EP3535081A1 - Werkzeug-ausrichtungsvorrichtung - Google Patents

Werkzeug-ausrichtungsvorrichtung

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Publication number
EP3535081A1
EP3535081A1 EP17817655.8A EP17817655A EP3535081A1 EP 3535081 A1 EP3535081 A1 EP 3535081A1 EP 17817655 A EP17817655 A EP 17817655A EP 3535081 A1 EP3535081 A1 EP 3535081A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tool
stop
alignment device
workpiece
tool alignment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP17817655.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Felix Rebholz
Ingo Von Puttkamer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guehring KG
Original Assignee
Guehring KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guehring KG filed Critical Guehring KG
Publication of EP3535081A1 publication Critical patent/EP3535081A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • Y10T409/30—Milling
    • Y10T409/308624—Milling with limit means to aid in positioning of cutter bit or work [e.g., gauge, stop, etc.]

Definitions

  • the present invention relates to a tool alignment device for placement on a tool with a stop. Furthermore, the invention relates to a drilling, milling and / or countersinking tool with stop, comprising a tool alignment device according to the invention.
  • Stops for a drilling, milling or countersinking tool are known from the prior art, which are referred to as so-called "microstop" adapter.
  • These adapters typically include a drill collar for receiving into a chuck of a machine or hand-held tool and a bearing that allows a stop sleeve to rotate freely about a drill, mill or countersunk head inserted into the adapter so that upon reaching a predetermined penetration depth into a component, the stop sleeve can be placed on the surface of the component, and the drilling, milling, or countersunk head can rotate freely.
  • Such attacks are used in particular for lowering or milling work in vehicle and aircraft.
  • the drill stem of such a microstop adapter is received in use in a chuck of a drilling tool, such as a drill, or a Fräswerk- stuff recorded.
  • the stop sleeve may be provided with an axial adjustment thread, whereby the longitudinal position of the stop sleeve adjusted relative to the tool head and thus the stop depth can be adjusted.
  • the adapter has a receptacle, for example a screw thread, a bayonet closure or a quick-action clamping device for receiving the drilling, milling or countersunk head in order to mount it centrally in the stop sleeve.
  • known microstop adapters include a drill stem and the freely rotatably mounted stop sleeve, and the tool head can be replaced as needed.
  • a stop adapter with a drill shank is provided, in which a chip machining tool head for rotating chip machining is used can.
  • DE 101 54 434 B4 discloses a stop device with a tool shank, which comprises a freely rotatable stop sleeve which can be rotated about a tool shank of the stop device by means of a single rotary bearing.
  • a drilling or milling tool can be inserted into the tool shank of the stop device and locked in a rotationally fixed manner.
  • DE 20 2015 001 1 12 U1 shows a stop which can be applied to drilling tools of different diameters.
  • the stop has two with respect to the circumference opposite through holes, in each of which a screw can be introduced, so that the stop can be mounted on different diameter drill tool.
  • a hole or countersink can be achieved with a desired depth.
  • the desired alignment of the processing step with respect to the component surface can only be ensured to a limited extent.
  • the countersinking or drilling has the desired depth only within a certain circumferential area and can not be performed at a desired angle, usually perpendicular to the tool surface, during machining. In other areas, the bore or countersinking can be made less deep or deeper, since the machining tool can not be aligned by the stop exactly to the surface of the workpiece.
  • alignment devices or adjusting devices are known from the prior art which can be used as a drilling template or a drilling aid and can be attached directly to a tool shaft in order to set a desired orientation of a turning tool.
  • the known alignment devices or adjusting devices are each directly connected to the tool shaft, so that an inner surface of the alignment device or adjusting device is at least partially in contact with the surface of the tool shank.
  • DE 10 2013 100 130 A1 shows a device with a tripod with support control for processing by a tool.
  • the support control is carried out by one or more transducers, which reproduces the measured values of the support or non-support of feet of the tripod.
  • An acoustic or visual signal serves as an indicator for a measuring result of the sensor.
  • the invention relates to a tool alignment device for placement on a tool with a stop, in particular a drilling and / or countersinking tool with a one-piece tool shank and a stop, for aligning a bore and / or countersinking or for aligning a post-processing step with respect to a normal the surface of a workpiece, comprising a base body and a through hole.
  • At least one signal device is included, which is activated upon mechanical contact of the tool alignment device with the surface of the workpiece and at least one alignment signal is emitted when the tool is aligned. align in an alignment direction, and that in the body of the stop of the tool is receivable, wherein the main body comprises a guide means which establishes a connection between a stop sleeve of the stopper and the tool alignment device, so that the stop in the alignment direction is aligned.
