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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft allgemein drehbare Metall-Schneidwerkzeuge gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1 und insbesondere Aufreiber bzw. Reibahlen mit austauschbaren Schneidköpfen. Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Montieren eines solchen
Werkzeugs (Anspruch 12).
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Hintergrund der Erfindung
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US-Patent
4 836 706 offenbart ein Schneidwerkzeug mit einem austauschbaren
Schneidkopf. In diesem Werkzeug ist ein austauschbarer Werkzeug-Schneidkopf
auf ein Antriebsteil montiert. Der Werkzeug-Schneidkopf weist einen
zylindrischen Körper
mit einer Antriebsfläche 12 und
eine Fassung auf, in der radiale Nuten ausgebildet sind. Das Antriebsteil
weist einen Schaft mit einer Antriebsfläche 64 und Antriebselementen
auf. Die Montage des Werkzeug-Schneidkopfs am Antriebsteil wird
durchgeführt,
indem die radialen Nuten über
den Antriebselementen plaziert werden und das Antriebsteil gedreht
wird, bis die Antriebsfläche 12 des
Werkzeug-Schneidkopfs und die Antriebsfläche 64 des Antriebsteils
in Eingriff sind. Solch ein Eingriff stellt keine Zentrierung des
Werkzeug-Schneidkopfs relativ zum Antriebsteil dar.
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Ein
Aufreiber mit einem austauschbaren Schneidkopf ist in US-Patent
4 040 765 offenbart. In dieser Gestaltung hat der Aufreiber einen
austauschbaren Schneidkopf mit einem konischen Ende, das in einen
passenden konischen Sockel im Aufreiberschaft eingefügt ist.
Der Schneidkopf ist durch einen Schraubbolzen an den Aufreiberschaft
angeschraubt. Der konische Eingriff zwischen dem Schneidkopf und
dem Aufreiberschaft stellt eine Verbindung ohne Spiel sicher. Diese
Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß insbesondere im Fall von sehr
starken Vor schubkräften
der Schneidkopf in den Aufreiberschaft gedrückt wird und klemmt, insbesondere
weil der konische Eingriff auch selbstverriegelnd ist. Der Schneidkopf
ist vom Aufreiberschaft schwer zu entfernen, wobei insbesondere
der Verbindungsstift großem
Verschleiß unterworfen
ist. In diesem Aufreiber gibt es keine Vorkehrungen zum Ausstatten der
Schneidköpfe
mit einer Kühlmitteleinrichtung.
Es ist auch nicht ersichtlich, wie eine Kühlmitteleinrichtung in diesem
Aufreiber aufgenommen werden kann, insbesondere keine Kühlmitteleinrichtung
mit Austritten nahe den Schneidkanten. Da das konische Ende ferner
ein Innengewinde hat, können
der Schneidkopf und das konische Ende durch Formpressen und Sintern
eines Carbidpulvers nicht als ein einstückiges Teil hergestellt werden.
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Ein
weiteres Beispiel eines solchen Aufreibers ist in US-Patent 5 163
790 offenbart. Der Aufreiber hat einen austauschbaren Schneidkopf
und eine Kühlschmiermittel-Einspeisung, die
den Schneidkopf von einer ringförmigen
Düse aus
versorgt, die von den Schneidmessern entfernt angeordnet ist. Der Schneidkopfschaft
ist zylindrisch und wird in einer Öffnung des Aufreiberschafts
gehalten und ist mittels eines durch den Schneidkopf reichenden
Spannbolzens befestigt. Der Spannbolzen weist einen versenkten Sechskant
auf, mittels dessen der Spannbolzen ein- und ausgeschraubt werden
kann. Um den Schneidkopf auszutauschen, muß der Spannbolzen zum Nachteil
vollständig
vom Aufreiberschaft entfernt werden. In diesem Aufreiber gibt es
keine Vorkehrung, die Kühlmittel
zum Schneidkopf führt.
Wenn ein Schneidkopf neu eingesetzt und der Spannbolzen festgezogen
wird, um den Schneidkopf an seinem Platz zu befestigen, gibt es
außerdem
keine Garantie, daß der
Spannbolzen am Ende jedesmal in der gleichen Drehausrichtung ist.
