DE3616230C2

DE3616230C2 -

Info

Publication number: DE3616230C2
Application number: DE19863616230
Authority: DE
Inventors: Manfred 6072 Dreieichenhain De Grunsky; Dieter 6000 Frankfurt De Dehn
Original assignee: Stellram 6056 Heusenstamm De GmbH
Current assignee: Stellram 6056 Heusenstamm De GmbH
Priority date: 1986-05-14
Filing date: 1986-05-14
Publication date: 1990-06-28
Also published as: DE3616230A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bohrwerkzeug oder dergleichen drehangetriebenes Zerspanungswerkzeug, mit einem Schaftteil und einem stirnseitig am Schaftteil lösbar angekuppelten Kopfteil zur Aufnahme wenigstens eines Schneidelements, wobei die beiden Teile einerseits stirnseitig mit einem koaxialen Vorsprung und andererseits mit einer stirnseitigen Ausnehmung versehen sind, von denen der Vorsprung in die Ausnehmung eingreift, wobei der Vorsprung des einen Teils radial von einer Spannschraube durchsetzt ist, durch deren Drehung Kopf- und Schaftteil über zusammenwirkende, die radiale Spannkraft der Spannschraube teilweise in eine axiale Spannkraft umwandelnde gegensinnig schräge Spannflächen axial miteinander verspannbar sind, wobei wenigstens der die Ausnehmung aufweisende Teil Aussparungen in seiner Umfangsfläche aufweist, die sich diametral in bezug auf die Drehachse des Werkzeugs gegenüberliegen und jeweils ein Spannelement mit jeweils einer Bohrung und einer der Spannflächen aufweisen, wobei die Bohrungen der Spannelemente gegensinnige Gewinde aufweisen und die Spannschraube mit gegensinnigen Gewindeabschnitten in die Gewindebohrungen der Spannelemente eingreift, so daß die Spannelemente mittels der Spannschraube zusammenziehbar sind, und wobei der andere Teil die anderen Spannflächen aufweist.

Bei dem aus der GB-OS 21 64 276 bekannten Bohrwerkzeug dieser Art ist die im Schaftteil ausgebildete Ausnehmung für die Aufnahme eines axialen Kopfteil-Vorsprungs mit einer radial durchgehenden Bohrung versehen, in der hülsenförmige Spannelemente mit den gegensinnigen Innengewinden radial verschiebbar gelagert sind. Die Spannelemente sind an ihren radial inneren Enden keilförmig zugespitzt und greifen mit diesen keilförmigen Spitzen in keilförmige Quernuten am Umfang des Kopfteil-Vorsprungs ein. Hierbei legen sich die keilförmigen Spitzen nur mit ihrer einen Flanke an der einen Flanke der Quernuten an, so daß beim radialen Zusammenziehen der Spannelemente mittels der Spannschraube Kopf- und Schaftteil axial zusammengezogen und gegeneinander verspannt werden. Die Spannschraube ist ferner durch einen axialen Schlitz im Vorsprung des Kopfteils hindurchgeführt. Dies gestattet ein leichtes Trennen von Kopfteil und Schaftteil durch einfaches Drehen der Spannschraube, bis die keilförmigen Spitzen der Spannelemente mit den keilförmigen Quernuten im Vorsprung des Kopfteils außer Eingriff gekommen sind, und durch axiales Auseinanderziehen von Kopf- und Schaftteil. Beim Zusammenkuppeln werden beide Teile so lange relativ zueinander verdreht, bis ein axialer Zentrierstift an der Stirnseite des Schaftteils in eine von zwei axialen Bohrungen des Kopfteils eingreift. Dieser Zentrierstift dient gleichzeitig im wesentlichen zur Übertragung des Drehmoments, weil die sich quer zur Drehachse erstreckenden, aneinanderliegenden Spannflächen der keilförmigen Spannelementespitzen und Quernuten nur ein geringfügiges Drehmoment zu übertragen vermögen, da die Flanken der Quernuten durch den axialen Schlitz im Vorsprung des Kopfteils unterbrochen sind, so daß sie eine geringe Anlagefläche bieten und einer hohen Flächenpressung unterliegen.

Die axialen Spannkraftkomponenten wirken in unmittelbarer Nähe der Drehachse, so daß eine übermäßig hohe Spannkraft aufgebracht werden muß, um bei gerinfügigem Spiel zwischen dem Vorsprung und der diesen aufnehmenden Ausnehmung bei radialer Belastung des Kopfteils während des Bohrens ein Kippen des Kopfteils um eine Querachse zu vermeiden.