  • an alignment device is proposed as a drilling, milling and / or countersinking aid that activates a signaling device by mechanical contact with the surface of a workpiece, thereby indicating that the tool is in the desired machining position, i.
  • Alignment device is located.
  • the alignment device may regularly be a 90 ° angle to the workpiece surface, but may also be a freely selectable angle of inclination and inclination direction relative to the workpiece surface.
  • the tool alignment device is attached to a tool with a stop. For this purpose, the abutment of the tool is received and supported in the base body of the tool alignment device and so the tool is held together with stop in the tool alignment device.
  • a drilling, milling, countersinking tool or a combined drilling countersinking tool can be aligned with stop. This makes it possible, on the one hand to ensure a precise penetration depth through the stop, which is important especially for subsidence, on the other hand to comply with a defined processing angle.
  • the tool alignment device can advantageously be designed as a tripod, in which the stop is receivable.
  • the predeterminable setting of a working position is preferably possible in an orthogonal direction to a tangent on a surface of a workpiece, ie in the direction of a normal to the workpiece surface.
  • This further allows the defined orientation of the drilling, milling and / or countersinking tool on flat and curved surfaces.
  • a combined drilling-countersinking tool to which a stop is attached, can be accommodated in the tool alignment device.
  • the hole depth can be determined by the geometry of the tool, the countersink depth by the position of the fence, and the orientation of the tool by the tool. tool alignment device are determined.
  • the main body of the tool alignment device is preferably formed with respect to the axis of rotation with a larger longitudinal dimension than the stop.
  • the tool alignment device can have at least twice the length of the stop, preferably at least three times the length of the stop with respect to the axis of rotation. In the scope of the stop can be completely enclosed by the body.
  • the main body preferably has a part-circular or circular shape over at least part of its length.
  • a part-circular shape has the advantage that the complete tool alignment device can be brought near at least one side close to a wall which is parallel to the axis of rotation of the tool.
  • a bore or countersink can be placed near such a perpendicular wall in a workpiece or attached to the wall to define a defined alignment direction.
  • the guide means serves to allow or inhibit relative movement between a built-in stop and the tool alignment device.
  • a rotational relative movement between the stop and the tool alignment device is prevented by the guide device and allows an axial longitudinal displacement.
  • the guide means is preferably mounted along a limited peripheral area on the inner surface of the body of the tool alignment device.
  • the guide device may also be partially integrated in the main body.
  • the guide is preferably mechanically. It is also conceivable that a stop can also be part of the tool alignment device and / or adapted to the geometry of the tool alignment device. Thus, for an insert, a cutting tool can be inserted and secured in the stop which is part of the alignment device.
  • the alignment of a tool with an attached stop can take place, with the alignment device in contact with the stop, and the stop with the tool.
  • a contact area is defined by the contact between the surface of the tool and at least formed part of the inner surface of the stop.
  • Another contact area is formed between the outer surface of the stopper and the inner surface of the base body of the alignment device.
  • These two contact areas can be configured separately from each other and therefore different. Consequently, the tool, the stop and the alignment device can each be formed rotatable relative to each other or longitudinally displaceable.
  • the tool, the stop and the alignment device can each be mounted so as to be non-rotatable relative to one another and / or displaceable in a longitudinal direction.
  • the stop accordingly comprises on the surface, at least in sections, a further, specially formed region which forms the guide device.
  • at least one further, in particular mechanical, device is required to connect the alignment device now with a stop, and thus with a tool with stop.
  • the guide device preferably prevents a rotational relative movement between the stop and alignment device and allows axial longitudinal displacement relative between stop and alignment device.
  • the stopper which is intended to be introduced into such an alignment device, is a stop developed further with respect to the prior art around a region which can be guided by the guide device.
  • Stops known from the prior art generally have no further elements or specially designed regions on the outer surface, in particular not for connection to a further element such as an alignment device or the like.
  • the stoppers known from the prior art are not suitable for connection to such an alignment device without a further type of guide device, which is connectable to the guide device of the alignment device.
  • the guide means of the stop corresponds to the guide means of the alignment device, so that a coupling between the stop and alignment device can be ensured. With a merely smooth design of the surface of the stopper a guide of the stop in the alignment device using the guide device is not possible.
  • the stop can be connected in a rotationally fixed manner to the tool alignment device.
  • a non-rotatable connection can be made via the guide device, wherein during operation of a built-in tool with stop the stop and the tool alignment device undergoes no rotation, that is rotationally fixed.
