DE202023103516U1

DE202023103516U1 - Werkzeughalter mit verbesserter Kühlwirkung

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Publication number: DE202023103516U1
Application number: DE202023103516.7U
Authority: DE
Original assignee: Shin Yain Ind Co Ltd; Shin Yain Industrial Co Ltd
Current assignee: Shin Yain Ind Co Ltd; Shin Yain Industrial Co Ltd
Priority date: 2023-06-26
Filing date: 2023-06-26
Publication date: 2023-07-10
Anticipated expiration: 2033-06-27

Abstract

Ein Werkzeughalter, der Folgendes beinhaltet:
einen Körper (10, 10A), aufweisend
einen Werkzeugverbindungsabschnitt (13, 13A), aufweisend
zwei gegenüberliegende Enden, die jeweils ein vorderes Ende (131, 131A) und ein hinteres Ende (132, 132A) sind;
eine Kühlmitteleintrittsrille (133, 133A);
eine Verbindungsrille (134, 134A), die koaxial an einer Mitte des Werkzeugverbindungsabschnitts (13, 13A) gebildet ist und eine Öffnung in der Nähe des vorderen Endes (131, 131A) aufweist;
eine ringförmige Vertiefung (135), die an einer Innenwand der Verbindungsrille (134, 134A) und in der Nähe der Öffnung gebildet ist; und
eine ringförmige geneigte Fläche (136), die mit einer Seite der ringförmigen Vertiefung (135) verbunden ist, die der Öffnung zugewandt ist; und
einen eingeschlossenen Winkel (θ), der zwischen der ringförmigen geneigten Fläche (136) und einer Achse (A1) des Körpers (10, 10A) definiert ist, sodass sich die ringförmige geneigte Fläche (136) von der Öffnung weg verjüngt; und
mehrere Durchflusskanalsysteme (20, 20A), die an dem Körper (10, 10A) in beabstandeten Intervallen gebildet sind, wobei jedes von den mehreren Durchflusskanalsystemen (20, 20A) Folgendes aufweist:
einen Einlasskanal (21, 21A), der an dem Werkzeugverbindungsabschnitt (13, 13A) angeordnet ist und mit der Kühlmitteleintrittsrille (133, 133A) in Verbindung steht;
einen Hauptkanal (22, 22A), der sich von dem Einlasskanal (21, 21A) und durch das vordere Ende (131, 131A) des Werkzeugverbindungsabschnitts (13, 13A) erstreckt; und
einen Nebenkanal (23, 23A), der sich schräg von dem Hauptkanal (22, 22A) zu der ringförmigen Vertiefung (135) erstreckt und mit der ringförmigen Vertiefung (135) in Verbindung steht.