Selbst wenn das Kühlmittel
irgendwie auf den Bolzenkopf aufgebracht würde und radial ausgerichtete
Kühlmittelöffnungen im
Bolzenkopf vorgesehen wären,
wäre es
daher nicht sicher, daß die Öffnungen
mit den Schneidkanten des Schneidkopfs jedesmal, wenn ein Schneidkopf
an seinem Platz befestigt wurde, ausgerichtet wären. Wenn statt dessen Schneidmesser
am Schneidkopf befestigt werden, wäre es ferner erwünscht, einen
einstückigen
Schneidkopf und -schaft aus festem Carbid auszu bilden, wobei die
langgestreckte Form des Schneidkopfs zusammen mit dem Schneidkopfschaft
das Formpressen und Sintern sehr erschwert.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Schneidwerkzeug und einen austauschbaren Schneidkopf
dafür bereitzustellen,
das die oben genannten Nachteile deutlich reduziert oder überwindet.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird ein
drehbares Schneidwerkzeug mit einem vorderen Ende und einem hinteren
Ende und einer Längsachse
A bereitgestellt, die durch das vordere und hintere Ende läuft, wobei
das Schneidwerkzeug einen Schneidkopf, ein Schraubteil und einen
Werkzeugschaft aufweist;
wobei der Schneidkopf aufweist: einen
im allgemeinen zylindrischen Hauptkörperabschnitt und einen sich
nach hinten erstreckenden konischen Abschnitt und eine axial gerichtete
Durchgangsbohrung mit einer Bohrungsfläche; wobei eine Vielzahl von
sich axial erstreckenden und radial nach innen vorstehenden Verriegelungsflügeln jeweils
mit einer geneigten Verriegelungsfläche auf der Bohrungsfläche ausgebildet ist;
und eine sich axial erstreckende Sperre mit einer tangential gerichteten
Sperrfläche
von jedem Verriegelungsflügel
vorsteht;
wobei das Schraubteil eine Vielzahl von sich axial
erstreckenden und radial nach außen vorstehenden Spannflügeln an
einem vorderen Ende desselben und ein Außenschraubgewinde hinter den
Spannflügeln
aufweist, wobei jeder Spannflügel
eine geneigte Spannfläche
hat und jeder Spannflügel
eine zugeordnete Seitenanschlagfläche hat;
wobei der Werkzeugschaft
eine Aufnahmebohrung hat, die sich zu einem vorderen Ende desselben öffnet, und
einen konischen vorderen Abschnitt und einen Innengewindeabschnitt
hinter dem konischen Abschnitt aufweist;
wobei
das Außenschraubgewinde
des Schraubteils in Gewindeeingriff mit dem Innengewindeabschnitt
des Werkzeugschafts ist, wobei sich der konische Abschnitt des Schneidkopfs
im koni schen Abschnitt des Werkzeugschafts befindet, wobei die Spannflügel und
die Verriegelungsflügel
paarweise ausgerichtet sind, während
die Verriegelungs- und Spannflächen jedes
Paares aneinander anliegen und während
jede Sperrfläche
an einer gegebenen Seitenanschlagfläche anliegt.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung befindet sich die Sperre an einem vorderen Ende des
Verriegelungsflügels.
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Typischerweise
steht die Sperre von der Verriegelungsfläche vor.
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Gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung ist ferner die gegebene Seitenanschlagfläche mindestens
ein Abschnitt einer Seitenfläche
des Spannflügels.
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Gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung befindet sich die Sperre an einem hinteren Ende des
Verriegelungsflügels.
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Gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung ist ferner die gegebene Seitenanschlagfläche mindestens
ein Abschnitt einer Seitenfläche
eines radialen Anschlagteils.
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Vorzugsweise
befindet sich das radiale Anschlagteil nahe dem Außenschraubgewinde.
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Vorzugsweise
befindet sich ferner ein axiales Anschlagteil zwischen aufeinanderfolgenden
radialen Anschlagteilen.
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Erfindungsgemäß hat der
Werkzeugschaft einen Kanal, der mit einer Schraubteilbohrung kommuniziert,
wobei die Schraubteilbohrung mit radial gerichteten Kühlmittelauslässen benachbart
einem vorderen Ende des Schraubteils kommuniziert, wobei die Kühlmittelauslässe mit
Aussparungen im Schneidkopf ausgerichtet sind, wobei die Aussparungen
nahe den Schneidkanten des Schneidkopfs sind.
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Erfindungsgemäß hat das
Schraubteil ferner elastische Teile, die sich vom Außenschraubgewinde zu
einem hinteren Ende des Schraubteils erstrecken.
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Gemäß einer
spezifischen Anwendung der Erfindung ist das drehbare Schneidwerkzeug
ein Aufreiber bzw. eine Reibahle.