  • no rotation that is rotationally fixed.
  • an intact surface on the workpiece surface in the region of the bore and / or countersinking can be maintained and achieved since there can be no tangential relative movement between stop and workpiece surface.
  • the stop can be guided longitudinally displaceable in the tool alignment device, in particular be guided by the guide means, wherein the stop can be moved in the main body longitudinally axially in the direction of the workpiece.
  • the stop has a smaller length relative to the longitudinal axis of the tool alignment device than the main body of the tool alignment device.
  • a stop can also be pulled out over an upper end face of the alignment device, so that a small structural height of the alignment device can be achieved.
  • the built-in stop can be moved within the body in the axial longitudinal direction.
  • the stop can be displaced in the longitudinal direction at least to the extent that the lower edge of the stop and the lower edge of the tool alignment device are at the same height.
  • this and the lower edge of the tool alignment device are in contact with the surface of the workpiece.
  • the depth of the bore and / or counterbore to be introduced can be determined via the stop, while the tool alignment device determines the orientation of the bore and / or counterbore and holds it in a desired position.
  • the guide device may comprise a pin, a web and / or a groove, wherein preferably the web and / or the groove extend in the longitudinal direction, preferably parallel to the longitudinal axis of the tool alignment device and correspondingly in a groove, or a pin or web of the stop sleeve lijnsaxial feasible, so that a rotationally fixed connection between the tool alignment device and the stop and providing an axial displaceability of the stop in the tool alignment device.
  • the pin or the web is guided in the groove such that the stopper rotatably connected to the tool alignment device can be connected.
  • the groove may be disposed along an inner surface of the body of the tool alignment device or in the outer surface of the stopper.
  • the pin or the web can also be mounted on the stop or on the main body, so that for a guide device in each case at least one pin or web can engage in at least one groove arranged on the respective other element.
  • the width of the groove corresponds approximately to the width of the pin or the web, so that a rotationally fixed storage is possible.
  • the guide device may comprise at least two, preferably three such web-groove or pin-groove connections in the circumferential direction of the tool alignment device.
  • the web or groove may extend over the full axial length of the tool alignment device or the stop, such that the stop may be displaced such that a bottom surface of the stopper may mechanically contact the surface of the workpiece.
  • the tool alignment device is designed longer than the stop with respect to the longitudinal axis, so that the web or the groove can preferably extend over the entire length of the tool alignment device. This ensures that the stop can be moved to the lower edge of the tool alignment device or even beyond and can come into contact with a workpiece to determine the reduction or drilling depth.
  • the groove or the web can run linearly parallel to the longitudinal axis of the tool alignment device or curved or angled. In this case, the groove or the web can also form a spiral shape along the inner surface of the main body of the tool alignment device to perform a rotational forced motion during lowering, for example, to receive or bypass projecting from the workpiece surface parts.
  • the tooling Aligning device at least two, preferably at least three mechanical or electrical sensing elements to rest on the surface of the workpiece, wherein preferably the sensing elements are arranged circumferentially evenly distributed on the workpiece-side end face of the base body.
  • the tool alignment device can be designed as a kind of tripod. By forming separate feeler elements instead of a large surface bearing area of the area to be machined on the surface of a workpiece remain free, which chips or coolant can be dissipated better.
  • a transmission of the data can be provided to a computer, which serves the quality control.
  • an inexpensive and easy to manufacture alignment device can be provided, which can be used without electrical energy. If the bore or countersinking are only balanced in one direction, the tool alignment device can only be designed with two feeler elements. For alignment in two spatial directions, the embodiment with three or more probe elements is advantageous. The third spatial direction, ie the height at which the tool is applied, is determined by the clear machining height above the surface of the workpiece and the depth of the machining section. Likewise, more than three sensing elements can be used.
  • the axial sensing position of the sensing elements can be adjusted to adjust the alignment direction.
  • at least one probe element having a changed length in relation to the The alignment may take place at arbitrary angles with respect to the workpiece surface.
  • an orthogonal alignment of the bore and / or depression with respect to the vertical can take place on an inclined workpiece surface.
  • a preferred embodiment can be closed by an alignment movement of the tool alignment device with respect to the normal of the surface of the workpiece, all the sensing elements a circuit between an electric current source in the body and the signal means activated by the probe elements series connection to the individual circuit through the closed circuit Signal device to activate. Due to the mechanical contact of the sensing elements with the surface of a workpiece or other surface, a circuit is closed by means of series connection, whereby a signal device is activated only when contacting all the probe elements and emits an alignment signal.