Description

1. Gebiet des Gebrauchsmusters
Das vorliegende Gebrauchsmuster betrifft einen Werkzeughalter, insbesondere einen Werkzeughalter mit verbesserter Kühlwirkung, der erlaubt, dass Kühlmittel ausgestoßen wird.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Ein herkömmlicher Werkzeughalter mit Kühlmittelauslässen weist einen Körper und mehrere Durchflusskanäle auf. Der Körper weist einen Werkzeugverbindungsabschnitt auf, und der Werkzeugverbindungsabschnitt weist eine Kühlmitteleintrittsrille und eine Verbindungsrille auf, die miteinander in Verbindung stehen. Die Verbindungsrille ist zum Verbinden eines Werkzeugs konfiguriert. Die mehreren Durchflusskanäle sind auf dem Werkzeugverbindungsabschnitt in beabstandeten Intervallen gebildet, und jeder der mehreren Durchflusskanäle weist einen Einlassteilabschnitt auf, der mit der Kühlmitteleintrittsrille in Verbindung steht, und einen Auslassteilabschnitt, der mit dem Einlassteilabschnitt in Verbindung steht. Der Auslassteilabschnitt erstreckt sich bis zu einem vorderen Ende des Werkzeugverbindungsabschnitts und durch diesen, sodass Kühlmittel aus der Kühlmitteleintrittsrille in den Körper, durch den Einlassteilabschnitt und den Auslassteilabschnitt von jedem der mehreren Durchflusskanäle fließen kann und in Richtung eines vorderen Endes des Werkzeugs (d. h. des Abschnitts zum Schneiden) ausgestoßen werden kann, um das Werkzeug beim Arbeiten zu kühlen und zu schmieren.
Der herkömmliche Werkzeughalter mit Kühlmittelauslässen kühlt jedoch nur den Abschnitt zum Schneiden auf dem Werkzeug, und ein weiterer Abschnitt auf dem Werkzeug, der von dem Körper bedeckt ist, kann sich immer noch erhitzen und eine thermische Verschiebung aufweisen, was Bearbeitungsfehler verursacht.
Um den Unzulänglichkeiten herkömmlicher Werkzeughalter mit Kühlmittelauslässen beizukommen, zielt das vorliegende Gebrauchsmuster darauf ab, einen Werkzeughalter mit verbesserter Kühlwirkung bereitzustellen, um die vorgenannten Probleme zu mildern oder zu beseitigen.
Die Hauptaufgabe des vorliegenden Gebrauchsmusters besteht darin, einen Werkzeughalter mit verbesserter Kühlwirkung bereitzustellen, der die Wirkung der Kühlung eines auf dem Werkzeughalter montierten Werkzeugs durch die Konfiguration von Durchflusskanälen verbessern kann.
Der Werkzeughalter mit verbesserter Kühlwirkung weist einen Körper und mehrere Durchflusskanalsysteme auf. Der Körper weist einen Werkzeugverbindungsabschnitt mit zwei gegenüberliegenden Enden, eine Kühlmitteleintrittsrille, eine Verbindungsrille, eine ringförmige Vertiefung und eine ringförmige geneigte Fläche auf. Die zwei gegenüberliegenden Enden des Körpers sind jeweils ein vorderes Ende und ein hinteres Ende. Die Verbindungsrille ist koaxial an einer Mitte des Werkzeugverbindungsabschnitts gebildet und weist eine Öffnung in der Nähe des vorderen Endes auf. Die ringförmige Vertiefung ist an einer Innenwand der Verbindungsrille und in der Nähe der Öffnung gebildet. Die ringförmige geneigte Fläche ist mit einer der Öffnung zugewandten Seite der ringförmigen Vertiefung verbunden. Der Körper weist einen eingeschlossenen Winkel auf, der zwischen der ringförmigen geneigten Fläche und einer Achse des Körpers definiert wird, sodass sich die ringförmige geneigte Fläche von der Öffnung weg verjüngt. Die mehreren Durchflusskanalsysteme sind an dem Körper in beabstandeten Intervallen gebildet, und jedes der mehreren Durchflusskanalsysteme weist einen Einlasskanal, einen Hauptkanal und einen Nebenkanal auf. Der Einlasskanal ist an dem Werkzeugverbindungsabschnitt angeordnet und steht in Verbindung mit der Kühlmitteleintrittsrille. Der Hauptkanal erstreckt sich von dem Einlasskanal durch das vordere Ende des Werkzeugverbindungsabschnitts. Der Nebenkanal erstreckt sich schräg von dem Hauptkanal zu der ringförmigen Vertiefung und steht mit der ringförmigen Vertiefung in Verbindung.
Andere Aufgaben, Vorteile und neuartige Merkmale des Gebrauchsmusters ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
In den Figuren ist:

1 eine perspektivische Ansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform eines Werkzeughalters mit verbesserter Kühlwirkung gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster;
2 eine Teilschnittansicht des Werkzeughalters aus 1;
3 eine Vorderseitenansicht des Werkzeughalters aus 1;
4 eine Seitenschnittansicht des Werkzeughalters entlang der Linie 4-4 in 3;
5 eine Seitenschnittansicht des Werkzeughalters entlang der Linie 5-5 in 4;
6 eine vergrößerte Teilansicht der 4;
6A eine vergrößerte Teilansicht der 6;
7 eine Betriebsansicht des Werkzeughalters aus 1; und
8 eine Seitenschnittansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform eines Werkzeughalters mit verbesserter Kühlwirkung gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster.