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Nachfolgend
wird erfindungsgemäß auch ein Verfahren
zur Montage des erfindungsgemäßen drehbaren
Schneidwerkzeugs bereitgestellt, mit den Schritten:
Positionieren
des Schraubteils in der Aufnahmebohrung, bis das Außenschraubgewinde
in einem anfänglichen
Gewindeeingriff mit dem Innengewindeabschnitt ist;
Plazieren
des Schneidkopfs über
dem Schraubteil, wobei die Verriegelungsflügel zwischen die Spannflügel reichen;
Drehen
des Schneidkopfs, bis die Verriegelungsflügel und die Spannflügel paarweise
axial ausgerichtet sind und die Sperrflächen an den Seitenanschlagflächen anliegen;
und
Weiterdrehen des Schneidkopfs, bis die Verriegelungs- und Spannflächen jedes
Paares von Verriegelungs- und Spannflügeln aneinander anliegen und das
Schraubteil vollständig
in den Innengewindeabschnitt eingeschraubt ist, wodurch der Schneidkopf am
Werkzeugschaft befestigt ist.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Zum
besseren Verständnis
wird die Erfindung nachstehend lediglich anhand von Beispielen mit
Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, wobei diese folgendes zeigen:
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines drehbaren Schneidwerkzeugs gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung;
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2 ist
eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des drehbaren Schneidwerkzeugs
in 1;
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3 ist
eine Längsschnittansicht
des drehbaren Schneidwerkzeugs in 1;
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4 ist
eine Draufsicht des Schneidkopfs des in 1 gezeigten
drehbaren Schneidwerkzeugs;
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5 ist
eine Schnittansicht des Schneidkopfs, bezogen auf die Linie V-V
in 4;
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6 ist
eine Schnittansicht des Schneidkopfs, bezogen auf die VI-VI in 4;
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7 ist
eine Seitenansicht des Schraubteils in 2;
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8 ist
eine Draufsicht des Schraubteils in 2;
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9 ist
eine Längsschnittansicht
des Werkzeugschafts in 1;
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10 ist
eine Schnittansicht des Schneidkopfs und des Schraubteils, bezogen
auf die Linie X-X in 3, wobei der Schneidkopf in
einer geöffneten
Position ist;
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11 ist
eine Seitenansicht eines Schraubteils eines drehbaren Schneidwerkzeugs
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung;
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12 ist
eine Unteransicht eines Schneidkopfs des drehbaren Schneidwerkzeugs
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung;
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13 ist
eine Schnittansicht des Schneidkopfs des drehbaren Schneidwerkzeugs
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung, bezogen auf die Linie XIII-XIII in 12;
und
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14 ist
eine Schnittansicht des Schraubteils in 11, bezogen
auf die Linie XIV-XIV.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Wir
betrachten zuerst 1–3, die ein Schneidwerkzeug
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung zeigen, das anhand eines Aufreibers bzw. einer Reibahle 10 dargestellt
ist. Der Aufreiber 10 hat ein vorderes Ende 12,
ein hinteres Ende 14 und eine Längsdrehachse A, die durch das
vordere und hintere Ende 12, 14 läuft, wobei
eine Vorn-hinten-Richtung definiert ist. Der Aufreiber 10 weist
einen Schneidkopf 16, ein Schraubteil 18 und einen Werkzeugschaft 20 auf.
Der Schneidkopf 16 ist ein formgepreßter und gesinterter Hartmetallkörper, der aus
einem Carbidpuder, wie etwa Wolframcarbid, besteht. Das Schraubteil 18 und
der Werkzeugschaft 20 sind aus bearbeitetem Stahl oder
anderen harten Materialien ausgebildet. Der Werkzeugschaft 20 hat
einen axial gerichteten Kühlmittelkanal 22 zur
Zuführung
von Kühlmittel
zum Schneidkopf 16.
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Der
in 4–6 gezeigte
Schneidkopf 16 hat ein vorderes Ende 24, ein hinteres
Ende 26, eine Drehsymmetrieachse B und eine axial gerichtete Schneidkopfbohrung 27 mit
einer Bohrungsfläche 28. Wenn
der Schneidkopf 16 am Werkzeugschaft 20 befestigt
wird, wird der Schneidkopf 16 im Uhrzeigersinn um die Achse
B gedreht, in einer Draufsicht gesehen. Nachfolgend werden die Begriffe "vorn" bzw. "vorderer" und "hinten" bzw. "hinterer" in bezug auf die
Drehung des Schneidkopfs 16 im Uhrzeigersinn verwendet.
Ein Bohrungsradius R1 ist zwischen der Drehsymmetrieachse B und
der Bohrungsfläche 28 definiert.
Von der Bohrungsfläche 28 stehen
benachbart dem hinteren Ende 26 des Schneidkopfs 16 drei identische,
integral geformte, radial nach innen vorstehende Verriegelungsflügel 30 vor,
jeder mit einer radialen Verriegelungsflügelabmessung R2, die zwischen
einer innersten Fläche 31 der
Verriegelungsflügel 30 und
der Drehsymmetrieachse B definiert ist, wobei die radiale Verriegelungsflügelabmessung
R2 kleiner ist als der Bohrungsradius R1. Die Verriegelungsflügel 30 sind
auf der Bohrungsfläche 28 um
die Drehsymmetrieachse B gleich beabstandet. Benachbarte Verriegelungsflügel 30 sind
durch Verriegelungsflügellücken 32 getrennt.
Jeder Verriegelungsflügel 30 hat
eine im allgemeinen nach vorn gerichtete geneigte Verriegelungsfläche 34.