  • the alignment device with three buttons an orthogonal alignment of the alignment device and thus of the tool can be determined. It is possible to use an electrically simple circuit without additional electronic elements.
  • an electrical switching point of at least one electrical sensing element in the bearing direction towards the surface of the workpiece positionally adjustable, in particular relative to the surface of the workpiece by means of a Maisjustierschrauben be screwed or displaced, so that the alignment direction with respect to the normal of a surface of a workpiece is adjustable.
  • the switching point ie the relative position of the test element to the main body, in which an electrical contact is triggered by the respective probe element, can be set. This makes it very easy to set an alignment to the normal of the workpiece surface. If the switching point is set the same for each key element, alignment along the normal is achieved.
  • the result is a respective angle and direction adjustable deviation from the normal, so that also oblique machining with respect to the workpiece surface can be adjusted.
  • the contact adjustment screw allows the switching point to be adjusted so sensitively that the signal device is activated when the alignment device is in slight contact with the surface of the workpiece.
  • the contact adjustment screw is preferably displaceable and adjustable in one direction parallel to the direction of the inserted tool shank.
  • At least one spring contact plate mechanically contactable with at least one electrical probe element can be electrically contacted via the contact adjustment screw with a screw contact plate, wherein the contact adjustment screw is preferably accessible from the top of the body and adjustable and arranged in the alignment in the body, or at least two Grejustierschrauben be electrically connected via a common spring contact plate and at least two Mullierschrauben be electrically connected to each other via a screw contact plate.
  • the spring contact plate may deform such that no contact between the spring contact plate and justifyjustierschraube is present in the initial state, while bearing the tool alignment device on a surface and contact the probe with the surface displacement of the probe can produce a deformation of the spring contact sheet, so that a Contact between spring contact plate and contact adjustment screw is brought about.
  • the relative distance of the contact adjustment screw from the spring element determines the position of the switching point.
  • the at least one spring contact plate can be arranged parallel to the at least one screw contact plate in the main body, wherein the screw contact plate with the spring contact plate via at least one Girjustierschraube by a, triggered by the probe element, spring contact is electrically contacted.
  • spring contact bleaching and screw contact bleaching can be arranged in parallel and one above the other with respect to a workpiece surface, the contact adjustment screw being axially aligned in the direction of the workpiece surface and adjusting the switching point.
  • a flow of current comes about the fferen prestigeblleich, the Kunststoffjus- animal screw and the bending of the spring contact bleach by the probe element when touching the spring contact sheet with the Kunststoffjustierschraube.
  • the spring contact plate and the screw contact plate can be designed differently or identical. Likewise, these can consist of the same material. There may also be several spring contact plates and a plurality of screw contact plates, which may also be of identical design.
  • the course of the current flow within the tool alignment device is preferably determined by the geometry of the spring contact plates and screw contact plates.
  • an electrical power source and / or the signaling device may be in electrical contact with at least one spring contact plate and / or at least one screw contact plate.
  • the signaling device can furthermore be connected to a contact of the current source. It is proposed a series circuit, with a minimal electrical see wiring and a robust and simple design with a minimum number of electrical connections. Thus, only by a mechanical contact of all the scanning elements with the surface of the workpiece, thereby via the at least one spring contact sheet and / or at least one screw contact sheet a circuit is closed, an alignment signal are activated.
  • the at least one screw contact plate can have bores in which the contact adjustment screw can be inserted, soldered or screwed in, whereby a permanently conductive connection between the screw contact plate and the contact adjustment screw is produced.
  • the areas in which a mechanical contact between the spring contact plate and the respective contact adjusting screw can be made by a movement of the sensing elements, the only areas that can cause an interruption or completion of the circuit.
  • At least one contact adjustment screw can be secured in position via a locking screw.
  • the sensitivity of the contact point can be set with high accuracy and unintentional adjustment of the alignment adjustment can be prevented.
  • the at least two feeler elements preferably at least three feeler elements, can have the same length L.
  • the main body may be circular-cylindrical or teil Vietnamesezylinderför- mig.
  • the minimum distance of the sensing elements can be set to the edge of the primitive. This also determines the minimum distance to a boundary wall or another workpiece element, which is arranged at an angle to the surface on which the tool alignment device is to be placed with the probe elements.
  • the base body can be flattened on one side or configured with a special cross-sectional geometry in order to provide an alignment complementary to the surface geometry of the workpiece.
  • the geometry of the body can also serve to align the bore or countersink when the body contacts one or more sides with a boundary wall or another workpiece member. Especially with complex workpiece geometries, an adaptation of the basic body geometry is advantageous.