Das vorliegende Gebrauchsmuster stellt einen Werkzeughalter mit verbesserter Kühlwirkung bereit. Mit Bezug auf 1 bis 4 weist eine erste bevorzugte Ausführungsform des Werkzeughalters einen Körper 10 und mehrere Durchflusskanalsysteme 20 auf, wobei der Körper 10 einen Griffabschnitt 11, einen Flanschabschnitt 12 und einen Werkzeugverbindungsabschnitt 13 aufweist, die sequenziell miteinander verbunden sind, und sie weist eine Hauptkonstruktion auf, die im Wesentlichen die gleiche ist wie die des herkömmlichen Werkzeughalters. Der Werkzeugverbindungsabschnitt 13 weist zwei gegenüberliegende Enden auf, ein vorderes Ende 131 und ein hinteres Ende 132, wobei das hintere Ende 132 mit dem Flanschabschnitt 12 verbunden ist. Mit Bezug auf 2 und 4 weist der Werkzeugverbindungsabschnitt 13 eine Kühlmitteleintrittsrille 133, eine Verbindungsrille 134, eine ringförmige Vertiefung 135 und eine ringförmige geneigte Fläche 136 auf, die alle innerhalb des Werkzeugverbindungsabschnitts 13 angeordnet sind. Die Verbindungsrille 134 ist koaxial an einer Mitte des Werkzeugverbindungsabschnitts 13 gebildet, steht mit der Kühlmitteleintrittsrille 133 in Verbindung und weist eine Öffnung auf, die sich nahe dem vorderen Ende befindet. Die ringförmige Vertiefung 135 ist an einer Innenwand der Verbindungsrille 134 und in der Nähe der Öffnung der Verbindungsrille 134 gebildet, und die ringförmige geneigte Fläche 136 ist mit einer der Öffnung zugewandten Seite der ringförmigen Vertiefung 135 verbunden.
Ferner weist mit Bezug auf 6 und 6A der Körper 10 einen eingeschlossenen Winkel θ auf, der zwischen der ringförmigen geneigten Fläche 136 und einer Achse A1 des Körpers 10 definiert ist (zum besseren Verständnis ist der eingeschlossene Winkel θ zwischen der ringförmigen geneigten Fläche 136 und einer parallelen Linie P der Achse A1 markiert), sodass sich die ringförmige geneigte Fläche 136 von der Öffnung der Verbindungsrille 134 weg verjüngt; die Kühlmitteleintrittsrille 133, die Verbindungsrille 134, die ringförmige Vertiefung 135 und die ringförmige geneigte Fläche 136 sind alle koaxial mit der Achse A1 des Körpers 10.
Mit Bezug auf 2 bis 5 sind die mehreren Durchflusskanalsysteme 20 an dem Körper 10 in beabstandeten Intervallen gebildet, und jedes der mehreren Durchflusskanalsysteme 20 weist einen Einlasskanal 21, einen Hauptkanal 22 und einen Nebenkanal 23 auf. Der Einlasskanal 21 ist an dem Werkzeugverbindungsabschnitt 13 angeordnet und steht mit der Kühlmitteleintrittsrille 133 in Verbindung, und der Hauptkanal 22 erstreckt sich von dem Einlasskanal 21 durch das vordere Ende 131 des Werkzeugverbindungsabschnitts 13. Der Nebenkanal 23 erstreckt sich schräg von dem Hauptkanal 22 zu der ringförmigen Vertiefung 135 des Werkzeugverbindungsabschnitts 13 und steht mit der ringförmigen Vertiefung 135 in Verbindung.
Mit Bezug auf 6 und 7 kann bei den oben genannten Konfigurationen Kühlmittel aus der Kühlmitteleintrittsrille 133 durch den Einlasskanal 21 und den Hauptkanal 22 von jedem der mehreren Durchflusskanalsysteme 20 fließen und in Richtung eines Werkzeugs 80 ausgestoßen werden, das auf dem Werkzeugverbindungsabschnitt 13 montiert ist, um einen Schneidabschnitt des Werkzeugs 80 zu kühlen und zu schmieren; ein Teil des Kühlmittels fließt zu der ringförmigen Vertiefung 135, wenn es durch den Nebenkanal 23 fließt, der dem Hauptkanal 22 entspricht, und dann durch die divergierende Konstruktion der ringförmigen geneigten Fläche 136 aus dem Körper 10 heraus, was den Fluss des Kühlmittels aufrechterhält, um das Werkzeug 80 effektiv zu kühlen. Daher verbessert das vorliegende Gebrauchsmuster die Wirkung der Kühlung des auf dem Werkzeughalter montierten Werkzeugs durch die Konfiguration der Durchflusskanäle, wodurch das Problem des herkömmlichen Werkzeughalters mit Kühlmittelauslässen, die keine ausreichende Kühlwirkung aufweisen, wirksam gelöst wird.