Eine Sperre 36 steht von einem vorderen Ende 35' jedes Verriegelungsflügels 30 vor
und steht dabei in der axialen Richtung von der Verriegelungsfläche 34 an
ihrer hinteren Seite vor. Die Sperre 36 hat eine sich im
allgemeinen radial erstreckende, tangential gerichtete erste Sperrfläche 38 an
ihrer hinteren Seite und eine sich im allgemeinen radial erstreckende,
tangential gerichtete zweite Sperrfläche 40 an ihrer vorderen Seite.
Die erste und zweite Sperrfläche 38, 40 sind
im allgemeinen quer zur Verriegelungsfläche 34 und vorzugsweise
senkrecht oder im wesentlichen senkrecht dazu. In einer Draufsicht
hat der Verriegelungsflügel 30 eine
erste Winkelgröße 42,
die durch die Verriegelungsfläche 34 definiert
ist. Die Sperre 36 hat eine zweite Winkelgröße 44,
die kleiner ist als die erste Winkelgröße 42. Die erste und
die zweite Winkelgröße 42, 44 verbinden
sich, um die Gesamtwinkelgröße 45 eines
einzelnen Verriegelungsflügels 30 zu bilden.
Die Verriegelungsflügellücke 32 hat
eine dritte Winkelgröße 46.
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Ein
konischer Abschnitt 48 steht am hinteren Ende 26 des
Schneidkopfs 16 von einem im allgemeinen zylindrischen
Hauptkörperabschnitt 49 des Schneidkopfs 16 vor.
Der konische Abschnitt 48 hat eine konische Außenfläche 50,
die zur Drehsymmetrieachse B koaxial ausgerichtet ist und sich nach
hinten zu einer nach hinten gerichteten ringförmigen Kontaktfläche 48' verjüngt. Die
konische Außenfläche 50 geht über eine
Stufe 51, die von der konischen Außenfläche 50 und einer nach
hinten gerichteten planaren ringförmigen Anschlagfläche 52 des Hauptkörperabschnitts 49 des
Schneidkopfs 16 gebildet wird, in den Schneidkopf 16 über.
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Der
Schneidkopf 16 hat eine kronenartige Struktur an seinem
vorderen Ende 24 mit sechs identischen, gleich beabstandeten
Schneidkanten 54 und Aussparungen 56, wobei jede
Aussparung 56 im wesentlichen zu einer zugeordneten Schneidkante 54 benachbart
ist. Ein Keil (nicht gezeigt) mit Vorsprüngen, die mit den Aussparungen 56 zusammenpassen,
steht mit dem vorderen Ende 24 des Schneidkopfs 16 in
Eingriff, um den Schneidkopf 16 während der Montage oder der
Demontage des Aufreibers 10 zu drehen.
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Wir
betrachten nunmehr 7 und 8, die das
Schraubteil 18 zeigen. Das Schraubteil 18 hat ein
vorderes Ende 58, ein hinteres Ende 60, eine Längsachse
C und einen im allgemeinen röhrenartigen
Körper
mit einer Umfangsfläche 62 und
einer axial gerichteten Schraubteilbohrung 64, die am hinteren
Ende 60 offen ist. Die Umfangsfläche 62 hat eine radiale
Umfangsabmessung R3, die zwischen der Längsachse C und der Umfangsfläche 62 definiert ist,
wobei die radiale Umfangsabmessung R3 kleiner ist als die radiale
Verriegelungsflügelabmessung
R2. Das Schraubteil 18 hat drei identische Spannflügel 66,
die in Richtung seines vorderen Endes 58 angeordnet sind.
Die Spannflügel 66 stehen
radial nach außen
von der Umfangsfläche 62 in
einer maximalen radialen Spannflügelabmessung
R4 in bezug auf die Drehsymmetrieachse B vor, wobei die maximale
radiale Spannflügelabmessung
R4 größer ist
als die radiale Verriegelungsflügelabmessung
R2, aber kleiner als der Bohrungsradius R1. Die Spannflügel 66 sind um
die Längsachse
C gleich voneinander beabstandet, während benachbarte Spannflügel 66 durch Spannflügellücken 6S getrennt
sind. Jede Spannflügellücke 68 hat
im wesentlichen eine gleiche Winkelgröße wie die Gesamtwinkelgröße 45 jedes
Verriegelungsflügels 30.
Jeder Spannflügel 66 hat
in bezug auf die Längsachse
C eine Winkelgröße, die
im wesentlichen kleiner ist als die Winkelgröße jeder Verriegelungsflügellücke 32.
Jeder Spannflügel 66 hat eine
geneigte, etwas konvexe, nach außen und nach hinten gerichtete
Spannfläche 70 und
erste und zweite gegenüberliegende,
sich im allgemeinen radial erstreckende Seitenanschlagflächen 71', 71''.