Die US-PS 45 75 292 zeigt ein Bohrwerkzeug oder dergleichen drehangetriebenes Zerspanungswerkzeug mit einem Schaftteil und einem stirnseitig am Schaftteil lösbar angekuppelten Kopfteil zur Aufnahme eines Schneidelements, wobei der Kopfteil mit einem koaxialen Vorsprung versehen ist, der in eine stirnseitige Ausnehmung des Schaftteils eingreift. Im Schaftteil ist eine radiale Bohrung vorgesehen, die nur bis zur Ausnehmung durchgeht und Gewinde aufweist. Die Gewindebohrung nimmt eine Stiftschraube als Spannelement auf, die mit einer konischen Spitze in eine entsprechend konische radiale Bohrung des Vorsprungs am Kopfteil eingreift. Der Vorsprung ist ferner mit einer radial durchgehenden Bohrung versehen, durch die ein Bolzen hindurchgeführt ist, der mit seinen freien Enden in Vertiefung auf der Innenseite der Ausnehmung des Schaftteils eingreift. Bei diesem bekannten Bohrwerkzeug ist das Ankuppeln des Kopfteils am Schaftteil insofern kompliziert, als zunächst für eine radiale Zentrierung des Bolzens in der radialen Bohrung des Kopfteils gesorgt werden muß, bevor sich der Kopfteil in die Ausnehmung des Schaftteils einführen läßt. Der Bolzen soll verhindern, daß die zunächst allein das Drehmoment übertragende Stiftschraube überlastet wird. Dessen ungeachtet unterliegt die Stiftschraube auch schon vorher einer erheblichen Belastung, da zwischen ihrer konischen Spitze und der konischen Bohrung im Vorsprung des Kopfteils im günstigsten Falle eine Linienberührung, im Regelfalle jedoch allenfalls eine Punktberührung auftritt, mit der Folge, daß sowohl die konische Bohrung als auch die konische Spitze trotz des radialen Bolzens übermäßig beansprucht wird. Bei diesem Bohrwerkzeug ist daher kein hohes Drehmoment zwischen Schaftteil und Kopfteil ohne übermäßige Belastung der Spannflächen übertragbar. Dies auch deshalb nicht, weil die Spannflächen verhältnismäßig weit radial innen liegen. Aus dem gleichen Grunde wirken auch hier die axialen Spannkraftkomponenten in unmittelbarer Nähe der Drehachse, so daß hier ebenfalls eine übermäßig hohe Spannkraft aufgebracht werden muß, um bei geringfügigem Spiel zwischen dem Vorsprung und der diesen aufnehmenden Ausnehmung bei radialer Belastung des Kopfteils während des Bohrens ein Kippen des Kopfteils um eine Querachse zu vermeiden.

Bei dem aus WO 85/03467 bekannten Bohrwerkzeug ist ein zylindrischer Vorsprung des Kopfteils mit einem radial durchgehenden Vierkantloch versehen, in dem Spannelemente mit gegensinnigen Innengewinden durch eine in diese mit gegensinnigen Gewindeabschnitten eingreifende Spannschraube radial verschiebbar gelagert sind. Die Spannelemente sind etwa keilförmig und greifen in eine Ringnut auf der Innenseite der zylindrischen Ausnehmung des Schaftteils ein. Die Ringnut ist mit einer konischen Flanke als Spannfläche versehen. Bei dieser Ausbildung können die Spannelemente kein nennenswertes Drehmoment übertragen, da ihre etwa keilförmigen Spannflächen nur im Reibschluß an der konischen Flanke der Ringnut anliegen. Das Drehmoment wird vielmehr hauptsächlich durch eine Platte übertragen, die in axiale, sich bis zur Grenzfläche zwischen Schaft- und Kopfteil erstreckende Aussparungen eingelegt und mittels einer Klemmschraube befestigt ist. Bei dieser Ausbildung ist die Herstellung der Ringnut auf der Innenseite mit einer konischen Flanke äußerst schwierig, zumal die Neigung dieser Flanke der Neigung der Keilflächen der Spannelemente genau angepaßt sein muß. Auch die Keilflächen müssen der konischen Form der Flanke in aufwendiger Weise angepaßt werden. Zwar sollen diese Spannflächen alternativ auch eben ausgebildet sein. Dies erschwert jedoch die Formgebung der Ringnut noch mehr.

Die Zeitschrift Werkstatt und Betrieb 112, (1979), 8, Seiten 533 bis 537, zeigt in Bild 5 ein Ausdrehwerkzeug, bei dem Kopf- und Schaftteil durch eine Feder-Nut-Verbindung mit Hinterschneidung verbunden sind. Die Nut ist durch einen axialen Schlitz vertieft, den eine die beiden Schlitzschenkel zusammenziehende Klemmschraube durchsetzt. Sodann durchsetzt eine Sicherungsschraube radial den Bereich der Feder-Nut-Verbindung, wobei sie als Anschlag für eine den Kopfteil radial mitnehmende Stellschraube dient, die in eine Gewindehülse im Inneren des Vorsprungs am Kopfteil eingreift. Die Gewindehülse ist durch die Sicherungsschraube in ihrer Lage arretiert. Um hierbei den Kopfteil auszuwechseln, muß mithin nicht nur die Spannschraube gelöst, sondern auch die Sicherungsschraube entfernt und die Stellschraube aus der Hülse gedreht werden. Dies ist äußerst aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bohrwerkzeug der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei dem die Kupplung zwischen Kopf- und Schaftteil einfacher zu bedienen ist und herzustellen ist und dennoch ein hohes Drehmoment ohne Kippneigung des Kopfteils zu übertragen vermag.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Bohrungen der Spannelemente mit einer radialen Durchgangsbohrung des einen Teils fluchten, durch die sich die Spannschraube erstreckt, und daß die Aussparungen sich in Axialrichtung bis zur Grenzfläche zwischen Schaft- und Kopfteil erstreckende Nuten und die darin angeordneten Spannelemente mit dem jeweils anderen der beiden Teile über die Grenzflächen hinweg formschlüssig verbunden sind.