Des Weiteren beträgt mit Bezug auf 6 und 6A der eingeschlossene Winkel θ zwischen der ringförmigen geneigten Fläche 136 und der Achse A1 einschließlich der Endpunkte zwischen 1 und 5 Grad; durch den oben genannten Bereich des eingeschlossenen Winkels θ wird das Kühlmittel, das entlang der ringförmigen geneigten Fläche 136 und der ringförmigen Vertiefung 135 fließt, mit einer besseren Durchflussrate und Durchflussgeschwindigkeit gesteuert. In der ersten bevorzugten Ausführungsform beträgt der eingeschlossene Winkel θ 2 Grad. Darüber hinaus weist mit Bezug auf 6 die ringförmige Vertiefung 135 eine Bodenfläche 139 auf, und die Bodenfläche 139 bildet eine innere abgerundete Ecke, die es dem Kühlmittel erlaubt, das Werkzeug 80 in der ringförmigen Vertiefung 135 strömend zu umfließen, nachdem es von den Zweigkanälen der mehreren Durchflusskanalsysteme 20 zu der ringförmigen Vertiefung 135 geflossen ist. Anschließend fließt das Kühlmittel entlang der ringförmigen geneigten Fläche 136 aus dem Körper 10 und bildet einen ringförmigen Wasserschirm, um die bei der Bearbeitung entstehenden Metallspäne auf einer Fläche des Werkzeugs 80 besser abzuwaschen, wodurch das Werkzeug 80 gleichzeitig gekühlt und gereinigt wird.
Mit Bezug auf 3, 5 und 6 sind die mehreren Durchflusskanalsysteme 20 in gleichen Winkelabständen auf dem Werkzeugverbindungsabschnitt 13 um die Achse A1 des Körpers 10 angeordnet; wenn z. B. der Werkzeughalter drei Durchflusskanalsysteme 20 aufweist, bilden zwei benachbarte der mehreren Durchflusskanalsysteme 20 einen Winkel von 120 Grad dazwischen, sodass die Durchflusskanalsysteme 20 den Werkzeugverbindungsabschnitt 13 und das Werkzeug 80 gleichermaßen kühlen.
Mit Bezug auf 5 ist der Einlasskanal 21 von jedem der mehreren Durchflusskanalsysteme 20 an dem Werkzeugverbindungsabschnitt 13 in der Nähe des hinteren Endes 132 nach innen und radial gebohrt, um mit der Kühlmitteleintrittsrille 133 in Verbindung zu stehen, und ein Dichtungselement 210 dichtet eine Außenöffnung des Einlasskanals 21 ab. Mit Bezug auf 4 und 6 ist der Hauptkanal 22 von jedem der mehreren Durchflusskanalsysteme 20 von dem vorderen Ende 131 des Werkzeugverbindungsabschnitts 13 aus schräg relativ zu der Achse A1 gebohrt, um mit dem entsprechenden Einlasskanal 21 in Verbindung zu stehen; mit Bezug auf 6 ist der Nebenkanal 23 von jedem der mehreren Durchflusskanalsysteme 20 schräg von der Öffnung der Verbindungsrille 134 in Richtung einer Seitenwand der Verbindungsrille 134 gebohrt, um mit dem entsprechenden Hauptkanal 22 in Verbindung zu stehen und damit sich der Nebenkanal 23 des Durchgangskanalsystems 20 von dem Hauptkanal 22 in Richtung der Öffnung der Verbindungsrille 134 erstreckt. Die vorgenannten Konfigurationen reduzieren die Herstellungskosten des vorliegenden Gebrauchsmusters, was für die industrielle Anwendung von Vorteil ist.
Mit Bezug auf 8 ist der Werkzeugverbindungsabschnitt 13A des Körpers 10 in einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des Werkzeughalters des vorliegenden Gebrauchsmusters grundsätzlich derselbe wie der Werkzeugverbindungsabschnitt 13 in der ersten Ausführungsform. Ein Unterschied zwischen der ersten und der zweiten bevorzugten Ausführungsform besteht darin, dass die Größe der Kühlmitteleintrittsrille 133A und der Verbindungsrille 134A kleiner ist als die Größe der Kühlmitteleintrittsrille 133 und der Verbindungsrille 134 in der ersten bevorzugten Ausführungsform, um für Werkzeuge in unterschiedlichen Größen passend zu sein.
Da die Verbindungsrille 134A schmaler und kürzer ist, ist die Kühlmitteleintrittsrille 133A von dem hinteren Ende 132A des Werkzeugverbindungsabschnitts 13A entfernt und in einer Mitte zwischen dem vorderen Ende 131A und dem hinteren Ende 132A angeordnet. Dementsprechend ist der Einlasskanal 21A von jedem der mehreren Durchflusskanalsysteme 20 in der Mitte zwischen dem vorderen Ende 131A und dem hinteren Ende 132A angeordnet, um mit der Kühlmitteleintrittsrille 133A in Verbindung zu stehen, und eine Länge des entsprechenden Hauptkanals 22A ist ebenfalls verkürzt; der entsprechende Nebenkanal 23A ist an einer Position angeordnet, die ungefähr gleich ist mit der Position des Nebenkanals 23 in der ersten bevorzugten Ausführungsform. Mit anderen Worten, die Konfigurationen des vorliegenden Gebrauchsmusters sind für unterschiedliche Arten von Werkzeughaltern geeignet, um die Wirkung der Kühlung des auf dem Werkzeughalter montierten Werkzeugs zu verbessern.
Obwohl in der vorstehenden Beschreibung zahlreiche Eigenschaften und Vorteile des vorliegenden Gebrauchsmusters sowie Einzelheiten des Aufbaus und der Merkmale des Gebrauchsmusters dargelegt wurden, dient die Offenbarung lediglich der Veranschaulichung. Änderungen der Einzelheiten, insbesondere bezüglich der Form, der Größe und der Anordnung von Teilen können innerhalb der Grundsätze des Gebrauchsmusters in dem Maße vorgenommen werden, wie es die breite allgemeine Bedeutung der Begriffe, in denen die beigefügten Ansprüche ausgedrückt sind, angibt.