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Das
Schraubteil 18 hat ein Außenschraubgewinde 72 in
Richtung seines hinteren Endes 60 und vier elastische Teile 74,
die sich vom Außenschraubgewinde 72 zum
hinteren Ende 60 erstrecken. Die elastischen Teile 74 geben
dem hinteren Ende 60 einen Grad an Flexibilität in der
radialen Richtung. Ein Anschlagring 76 steht radial nach
außen
vom Schraubteil 18 an einer Stelle zwischen den Spannflügeln 66 und
dem vorzugsweise zu ihm benachbarten Außenschraubgewinde 72 vor.
Am vorderen Ende des Schraubteils 18 sind sechs radial
gerichtete Kühlmittelauslässe 78,
die eine Verbindung zwischen der Schraubteilbohrung 64 und
der Umfangsfläche 62 herstellen.
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Wir
betrachten nunmehr 9, die das vordere Ende 80 des
Werkzeugschafts 20 zeigt, das eine Aufnahmebohrung 82,
eine planare, nach vorn gerichtete ringförmige Stützfläche 84, eine Längsachse
D und den Kühlmittelkanal 22 hat,
der sich von der Aufnahmebohrung 82 nach hinten erstreckt.
Die Aufnahmebohrung 82 und der Kühlmittelkanal 22 sind
mit der Längsachse
D koaxial ausgerichtet. Die Aufnahmebohrung 82 hat einen
sich nach hinten verjüngenden
konischen vorderen Abschnitt 86, und ein Innengewindeabschnitt 88 erstreckt
sich vom konischen vorderen Abschnitt 86 zu einem Widerstandsabschnitt 90.
Der Widerstandsabschnitt 90 hat einen Durchmesser, der
etwas kleiner ist als der Durchmesser des hinteren Endes 60 des
Schraubteils 18.
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Die
Montage des Aufreibers 10 erfolgt, indem das hintere Ende 60 des
Schraubteils 18 in der Aufnahmebohrung 82 des
Werkzeugschafts 20 plaziert wird und das Außenschraubgewinde 72 in
einen anfänglichen
Gewindeeingriff mit dem Innengewindeabschnitt 88 gebracht
wird. Der Schneidkopf 16 wird auf dem Schraubteil 18 plaziert,
und zwar mit dem hinteren Ende 26 des Schneidkopfs 16 über dem
vorderen Ende 58 des Schraubteils 18, bis die ringförmige Kontaktfläche 48' des konischen
Abschnitts 48 des Schneidkopfs 16 am Anschlagring 76 anliegt.
In dieser Position spricht man davon, daß der Schneidkopf 16 in
einer Öffnungsposition
ist, wie in 10 gezeigt. In der Öffnungs position
liegen die Spannflügel 66 in
den Verriegelungsflügellücken 32 des
Schneidkopfs 16, und die Verriegelungsflügel 30 liegen
in den Spannflügellücken 68 des
Schraubteils 18.
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Um
den Schneidkopf 16 am Werkzeugschaft 20 zu befestigen,
wird der Schneidkopf 16 nun im Uhrzeigersinn um die Drehsymmetrieachse
B gedreht, wenn der Schneidkopf 16 in der Draufsicht betrachtet
wird. Die elastischen Teile 74 sind mit dem Widerstandsabschnitt 90 in
Eingriff und verhindern, daß das
Schraubteil 18 sich frei dreht. Der Schneidkopf 16 wird
aus der Öffnungsposition
gedreht, bis jeder Verriegelungsflügel 30 unter einen
entsprechenden Spannflügel 66 gleitet,
wobei die Verriegelungs- und Spannflächen 34, 70 aneinander
anliegen und jede zweite Sperrfläche 40 der
Sperren 36 an einem entsprechenden Spannflügel 66 an
seiner zweiten Seitenanschlagfläche 71'' anliegt. Wenn der Schneidkopf 16 weitergedreht
wird, dreht sich das Schraubteil 18 mit ihm infolge des
Eingriffs der zweiten Sperrfläche 40 und
der zweiten Seitenanschlagfläche 71'' des Spannflügels 66, wodurch das Schraubteil 18 im
Gewindeabschnitt 88 fest angeordnet wird. Während der
Zustand des gegenseitigen Anliegens zwischen der Spannfläche 70 und
der Verriegelungsfläche 34 beibehalten
wird, zieht das Schraubteil 18 den konischen Abschnitt 48 des Schneidkopfs 16 in
den konischen vorderen Abschnitt 86 des Werkzeugschafts 20,
bis die ringförmige
Anschlagfläche 52 des
Schneidkopfs 16 mit der ringförmigen Stützfläche 84 des Werkzeugschafts 20 in
Eingriff gebracht worden ist. Wenn der konische Abschnitt 48 des
Schneidkopfs 16 im konischen vorderen Abschnitt 86 des
Werkzeugschafts 20 angeordnet ist, ist der Schneidkopf 16 in
bezug auf den Werkzeugschaft 20 zentriert.