Bei dieser Ausbildung wird das zwischen Kopf- und Schaftteil auftretende Drehmoemnt in einem verhältnismäßig großen Abstand von der Drehachse im wesentlichen von den Nuten in der (radial äußeren) Umfangsfläche des die Ausnehmung aufweisenden Teils aufgenommen, so daß ein großes Drehmoment zwischen Kopf- und Schaftteil ohne zusätzliche axiale Drehmoment-Übertragungsbolzen zwischen diesen beiden Teilen übertragen werden kann. Darüber hinaus wirken die Axialkomponenten der Spannkraft in einem größeren radialen Abstand von der Drehachse auf den Kopfteil ein. Der Kopfteil hält daher hohen Radialkräften ohne Kippneigung stand. Gleichzeitig kommt man ohne Ausübung einer übermäßig hohen Spannkraft auf die Spannschraube aus. Die Spannflächen können großflächig ausgebildet sein, so daß zwischen ihnen keine hohe Flächenpressung auftritt, da sie nicht unterbrochen sind. Die Nuten dienen nicht nur der Aufnahme der Spannelemente, sondern auch der formschlüssigen Verbindung von Kopf- und Schaftteil zur Aufnahme des Drehmoments. Sie erfüllen daher eine doppelte Funktion.

Ferner ist es günstig, wenn sich die Spannelemente axial über die Grenzfläche zwischen Schaft- und Kopf teil hinweg in Nuten am Umfang des anderen der beiden Teile erstrecken und die anderen Spannflächen in diesen Nuten ausgebildet sind. Hierbei übertragen die Spannele mente selbst das zwischen Kopf- und Schaftteil auftre tende Drehmoment.

Vorzugsweise sind die Abmessungen der einen Nut und des sich in diese erstreckenden einen Spannelements größer als die der anderen Nut und des anderen Spannelements. Dies ermöglicht das Zusammenkuppeln von Kopf- und Schaftteil nur in einer vorbestimmten relativen Drehwin kellage, so daß Umschlagfehler, aufgrund unter schiedlicher Fertigungstoleranzen beiderseits der Dreh achse, vermieden werden.

Die zusammenwirkenden Spannflächen können eben und ge gensinnig schräg sein. Sie liegen daher großflächig an einander, ohne daß zwischen ihnen eine hohe Flächenpres sung auftritt.

Anstelle einer ebenen Ausbildung der Spannflächen kann auch dafür gesorgt sein, daß die eine der beiden zusam menwirkenden Spannflächen durch eine Quernut mit teil kreisförmigem Querschnitt und die andere durch einen Zylinderbolzen gebildet ist, der durch Querbohrungen in den Seitenwänden einer der Aussparungen hindurchge führt ist und einen kleineren Durchmesser als die Quer nut aufweist, und daß die Quernut an der der Grenzfläche zwischen Schaft- und Kopfteil abgekehrten Seite des Zy linderbolzens anliegt. Die im Querschnitt teilkreisför mige Quernut läßt sich auf einfache Weise durch Ausbil dung einer Querbohrung und axiales Wegfräsen eines Teils der die Querbohrung begrenzenden Wand herstellen, wäh rend es sich bei dem Zylinderbolzen um ein einfaches gängiges Bauelement handelt.

Sodann können die die Spannschraube aufnehmenden Spann elemente außerhalb der aneinanderanliegenden Spannflä chen einen radialen Abstand vom Boden der diese Spann elemente aufnehmenden Nuten aufweisen. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß nur die Spannflächen beim Span nen und nicht die anderen einander zugekehrten Flächen der Spannelemente einerseits und der Aussparungen ande rerseits miteinander in Berührung kommen, so daß sich eine definierte, von Herstellungstoleranzen unabhängige Verspannung ergibt.

Hierbei kann dafür gesorgt sein, daß die die Spann schraube aufnehmenden Spannelemente auf der der Grenz fläche zwischen Schaft- und Kopfteil abgekehrten Seite der Spannschraube eine durchgehende Gewindebohrung mit jeweils einer eine konische Spitze aufweisenden Stift schraube aufweisen, daß die diese Spannelemente aufneh menden Nuten eine die konische Spitze aufnehmende koni sche Vertiefung im Boden aufweisen und daß der Achsab stand der Vertiefungen von der Spannschraube größer als der Achsabstand der Stiftschrauben von der Spannschraube ist. Diese Stiftschrauben ermöglichen einen Spielaus gleich zwischen der Spannschraube und den sie aufnehmen den Gewindebohrungen sowie eine zusätzliche axiale Ver spannung von Schaft- und Kopfteil.

Eine andere Ausbildung kann darin bestehen, daß die Spannelemente etwa T-förmig sind und ihr Querstück jeweils in eine durchgehende, radial äußere Quernut des einen Teils von Schaft- und Kopfteil und ihr mittleres Längsstück in eine zur Grenzfläche hin offene axiale Nut des anderen Teils eingreift, daß die zusammenwirkenden Spannflächen eben sind, daß jede dieser Quernuten auf ihrer der Grenzfläche benachbarten Seite die eine der zusammenwirkenden Spannflächen aufweist und die der Grenzfläche benachbarte Seitenwand jeder dieser Quernuten um die radiale Dicke des Längsstücks niedriger als ihre andere Seitenwand ist und daß das Querstück mit der anderen der zusammenwirkenden Spannflächen versehen ist. Bei dieser Ausbildung lassen sich die Spannelemente und die sie aufnehmenden Quernuten, insbesondere die sich über die gesamte Länge des Querstücks erstreckenden Spannflächen, auf einfache Weise mittels eines Kegelfräsers herstellen.