Claims

Ein Werkzeughalter, der Folgendes beinhaltet: einen Körper (10, 10A), aufweisend einen Werkzeugverbindungsabschnitt (13, 13A), aufweisend zwei gegenüberliegende Enden, die jeweils ein vorderes Ende (131, 131A) und ein hinteres Ende (132, 132A) sind; eine Kühlmitteleintrittsrille (133, 133A); eine Verbindungsrille (134, 134A), die koaxial an einer Mitte des Werkzeugverbindungsabschnitts (13, 13A) gebildet ist und eine Öffnung in der Nähe des vorderen Endes (131, 131A) aufweist; eine ringförmige Vertiefung (135), die an einer Innenwand der Verbindungsrille (134, 134A) und in der Nähe der Öffnung gebildet ist; und eine ringförmige geneigte Fläche (136), die mit einer Seite der ringförmigen Vertiefung (135) verbunden ist, die der Öffnung zugewandt ist; und einen eingeschlossenen Winkel (θ), der zwischen der ringförmigen geneigten Fläche (136) und einer Achse (A1) des Körpers (10, 10A) definiert ist, sodass sich die ringförmige geneigte Fläche (136) von der Öffnung weg verjüngt; und mehrere Durchflusskanalsysteme (20, 20A), die an dem Körper (10, 10A) in beabstandeten Intervallen gebildet sind, wobei jedes von den mehreren Durchflusskanalsystemen (20, 20A) Folgendes aufweist: einen Einlasskanal (21, 21A), der an dem Werkzeugverbindungsabschnitt (13, 13A) angeordnet ist und mit der Kühlmitteleintrittsrille (133, 133A) in Verbindung steht; einen Hauptkanal (22, 22A), der sich von dem Einlasskanal (21, 21A) und durch das vordere Ende (131, 131A) des Werkzeugverbindungsabschnitts (13, 13A) erstreckt; und einen Nebenkanal (23, 23A), der sich schräg von dem Hauptkanal (22, 22A) zu der ringförmigen Vertiefung (135) erstreckt und mit der ringförmigen Vertiefung (135) in Verbindung steht.
Werkzeughalter gemäß Anspruch 1, wobei der eingeschlossene Winkel (θ) zwischen der ringförmigen geneigten Fläche (136) und der Achse (A1) des Körpers (10, 10A) einschließlich der Endpunkte zwischen 1 und 5 Grad beträgt.
Werkzeughalter gemäß Anspruch 2, wobei der eingeschlossene Winkel (θ) zwischen der ringförmigen geneigten Fläche (136) und der Achse (A1) des Körpers (10, 10A) 2 Grad beträgt.
Werkzeughalter gemäß Anspruch 1, wobei die ringförmige Vertiefung (135) eine Bodenfläche (139) aufweist, die eine innere abgerundete Ecke bildet.
Werkzeughalter gemäß Anspruch 1, wobei sich der Nebenkanal (23, 23A) von jedem der mehreren Durchflusskanalsysteme (20, 20A) von dem Hauptkanal (22, 22A) in Richtung der Öffnung der Verbindungsrille (134, 134A) erstreckt.
Werkzeughalter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die mehreren Durchflusskanalsysteme (20, 20A) an dem Werkzeugverbindungsabschnitt (13, 13A) in gleichen Winkelabständen um die Achse (A1) des Körpers (10, 10A) herum angeordnet sind.