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Man
beachte, daß der
Schneidkopf 16 keinen Gewindeabschnitt hat. Statt dessen
befindet sich das Gewinde auf dem Schraubteil 18, wodurch
effektiv alle nachteiligen Effekte ausgeschlossen sind, die das
Gewinde auf das Zentrieren des Schneidkopfs 16 haben kann.
Wie oben erwähnt,
ist die Spannfläche 70 jedes
Spannflügels 66 etwas
konvex, wodurch sichergestellt wird, daß das Schraubteil 18 "schwimmt", wenn der Schneidkopf 16 im
Uhrzeigersinn gedreht wird, um den Schneidkopf 16 an seinem Platz
festzuspannen. Der Flächenkontakt durch
die Spannflügel 66 und
die Verriegelungsflügel 30 ist
so gestaltet, daß die
Zentrierung des Schneidkopfs 16 nicht beeinflußt wird,
die durch die Anordnung des konischen Abschnitts 48 des
Schneidkopfs 16 im konischen vorderen Abschnitt 86 des
Werkzeugschafts 20 erfolgt. Die Kühlmittelauslässe 78 sind
in bezug auf die Spannflügel 66 räumlich so
verteilt, daß die Aussparungen 56 mit
den Kühlmittelauslässen 78 ausgerichtet
sind, wenn der Aufreiber 10 montiert ist, wobei sichergestellt
wird, daß das
Kühlmittel
direkt auf jede der Schneidkanten 54 aufgebracht wird.
Die Ausrichtung der Kühlmittelauslässe 78 mit
den Aussparungen 56 ist möglich, weil die zweite Sperrfläche 40 jeder
Sperre 36 an einer entsprechenden zweiten Seitenanschlagfläche 71'' jedes Spannflügels 66 anliegt.
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Um
den Schneidkopf 16 auszuspannen und ihn vom Werkzeugschaft 20 zu
entfernen, wird der Schneidkopf 16 entgegen dem Uhrzeigersinn
gedreht. Anfänglich
dreht sich der Schneidkopf 16, bis die ersten Sperrflächen 38 an
den ersten Seitenanschlagflächen 71' der Spannflügel 66 anliegen,
wodurch das Schraubteil 18 herausgeschraubt wird. Wenn
das Schraubteil 18 die Aufnahmebohrung 82 verläßt, schiebt
sich der Anschlagring 76 am konischen Abschnitt 48 des
Schneidkopfs 16 nach oben und drückt ihn aus dem konischen vorderen
Abschnitt 86 der Aufnahmebohrung 82. In diesem
Stadium kann der Schneidkopf 16 vom Schraubteil 18 abgehoben
werden, und ein neuer Schneidkopf 16 kann auf dem Schraubteil 18 plaziert
werden. Daher muß das
Schraubteil 18 im normalen Betrieb nicht entfernt werden;
es wird einfach jedesmal, wenn ein Schneidkopf 16 ersetzt
wird, einige Umdrehungen in die Aufnahmebohrung 82 hineingeschraubt
und wieder herausgeschraubt. Wenn es notwendig ist, das Schraubteil 18 zu
entfernen, d. h., den Aufreiber 10 zu demontieren, dann
setzt man einfach das Drehen des Schneidkopfs 16 entgegen
dem Uhrzeigersinn fort, bis das Schraubteil 18 vollständig herausgeschraubt
ist.
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Wie
oben beschrieben, wird gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung eine Drehkopplung zwischen dem Schneidkopf und dem
Schraubteil durch den Eingriff der Spannflügel 66 des Schraubteils 18 und
der Sperren 36 erreicht, die nach vorn in der axialen Richtung
von den Verriegelungsflächen 34 der
Verriegelungsflügel 30 vorstehen. Wenn
der Schneidkopf 26 am Werkzeugschaft 20 befestigt
ist, ist jeder Verriegelungsflügel 30 unter
einem entsprechenden Spannflügel 66 angeordnet,
wobei die Verriegelungs- und Spannflächen 34, 70 aneinander
anliegen.
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Wir
betrachten nunmehr 11 bis 14, die
einen Schneidkopf 116, ein Schraubteil 118 und den
Werkzeugschaft 20 eines Aufreibers 110 gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung zeigen. Der Aufreiber 110 gemäß der zweiten
Ausführungsform
ist nicht gezeigt, aber er ist im Aussehen identisch mit dem Aufreiber 10 gemäß der ersten
Ausführungsform,
wie in 1 gezeigt. Der Werkzeugschaft 20 des
Aufreibers 110 gemäß der zweiten
Ausführungsform
ist mit dem Werkzeugschaft 20 der ersten Ausführungsform
identisch. Die Montage und Demontage des Aufreibers 110 gemäß der zweiten
Ausführungsform
und das Befestigen und Entfernen des Schneidkopfs 116 am
bzw. vom Werkzeugschaft 20 ist ablaufmäßig genauso wie in der ersten
Ausführungsform.