Da bei dieser Ausbildung die zu kuppelnden oder zu tren nenden Teile durch eine Verschiebung der zur Drehachse des Bohrwerkzeugs miteinander gekuppelt oder getrennt werden, kann zur Zentrierung beim Kuppeln der Teile da für gesorgt sein, daß die Kupplungsseite des einen Teils von Schaft- und Kopfteil mit einer durchgehenden Quernut und die Kupplungsseite des anderen Teils mit einer in diese Quernut eingreifenden Querrippe versehen ist, daß die Querrippe eine sich in deren Längsrichtung er streckende Gewindebohrung mit einer darin eingeschraub ten Stellschraube aufweist und daß an der Kupplungsseite des einen Teils ein Stift axial vorsteht, der durch ei nen Längsschlitz der Querrippe des anderen Teils in de ren Gewindebohrung von der Stirnseite der Stellschraube eingreift. Die Stellschraube kann hierbei so verstellt werden, daß sie unter seitlicher Anlage an dem Stift die beiden gekuppelten Teile quer zur Drehachse relativ zueinander so weit verschiebt, bis sie genau zentriert sind.

Statt die Spannelemente die Grenzfläche zwischen Kopf- und Schaftteil überbrücken zu lassen, ist es auch möglich, am anderen der beiden Teile axiale Fortsätze vorzusehen, die in die Nuten ragen und an ihren freien Enden mit den anderen Spannflächen versehen sind. Die Spannelemente brauchen dann nicht das Drehmoment zwischen Kopf- und Schaftteil aufzunehmen, sondern lediglich die Spannkräfte. Ferner entfällt die Schwierigkeit, in den Nuten schräge Spannflächen auszubilden.

Die Fortsätze können in axialen Nuten des anderen der beiden Teile festgeschraubte Platten sein. Diese können dann für alle Arten von Kopfteilen, die den verschiedensten Schneidelementen angepaßt sind, verwendet werden.

Auch hierbei können die Abmessungen der einen Nut und des einen in diese ragenden Fortsatzes größer als die der anderen Nut und des anderen Fortsatzes sein, um das Zusammenkuppeln von Kopf- und Schaftteil in nur einer Drehwinkellage zu ermöglichen und Umschlagfehler zu vermeiden.

Ferner kann dafür gesorgt sein, daß zwischen den Spannelementen und dem Boden der Nuten Druckfedern angeordnet sind. Diese Druckfedern drücken die Spannelemente beim Lösen der Spannschraube radial nach außen und sorgen beim Lösen der Spannschraube für eine symmetrische Lage der Spannelemente in bezug auf die Drehachse, ohne die Spannschraube mit den Spannelementen manuell zentrieren zu müssen, um Schaft- und Kopfteil zu trennen.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehend anhand der Zeichnung bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil eines ersten Aus führungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bohrwerk zeugs,

Fig. 2 einen Axialschnitt des Bohrwerkzeugs nach Fig. 1,

Fig. 3 die Vorderansicht des Schaftteils des Bohrwerk zeugs nach Fig. 1,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Teil eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bohrwerk zeugs,

Fig. 5 einen Axialschnitt des Bohrwerkzeugs nach Fig. 4,

Fig. 6 einen vergrößerten Ausschnitt der Fig. 5,

Fig. 7 einen Teil des Bohrwerkzeugs nach Fig. 5 in Draufsicht,

Fig. 8 einen abgewandelten Kopfteil des Bohrwerkzeugs nach Fig. 1,

Fig. 9 einen anderen abgewandelten Kopfteil des Bohr werkzeugs nach Fig. 1,

Fig. 10 einen Ausschnitt aus einem weiteren Ausfüh rungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bohrwerkzeugs im Axialschnitt,

Fig. 11 eine Draufsicht auf das Bohrwerkzeug nach Fig. 10,

Fig. 12 einen Teil des Schaftteils des Bohrwerkzeugs nach Fig. 10,

Fig. 13 eine Unteransicht eines Spannelements des Bohr werkzeugs nach Fig. 10,

Fig. 14 einen Ausschnitt aus einem weiteren Ausfüh rungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bohrwerkzeugs im Axialschnitt,

Fig. 15 eine Draufsicht auf das Bohrwerkzeug nach Fig. 14,

Fig. 16 einen Teil des Schaftteils des Bohrwerkzeugs nach Fig. 14,

Fig. 17 eine Unteransicht eines Spannelements des Bohr werkzeugs nach Fig. 14,

Fig. 18 eine Draufsicht auf einen Teil eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bohrwerk zeugs,

Fig. 19 den Schnitt I-I nach Fig. 18,

Fig. 20 den Schnitt II-II nach Fig. 18,

Fig. 21 die Kupplungsseite des Kopfteils des Ausfüh rungsbeispiels nach Fig. 18 und

Fig. 22 die Kupplungsseite des Schaftteils des Ausfüh rungsbeispiels nach Fig. 18.

Das Bohrwerkzeug nach den Fig. 1 bis 3 hat einen Schaftteil 1 und einen Kopfteil 2. Der Schaftteil 1 wird mit einem nicht dargestellten Einspannkegel in ein Spannfutter einer nicht dargestellten Werkzeugma schine eingespannt. Der Kopfteil 2 dient als Halter für ein Schneidelement 3 in Form eines Spitzbohrmes sers, das in einem Klemmschlitz 4 zwischen zwei Klemm schenkeln 5 und 6 mittels Klemmschrauben 7 und 8 fest geklemmt ist. Zwei Spanabführungsnuten 9 und 10 liegen sich diametral in bezug auf die Drehachse 11 des Bohr werkzeugs gegenüber und setzen sich im Schaftteil 1 fort.

Schaftteil 1 und Kopfteil 2 sind lösbar miteinander ver bunden um den Kopfteil 2 gegen einen anderen Kopfteil 2 b für zwei Wendeschneidplatten 3 a nach Fig. 8 oder einen Kopfteil 2 c mit nur einer Schneidplatte 3 b nach Fig. 9 auszuwechseln.

