der Übergang 8 bereichsweise gerundet und bereichsweise abgeschrägt ist. Mit geringerem Krümmungsradius ist eine analoge Ausgestaltung in 10 sowie auch in 13 zu erkennen.
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In allen Ausführungsbeispielen ist dieser allmählich zunehmende Querschnitt am Übergang 8a von dem Werkzeug 5 zu dem Bund 8 auf der dem Arbeitsende des Werkzeugs 5 zugewandten Seite des Bundes 8 vorgesehen. Entsprechend günstig werden beispielsweise am Rand des Bundes 8 aufgebrachte Zugkräfte zum Lösen des Werkzeugträger-Einsatzes 4 aus der konischen Aufnahmeöffnung 2 der Aufnahmevorrichtung 1 aufgenommen und in das Werkzeug 5 selbst bzw. seinen Schaft eingeleitet. Dabei erkennt man in den Figuren ferner, dass dieser Bund 8 eine kreisrunde Außenkontur hat und konzentrisch zu dem jeweiligen Werkzeug 5 verläuft, was vor allem bei hohen Drehzahlen für einen stabilen Rundlauf vorteilhaft ist.
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Zur Befestigung des jeweiligen Werkzeugträger-Einsatzes
4 oder auch der Spannzange
3 ist eine Befestigungsmutter
9 vorgesehen, die dabei ein Außengewinde hat und demgemäß als Druckschraube ausgebildet ist. Sie könnte aber auch analog der Ausführungsform der
EP 2 292 358 eine Überwurfmutter mit Innengewinde sein. Dabei sind diese Befestigungsmuttern
9 und der Bund
8 axial derart hintereinander angeordnet, dass der Bund
8 eine Abschirmung der Befestigungsmutter
9 gegen von dem Werkzeug
5 erzeugte Späne ist.
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Der Durchmesser des Bundes 8 ist dabei kleiner als der Abstand gegenüberliegender Schlüsselflächen 9a an der Befestigungsmutter 9, unterschreitet also diesen Abstand, sodass die Schlüsselflächen 9a von einem Schraubenschlüssel oder dergleichen gut erreicht und beaufschlagt werden können, ohne durch den Bund 8 dabei beeinträchtigt zu werden. Gegebenenfalls könnte der Bund 8 sogar noch etwas größer als in den Ausführungsbeispielen sein und beispielsweise einen Durchmesser haben, der dem Abstand zweier paralleler Schlüsselflächen 9a entspricht.
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In allen Ausführungsbeispielen sind an den dabei jeweils unterschiedlichen Werkzeugen 5 lösbare Schneiden 5a vorgesehen. Diese Schneiden 5a könnten einstellbar oder als Wendeplatten ausgebildet und/oder auswechselbar sein. Sie könnten aber auch verlötet oder sogar einstückig mit den Werkzeugen 5 verbunden sein.
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Der in den 1 bis 15 dargestellte Satz besteht zumindest aus einer Spannzange 3 für ein Werkzeug, einem oder mehreren Werkzeugträgern-Einsätzen 4 mit Werkzeug 5, einer eine Aufnahmeöffnung 2 aufweisenden Aufnahmevorrichtung 1 und in die Spannzange 3 passenden einzelnen Werkzeugen 5. Die zu den Werkzeugträger-Einsätzen 4 gehörenden Werkzeuge 5 sind mit den Werkzeugträger-Einsätzen 4 einstückig verbunden, also nicht von diesem Werkzeugträger-Einsätzen 4 demontierbar, werden also jeweils zusammen mit ihrem Werkzeugträger-Einsatz 4 ausgetauscht. Darüber hinaus ist ein an den Werkzeugträger-Einsätzen 4 vorhandener Bund 8 für den Angriff eines Lösewerkzeugs seinerseits einstückig mit dem jeweiligen Werkzeug 5 und damit mit dem Werkzeugträger-Einsatz 4 verbunden, was die Neigung zu Vibrationen oder zu Unwucht vermindern kann und eine gute Krafteinleitung beim Lösen des Werkzeugträger-Einsatzes 4 erlaubt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2292358 [0002, 0014, 0031, 0032, 0042]