Daher konzentriert sich die Beschreibung des Aufreibers 110 gemäß der zweiten
Ausführungsform
hauptsächlich
auf die unterschiedlichen Merkmale zwischen den beiden Ausführungsformen.
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Der
Schneidkopf 116 hat ein vorderes Ende 124, ein
hinteres Ende 126, eine Drehsymmetrieachse B1 und eine
axial gerichtete Schneidkopfbohrung 127 mit einer Bohrungsfläche 128.
Von der Bohrungsfläche 128 stehen
nahe dem hinteren Ende 126 des Schneidkopfs 116 drei
identische, integral geformte, radial nach innen vorstehende Verriegelungsflügel 130 vor.
Die Verriegelungsflügel 130 sind
um die Drehsymmetrieachse B1 auf der Bohrungsfläche 128 gleich beabstandet
und haben Verriegelungsflügellücken 132 zwischen
benachbarten Verriegelungsflügeln 130.
Jeder Verriegelungsflügel 230 hat eine
im allgemeinen nach vorn gerichtete geneigte Verriegelungsfläche 134 und
eine Sperre 136, die am hinteren Ende 135'' des Verriegelungsflügels 130 angeordnet
ist. Die Sperre 136 steht in der axialen Richtung vom hinteren
Ende 135'' auf seiner
hinteren Seite vor. Die Sperre 136 hat eine sich radial
erstreckende, im allgemeinen tangential gerichtete erste Sperrfläche 138 auf
ihrer hinteren Seite und eine sich radial erstreckende, im allgemeinen
tangential gerichtete zweite Sperrfläche 140 auf ihrer
vorderen Seite.
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Ein
konischer Abschnitt 148 steht am hinteren Ende 126 des
Schneidkopfs 116 von einem im allgemeinen zylindrischen
Hauptkörperabschnitt 149 des
Schneidkopfs 116 vor. Der konische Abschnitt 148 hat
eine mit der Drehsymmetrieachse B1 koaxial ausgerichtete konische
Außenfläche 150,
die sich nach hinten zu einer nach hinten gerichteten ringförmigen Kontaktfläche 148' verjüngt. Die
konische Außenfläche 150 geht über eine
Stufe 151, die von der konischen Außenfläche 150 und einer
nach hinten gerichteten planaren ringförmigen Anschlagfläche 152 des
zylindrischen Hauptkörperabschnitts 149 des
Schneidkopfs 116 gebildet wird, in den Schneidkopf 116 über. Das äußere Erscheinungsbild
des Schneidkopfs 116 gemäß der zweiten Ausführungsform
ist identisch mit dem der ersten Ausführungsform. Der Schneidkopf 116 hat
eine kronenartige Struktur an seinen vorderen Ende 124 mit
sechs identischen, gleich beabstandeten Schneidkanten 154 (in 12 und 13 nicht
zu sehen) und Aussparungen 156, wobei jede Aussparung 156 im
wesentlichen nahe einer zugeordneten Schneidkante 154 ist.
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Das
Schraubteil 118 hat ein vorderes Ende 158, ein
hinteres Ende 160, eine Längsachse C1 und einen im allgemeinen
röhrenartigen
Körper
mit einer Umfangsfläche 162 und
einer axial gerichteten Schraubteilbohrung 164, die an
seinem hinteren Ende 160 offen ist. Das Schraubteil 118 hat
drei identische Spannflügel 166,
die in Richtung seines vorderen Endes 158 angeordnet sind.
Die Spannflügel 166 stehen
radial nach außen
von der Umfangsfläche 162 vor
und sind um die Längsachse
C1 gleich voneinander beabstandet, wobei sie Spannflügellücken 168 zwischen
sich haben. Jeder Spannflügel 166 hat eine
geneigte, vorzugsweise etwas konvexe, nach außen und nach hinten gerichtete
Spannfläche 170 und
erste und zweite, sich im allgemeinen radial erstreckende Seitenflächen 171', 171''.
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Das
Schraubteil 118 hat ein Außenschraubgewinde 172,
das in Richtung seines hinteren Endes 160 angeordnet ist,
und vier elastische Teile 174, die sich vom Außenschraubgewinde 172 zum
hinteren Ende 160 erstrecken, wobei sie dem hinteren Ende 160 einen
Grad an Flexibilität
in der radialen Richtung geben. Radiale Anschlagteile 175,
die von der Umfangsfläche 162 radial
nach außen
vorstehen, sind zwischen dem Außenschraubgewinde 172 und den
Spannflügeln 166 benachbart
dem Außenschraubgewinde 172 angeordnet.
Die radialen Anschlagteile 175 sind um die Umfangsfläche 162 gleich
beabstandet, während
ein axiales Anschlagteil 176 zwischen jedem radialen Anschlagteil 175 angeordnet
ist. Jedes radiale Anschlagteil 175 hat erste und zweite
Seitenanschlagflächen 175', 175''. Jedes axiale Anschlagteil 176 hat
eine axiale und nach vorn gerichtete axiale Anschlagfläche 176'. Das Schraubteil 118 hat
sechs radial gerichtete Kühlmittelauslässe 178 nahe
dem vorderen Ende 158, die eine Verbindung zwischen der
Schraubteilbohrung 164 und der Umfangsfläche 162 herstellen.