Nachstehend wird nur die Verbindung des Kopfteils 2 mit dem Schaftteil 1 beschrieben, da die Verbindung der Kopfteile 2 b und 2 c mit dem Schaftteil 1 in gleicher Weise ausgebildet ist.

Der Schaftteil 1 hat an seiner dem Kopfteil 2 zugekehrten Stirnseite einen axialen Vorsprung 12 in Form eines abge stuften zylindrischen Zapfens mit einer koaxialen Bohrung 13 für Kühlflüssigkeit und einer radial durchgehenden Bohrung 14. Durch die Bohrung 14 erstreckt sich eine an dieser anliegende Spannschraube 15, die mit ge gensinnige Gewinde aufweisenden Gewindeabschnitten 16 und 17 in gegensinnige Gewinde aufweisende Bohrungen 18 und 19 von Spannelementen 20 und 21 eingreift. Die Spann schraube 15 hat an jedem Ende einen Innensechskant 22 zur Einführung eines Sechskantschlüssels.

Die Spannelemente 20 und 21 sitzen jeweils in einer Aus sparung 23 bzw. 24 in der Umfangsfläche des Schaftteils 1. Die Aussparungen 23 und 24 sind axial bis zur Grenz fläche 25 zwischen Schaftteil 1 und Kopfteil 2 durch gehende Nuten, deren eines Ende abgerundet ist.

Der Kopfteil 2 hat in der dem Schaftteil 1 zugekehrten Stirnfläche eine Ausnehmung 26 in Form einer abgestuften zylindrischen Bohrung, in die der Vorsprung 12 passend eingreift. Ferner ist der Kopfteil 2 mit sich diametral gegenüberliegenden Nuten 27 und 28 in seiner Umfangs fläche versehen, die sich ebenfalls axial bis zur Grenz fläche 25 erstrecken und am anderen Ende eine abgerundete Endwand aufweisen. Die Nuten 27 und 23 haben in Umfangs richtung die gleiche Breite und fluchten miteinander. Das Spannelement 20 erstreckt sich längs beider Nuten 27 und 23, so daß es die Grenzfläche 25 überbrückt.

Auch die Nuten 28 und 24 fluchten miteinander und haben die gleiche Breite in Umfangsrichtung. Das Spannelement 21 erstreckt sich ebenfalls in Längsrichtung beider Nu ten 24 und 28 über die Grenzfläche 25 hinweg. Die Breite der Nuten 23, 27 und des Spannelements 20 ist geringfügig kleiner als die der Nuten 24, 28 und des Spannelements 21, so daß Schaftteil 1 und Kopfteil 2 nur in der dargestellten relativen Drehwinkellage miteinander kup pelbar sind, um Umschlagfehler aufgrund unterschied licher Fertigungstoleranzen beiderseits der Drehachse 11 zu vermeiden.

Die Spannelemente 20 und 21 haben schräg zur Drehachse 11 geneigte ebene Spannflächen 29. Auch der Kopfteil 2 hat in den Nuten 27 und 28 jeweils eine unter dem gleichen Winkel wie die Spannflächen 29 schräg zur Dreh achse 11 geneigte ebene Spannflächen 30 (siehe insbeson dere Fig. 2, 8 und 9).

Die Spannelemente 20 und 21 sind ferner auf ihrer radial inneren Seite mit Bohrungen 31 versehen, in denen Druck federn 32 angeordnet sind, die sich einerseits am Boden der Bohrungen 31 und andererseits am Vorsprung 12 ab stützen, so daß die Spannelemente 20 und 21 unter radial nach außen wirkender Federvorspannung stehen.

In der Lage nach den Fig. 1 und 2 sind die Teile 1 und 2 fest miteinander verbunden. Um sie zu trennen und den Kopfteil 2 gegen einen anderen Kopfteil auszuwechseln, braucht die Spannschraube 15 lediglich um etwa eine dreiviertel Umdrehung mittels des Sechskantschlüssels gedreht zu werden, so daß die Spannelemente 20 und 21 radial nach außen gedrückt werden. Nach dem Entfernen des Sechskantschlüssels sorgen die Druckfedern 32 für eine Zentrierung der Spannelemente 20 und 21 relativ zur Drehachse 11, so daß der Kopfteil 2 axial vom Schaftteil 1 abgezogen und der andere Kopfteil auf den Vorsprung 12 aufgeschoben werden kann. Durch eine Rück drehung der Spannschraube 15 um etwa 270° werden dann die Spannflächen 29 und 30 zur Anlage gebracht und der betreffende Kopfteil mit dem Schaftteil 1 axial ver spannt, wie es für den Kopfteil 2 in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist.

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 bis 7 unter scheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel zum einen darin, daß die eine Spannfläche 29 a der beiden zusammenwirkenden Spannflächen 29 a, 30 a durch eine einen teilkreisförmigen Querschnitt aufweisende Quernut 33 auf der radial inneren Seite der Spannelemente 20 a und 21 a in einem axialen, in die Nut 27 a bzw. 28 a eingrei fenden Fortsatz und die andere Spannfläche 30 a durch einen Zylinderbolzen 34 gebildet ist, der durch Querboh rungen 36 in den Seitenwänden der Nuten 27 a und 28 a hin durchgeführt ist und einen kleineren Durchmesser als die Quernut 33 aufweist. Die Quernut 33 und damit die Spannfläche 30 a liegt an der der Grenzfläche 25 zwischen Schaftteil 1 a und Kopfteil 2 a abgekehrten Seite des Zy linderbolzens 34 an der dort liegenden Spannfläche 29 a an. Die in Fig. 6 als Punkt eingezeichnete Mitte der sich berührenden Spannflächen 29 a und 30 a hat von einer radialen Querebene 36 einen Winkelabstand β von 0° bis 50°, vorzugsweise etwa 45°, wobei ein größerer Winkel β als 0° für eine zusätzliche, die beiden Teile 1 a und 2 a zusammenziehende Axialkomponente der radialen Spann kraft der Spannschraube 15 sorgt. Die Ausbildung der leicht gewölbten Spannflächen 29 a und 30 a ist insofern etwas einfacher als die der ebenen Spannflächen 29 und 30 bei dem ersten Ausführungsbeispiel, weil nicht nur die Bohrungen 35, sondern auch die Quernut 33 durch Boh ren hergestellt werden kann, wobei im Falle der Quernut 33 die Bohrung zunächst in volles Material der Spannele mente 20 a und 21 a ausgeführt und dann die Spannelemente bis auf die axialen Fortsätze weggefräst werden, so daß nur die teilkreisförmigen Quernuten 33 verbleiben. Die ebenen Spannflächen 30 können dagegen praktisch nur mit tels eines Fingerfräsers, der in eine der gewünschten Schräglage der Spannflächen 30 entsprechende Schräglage eingestellt werden muß, und die Spannflächen 29 dagegen praktisch nur mittels eines Kegelfräsers hergestellt werden, dessen Kegelwinkel genau der Schrägstellung des Fingerfräsers entsprechen muß. Dies ist aufwendiger als die Ausbildung von Bohrungen und eines Zylinderbolzens.

Wie die Fig. 5 und 6 zeigen, haben die Spannelemente 20 a und 21 a außerhalb der aneinanderanliegenden Spann flächen 29 a und 30 a einen geringfügigen radialen Abstand vom Boden der Nuten 23 a und 27 a bzw. 24 a und 28 a. Da durch ist sichergestellt, daß die Spannflächen 29 a und 30 a tatsächlich miteinander in Berührung kommen.

Zum anderen sind die Spannelemente 20 a und 21 a bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 und 7, abweichend von dem ersten Ausführungsbeispiel, auf der der Grenz fläche 25 zwischen Schaftteil 1 a und Kopfteil 2 a abge kehrten Seite der Spannschraube 15 mit einer durchgehen den Gewindebohrung 37 versehen, in die jeweils eine Stiftschraube 38 mit konischer Spitze eingeschraubt ist. Sodann haben die Nuten 23 a und 24 a im Boden eine koni sche Vertiefung 38 a, in die die konischen Spitzen der Stiftschrauben 38 jeweils eingreifen und deren Achsab stand von der Spannschraube 15 etwas größer als der Achsabstand der Stiftschrauben 38 von der Spannschraube 15 ist. Die Stiftschrauben 38 sorgen im gespannten Zu stand, neben einer gewissen zusätzlichen axialen Ver spannung der Teile 1 a und 2 a, für einen Spielausgleich zwischen den Gewindeabschnitten 16 und 17 der Spann schraube 15 einerseits und den Gewindebohrungen 18 und 19 der Spannelemente 20 a und 21 a andererseits. Sie kön nen ihre einmal eingestellte radiale Lage bei einem Wechsel des Kopfteils beibehalten, so daß nach wie vor lediglich die Spannschraube 15 gelöst und gespannt zu werden braucht.

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 10 bis 13 unter scheidet sich von dem nach den Fig. 1 bis 3 im Prinzip nur dadurch, daß die Spannelemente 20 b und 21 b axial kürzer ausgebildet sind, so daß sie die Grenzfläche 25 zwischen Kopfteil 2 d und Schaftteil 1 b nicht überbrüc ken. Dagegen ist der Kopfteil 2 d in den Nuten 27 b, 28 b mit die Grenzfläche 25 überbrückenden Fortsätzen 39 in Form von Platten versehen, die in den Nuten 27 b und 28 b mittels Schrauben 40 festgeschraubt sind. Die Fortsätze 39 sind an ihren in die Nuten 23 und 24 eingreifenden Enden mit den Spannflächen 30 versehen, die mit den Spannflächen 29 der Spannelemente 20 b und 21 b zusammen wirken.

Während in den Fig. 10 und 11 der Schaftteil 1 b mit dem Kopfteil 2 d verbunden ist, ist der Kopfteil 2 d in Fig. 12 abgetrennt, wobei die (in Fig. 10 nicht dargestell ten) Druckfedern 32 die Spannelemente 20 b und 21 b aus einanderdrücken und zentrieren.

Die Bohrung 26 a ist konisch, jedoch im Schaftteil 1 b ausgebildet, während der Vorsprung 12 a ebenfalls ko nisch, aber am Kopfteil 2 d ausgebildet ist.

Statt die Fortsätze 39 am Kopfteil 2 d anzuschrauben, können sie auch einteilig mit diesem ausgebildet sein. Die getrennte Ausbildung hat jedoch den Vorteil, daß die Fortsätze 39 für verschiedene Kopfteile verwendet werden können.