Wie bei der ersten Ausführungsform
sind in der zweiten Ausführungsform
die Kühlmittelauslässe 178 in
bezug auf die Spannflügel 166 räumlich so
verteilt, daß die
Aussparungen 156 mit den Kühlmittelauslässen 178 ausgerichtet
sind, wenn der Aufreiber 110 montiert ist, daher wird sichergestellt,
daß das
Kühlmittel
direkt auf jede der Schneidkanten 154 aufgebracht wird.
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Der
Aufreiber 110 gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung wird fast auf die gleiche Weise wie der Aufreiber 10 gemäß der ersten
Ausführungsform
montiert. Das hintere Ende 160 des Schraubteils 118 wird
in koaxialer Ausrichtung in der Aufnahmebohrung 82 des
Werkzeugschafts 20 plaziert, so daß das Außenschraubgewinde 172 in
anfänglichem
Gewindeeingriff mit dem Innengewindeabschnitt 88 des Werkzeugschafts 20 ist.
Der Schneidkopf 116 wird auf dem Schraubteil 118 plaziert,
und zwar mit dem hinteren Ende 126 des Schneidkopfs 16 über dem
vorderen Ende 158 des Schraubteils 118, und die
nach hinten gerichtete ringförmige
Kontaktfläche 148' des konischen
Abschnitts 148 liegt an den nach vorn gerichteten axialen
Anschlagflächen 176' der axialen
Anschlagteile 176 an. In dieser Position, die als die "Öffnungsposition" bezeichnet wird,
liegen die Spannflügel 166 in
den Verriegelungsflügellücken 132 des
Schneidkopfs 116 und die Verriegelungsflügel 130 liegen
in den Spannflügellücken 168 des
Schraubteils 118.
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Um
den Schneidkopf 116 am Werkzeugschaft 20 zu befestigen,
wird der Schneidkopf 116 nunmehr im Uhrzeigersinn um die
Drehsymmetrieachse B1 gedreht, wenn der Schneidkopf 116 in
einer Draufsicht betrachtet wird. Der Schneidkopf 116 wird aus
der "Öffnungsposition" gedreht, bis jeder
Verriegelungsflügel 130 unter
einen gegenüberliegenden Spannflügel 166 gleitet,
so daß die
Verriegelungsflügel 130 und
die Spannflügel 166 gegenüberliegende Flügelpaare
bilden. In jedem Flügelpaar
liegt die Spannfläche 170 des
Spannflügels 166 an
der Verriegelungsfläche 134 des
Verriegelungsflügels 130 an. In
dieser Position bilden die Sperren 136 und die radialen
Anschlagteile 175 radiale Anschlagpaare. In jedem radialen
Anschlagpaar liegt die zweite Sperrfläche 140 der Sperre 136 an
der zweiten Seitenanschlagfläche 175'' des radialen Anschlagteils 175 an. Der
Schneidkopf 116 wird gedreht, bis das Schraubteil 113 vollständig in
den Gewindeabschnitt 88 eingeschraubt ist und der konische
Abschnitt 148 des Schneidkopfs 116 in einem konischen
vorderen Abschnitt 86 des Werkzeugschafts 20 angeordnet
ist, während
die ringförmige
Anschlagfläche 152 des Schneidkopfs 116 mit
einer ringförmigen
Stützfläche 84 an
einem vorderen Ende des Werkzeugschafts 20 in Eingriff
ist.
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Um
den Schneidkopf 116 auszuspannen und ihn vom Werkzeugschaft 20 zu
entfernen, wird der Schneidkopf 116 entgegen dem Uhrzeigersinn
gedreht. Anfänglich
dreht sich der Schneidkopf 116, bis die ersten Sperrflächen 138 an
den ersten Seitenanschlagflächen 175' der radialen
Anschlagteile 175 anliegen, wodurch das Schraubteil 118 herausgeschraubt
wird. Wenn das Schraubteil 118 die Aufnahmebohrung 82 verläßt, schieben
sich die nach vorn gerichteten axialen Anschlagflächen 176' der axialen Anschlagteile 176 an
der ringförmigen
Kontaktfläche 148' des konischen
Abschnitts 148 des Schneidkopfs 116 nach oben
und drücken
ihn aus der Aufnahmebohrung 82.
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Obwohl
die Erfindung mit einem bestimmten Grad an Detailliertheit beschrieben
worden ist, ist es verständlich,
daß verschiedene Änderungen
und Modifikationen möglich
sind, ohne vom Schutzbereich der Erfindung, wie er nachstehend in
den Ansprüchen
definiert ist, abzuweichen.