Bei der dargestellten getrennten Ausbildung der Fort sätze 39 ist es vorteilhaft, sie auf der radial inneren Seite mit einer Quernut 41 auf der der Grenzfläche 25 zugekehrten Seite der Schrauben 40 zu versehen, so daß die Fortsätze 39 beim Spannen der Spannschraube 15 durch das Zusammenziehen der Spannelemente 20 b und 21 b, gege benenfalls unter geringfügiger Verbiegung ihres die Spannfläche 30 aufweisenden Abschnitts fest gegen den Boden der jeweiligen Nut 23 bzw. 24 gezogen werden, so daß sich eine definierte Anlage der Fortsätze 39 am Bo den der Nuten 23 und 24 ergibt, die für einen zusätzli chen Halt des Kopfteils 20 d am Schaftteil 1 b sorgt, ohne daß der Kopfteil 2 d relativ zum Schaftteil 1 b während des Betriebs vibriert oder wackelt.

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 14 bis 17 unter scheidet sich von dem nach den Fig. 10 bis 13 lediglich dadurch, daß die Spannelemente 20 c und 21 c ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 bis 7 mit einer Gewindebohrung 37 und einer Stiftschraube 38 und die Nuten 23 a und 24 a im Schaftteil 1 c mit einer kegel förmigen Vertiefung 38 a versehen sind. Insoweit ist die Wirkungsweise auch die gleiche wie bei dem Ausführungs beispiel nach den Fig. 4 bis 7.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 18 bis 22 ist der Schaftteil 1 d nicht zylindrisch, sondern vierkantig, ebenso der daran angekuppelte Abschnitt des Kopfteils 2 e. Ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel des Kopfteils nach den Fig. 8 und 9 ist das Schneidelement eine Wende schneidplatte 3 c.

Die Spannelemente 20 d und 21 d haben die Form eines "T", dessen Querstück auf seiner radial inneren Seite nach Fig. 20 die eine ebene, schräg zur Drehachse 11 verlau fende Spannfläche 29 b aufweist. Das Querstück jedes Spannelements 20 d und 21 d greift jeweils in eine von zwei radial äußeren, sich diametral gegenüberliegenden Quernuten 42 des Kopfteils 2 e ein. Die Quernuten 42 wei sen jeweils auf ihre der Grenzfläche 25 benachbarten Seite die Spannfläche 30 b auf, die mit der Spannfläche 29 b zusammenwirkt. Die der Grenzfläche 25 benachbarte Seitenwand 43 jeder Quernut 42 ist um die radiale Dicke des Längsstücks des T-förmigen Spannelements 20 d bzw. 21 d niedriger als ihre andere Seitenwand 44. Die Kupp lungsseite des Kopfteils 2 e ist mit einer durchgehenden Quernut 45 und die Kupplungsseite des Schaftteils 1 d mit einer in diese Quernut 45 eingreifenden Querrippe 46 versehen. Die Querrippe 46 weist eine sich in deren Längsrichtung erstreckende Gewindebohrung 47 mit einer darin eingeschraubten Stellschraube 48 auf. Ferner steht an der Kupplungsseite des Kopfteils 2 e ein Stift 49 axial vor, der durch einen Längsschlitz 50 der Querrippe 46 in deren Gewindebohrung 47 vor der Stirnseite der Stellschraube 48 eingreift (vgl. insbesondere Fig. 18).

Sodann sind die Spannelemente 20 d und 21 d in ihrem mitt leren Längsstück mit den Gewindebohrungen 18 und 19 so wie 37 für die Spannschraube 15 bzw. die Stiftschrauben 38 versehen, die wiederum in konische Vertiefungen 38 a des Schaftteils 1 d in den die Längsstücke der Spannele mente 20 d und 21 d aufnehmenden axialen Nuten 23 a und 24 a eingreifen.

Bei dieser Ausbildung können die Quernuten 42 und damit die Spannfläche 30 b leicht mittels eines Kegelfräsers hergestellt werden.

Claims

1. Bohrwerkzeug oder dergleichen drehangetriebenes Zerspanungswerkzeug, mit einem Schaftteil und einem stirnseitig am Schaftteil lösbar angekuppelten Kopfteil zur Aufnahme wenigstens eines Schneidelements, wobei die beiden Teile einerseits stirnseitig mit einem koaxialen Vorsprung und andererseits mit einer stirnseitigen Ausnehmung versehen sind, von denen der Vorsprung in die Ausnehmung eingreift, wobei der Vorsprung des einen Teils radial von einer Spannschraube durchsetzt ist, durch deren Drehung Kopf- und Schaftteil über zusammenwirkende, die radiale Spannkraft der Spannschraube teilweise in eine axiale Spannkraft umwandelnde gegensinnig schräge Spannflächen axial miteinander verspannbar sind, wobei wenigstens der die Ausnehmung aufweisende Teil Aussparungen in seiner Umfangsfläche aufweist, die sich diametral in bezug auf die Drehachse des Werkzeugs gegenüberliegen und jeweils ein Spannelement mit jeweils einer Bohrung und einer der Spannflächen aufweisen, wobei die Bohrungen der Spannelemente gegensinnige Gewinde aufweisen und die Spannschraube mit gegensinnigen Gewindeabschnitten in die Gewindebohrungen der Spannelemente eingreift, so daß die Spannelemente mittels der Spannschraube zusammenziehbar sind, und wobei der andere Teil die anderen Spannflächen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (18, 19) der Spannelemente (20, 21; 20 a-20 d; 21 a-21 d) mit einer radialen Durchgangsbohrung (14) des einen Teils (1; 1 a-1 d) fluchten, durch die sich die Spannschraube (15) erstreckt, und daß die Aussparungen (23, 24; 23 a-24 a) sich in Axialrichtung bis zur Grenzfläche (25) zwischen Schaft- und Kopfteil (1, 1 a-1 d; 2, 2 a-2 d) erstreckende Nuten und die darin angeordneten Spannelemente (20, 21; 20 a-20 d; 21 a-21 d) mit dem jeweils anderen der beiden Teile (1, 1 a-1 d; 2, 2 a-2 d) über die Grenzfläche (25) hinweg formschlüssig verbunden sind.

2. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Spannelemente (20, 21; 20 a, 21 a; 20 d, 21 d) axial über die Grenzfläche (25) zwischen Schaft- und Kopfteil (1, 2; 1 a, 1 c, 1 d; 2 a-2 c, 2 e) hinweg in den Nuten (27, 28; 27 a, 28 a; 42) am Umfang des anderen (2; 2 a-2 c, 2 e) der beiden Teile (1; 2, 1 a, 1 c, 1 d; 2 a-2 c, 2 e) er strecken und die anderen Spannflächen (30) in diesen Nuten (27, 28; 27 a, 28 a; 42) ausgebildet sind.

3. Bohrwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der einen Nut (27; 27 a; 42) und des sich in diese erstreckenden einen Spannelements (20; 20 a; 20 d) größer als die der anderen Nut (28; 28 a; 42) und des anderen Spannelements (21; 21 a; 21 d) sind.

4. Bohrwerkzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eine (29 a) der beiden zusammenwirkenden Spann flächen (29 a, 30 a) durch eine Quernut (33) mit teil kreisförmigem Querschnitt und die andere (30 a) durch einen Zylinderbolzen (34) gebildet ist, der durch Quer bohrungen (35) in den Seitenwänden einer der Aussparun gen (27 a, 28 a) hindurchgeführt ist und einen kleineren Durchmesser als die Quernut (33) aufweist, und daß die Quernut (33) an der der Grenzfläche (25) zwischen Schaft- und Kopfteil (1 a, 2 a) abgekehrten Seite des Zy linderbolzens (34) anliegt.

5. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die die Spannschraube (15) aufnehmenden Spannele mente (20 a-20 d, 21 a-21 d) außerhalb der aneinander anlie genden Spannflächen (29 a, 30 a; 29 b, 30 b) einen radialen Abstand vom Boden der diese Spannelemente aufnehmenden Nuten (23, 24; 23 a, 24 a; 42) aufweisen.

6. Bohrwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Spannschraube (15) aufnehmenden Spannele mente (20 a, 21 a; 20 c, 21 c; 20 b, 21 b) auf der der Grenz fläche (25) zwischen Schaft- und Kopfteil (1 a, 2 a; 1 c, 2 c; 1 d, 2 d) abgekehrten Seite der Spannschraube (15) eine durchgehende Gewindebohrung (37) mit jeweils einer eine konische Spitze aufweisenden Stiftschraube (38) aufweisen, daß die diese Spannelemente aufnehmenden Nu ten (23 a, 24 a) eine die konische Spitze aufnehmende ko nische Vertiefung (38 a) im Boden aufweisen und daß der Achsabstand der Vertiefungen (38 a) von der Spannschraube (15) größer als der Achsabstand der Stiftschrauben (38) von der Spannschraube (15) ist.

7. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (20 d, 21 d) etwa T-förmig sind und ihr Querstück jeweils in eine durchgehende, radial äuße re Quernut (42) des einen Teils (2 e) von Schaft- und Kopfteil (1 e, 2 e) und ihr mittleres Längsstück in eine zur Grenzfläche (25) hin offene axiale Nut (23 a; 24 a) des anderen Teils (1 e) eingreift, daß die zusammenwir kenden Spannflächen (29 b, 30 b) eben sind, daß jede dieser Quernuten (42) auf ihrer der Grenzfläche (25) be nachbarten Seite die eine (30 b) der zusammenwirkenden Spannflächen (29 b, 30 b) aufweist und die der Grenzfläche (25) benachbarte Seitenwand (43) jeder dieser Quernuten (42) um die radiale Dicke des Längsstücks niedriger als ihre andere Seitenwand (44) ist und daß das Querstück mit der anderen der zusammenwirkenden Spannflächen (29 b) versehen ist.

8. Bohrwerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsseite des einen Teils (2 e) von Schaft- und Kopfteil (1 e, 2 e) mit einer durchgehenden Quernut (45) und die Kupplungsseite des anderen Teils (1 e) mit einer in diese Quernut (45) eingreifenden Querrippe (46) versehen ist, daß die Querrippe (46) eine sich in deren Längsrichtung erstreckende Gewindebohrung (47) mit einer darin eingeschraubten Stellschraube (48) aufweist und daß an der Kupplungsseite des einen Teils (2 e) ein Stift (49) axial vorsteht, der durch einen Längsschlitz (50) der Querrippe (46) des anderen Teils (1 e) in deren Ge windebohrung (47) vor der Stirnseite der Stellschraube (48) eingreift.

9. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am anderen (2 d) der beiden Teile (1 c, 2 d) axiale Fortsätze (39) vorgesehen sind, die in die Nuten (23, 24) des einen Teils ragen und an ihrem freien Ende mit den anderen Spannflächen (30) versehen sind.

10. Bohrwerkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fortsätze (39) in axialen Nuten (27 b, 28 b) des anderen (2 d) der beiden Teile (1 c, 2 d) festgeschraubte Platten sind.

11. Bohrwerkzeug nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der einen Nut (23) und des einen in diese ragenden Fortsatzes (39) größer als die der anderen Nut (24) und des anderen Fortsatzes (39) sind.

12. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Spannelementen (20, 21; 20 a-20 d, 21 a-21 d) und dem Boden der Nuten (23, 24; 23 a, 24 a) Druckfedern (32) angeordnet sind.