  • the signal device can be arranged on the upper side of the main body and designed as an optical, haptic and / or acoustic signal generator, preferably as an LED signal generator. From this side, the signaling device is optimally visible to an operator during operation of the tool. Likewise, the signaling device may be mounted on a lateral position on the main body or transmitted via a connecting cable or wirelessly to an operating position, if the tool alignment device is not visible during operation by an operator. Thus, it is conceivable to forward an acoustic or optical signal to an operator even under difficult acoustic or optical conditions via an electrical connection line.
  • the front side of the feeler elements placed on the workpiece surface can preferably have a ball or roller bearing, so that the alignment device tion on the workpiece surface is movable and while a predefinable processing angle can be maintained.
  • a partial milling of recesses can be facilitated by a movable alignment device.
  • the invention further relates to a drilling, milling and / or countersinking tool or a combined cutting tool with stop. It is proposed that the stop be received in a tool alignment device according to one of the preceding claims.
  • the drilling, milling and / or countersinking tool corresponds to a combination of a tool alignment device as already described, with a chip processing tool with stop, wherein the cutting tool is received with stop in the main body of the tool alignment device.
  • the main body comprises a guide device, which establishes a connection between the stop sleeve of the stop and the tool alignment device, so that the stop can be aligned in the alignment direction.
  • the stop is preferably longitudinally displaceable and / or non-rotatably mounted in the base body.
  • the abutment therefore also has on the outer surface a kind of guide device which corresponds to the guide device of the alignment device.
  • the further embodiments of the tool alignment device according to the invention can be transferred to the drilling, milling and / or countersinking tool.
  • the stop on the tool shank of the tool in particular a deburring tool can be clamped, screwed or glued.
  • the stop comprise a freely rotatably coupled to a sliding or rolling bearing around the tool stop sleeve, wherein a first bearing bush of the bearing carries the stop sleeve, and a second bearing bush of the bearing non-rotatably mounted on a shaft sleeve, wherein the shaft sleeve on a non-threaded shaft of the Tool can be pushed and glued or thermally pressed on and the shank of the tool is clamped directly into a chuck of a lathe or drill.
  • the shaft sleeve can be directly attached to the threaded be glued, pressed or clamped free tool shank.
  • an ordinary cutting tool can be retrofitted with the stop.
  • the shaft sleeve can be adhesively bonded to the shaft by means of an adhesive, in particular a metal adhesive, in particular by means of a two-component metal adhesive such as a 2K epoxy adhesive or 2K acrylate adhesive.
  • an adhesive in particular a metal adhesive, in particular by means of a two-component metal adhesive such as a 2K epoxy adhesive or 2K acrylate adhesive.
  • the stop can be pushed and fastened directly onto a shank of a one-piece drilling, milling and / or countersinking tool.
  • the shaft sleeve couples the stop sleeve via a pivot bearing with the tool shank of an insertable into the shaft sleeve rotary tool.
  • the tool shank is advantageously executed thread-free, ie it is smooth and executed without threaded portion. This results in no radial thickening of the tool shaft relative to the shaft nominal diameter.
  • the shaft sleeve can be fixed against rotation at an axial position of the tool shaft.
  • the position of the shaft sleeve on the tool shank and the position of the stop sleeve on the bearing block define the insertion depth of the tool, up to which the stop sleeve rests on a surface of a workpiece to be machined. If a depth of immersion determined as a result is achieved, an end stop ring of the stop sleeve rests on the tool surface, while the tool rotates freely with the shaft sleeve inside, and the stop sleeve due to the sliding or rolling bearing coupling with the adjusting ring on the upper part of the component. can rest.
  • the stop on the tool shank of any drilling, milling and / or countersinking tool can be postponed and fixed, and set to establish a penetration depth of the tool to a component.
  • the shank of the tool can be clamped directly in a chuck of a lathe or a drill, so that an optimal concentricity is ensured.
  • the tool alignment device can also optimally align the processing step.
  • the angle of attachment of the tool can be optimally selected, wherein the stop sleeve forms no indirect connection between the tool head and driving drilling tool, but only touches the drill shank of the tool.
  • the depth stop is defined by the position of the shaft sleeve on the drill shaft and the relative axial position of the freely rotatable stop sleeve to the shaft sleeve.
  • FIG. 3 is an external view of an embodiment of an inventive
  • Fig. 4 is a plan view of an embodiment of an inventive
  • FIG. 5 shows a wire mesh representation of a side view of an embodiment according to FIG. 3;
  • FIG. 6 shows a wire mesh representation of a longitudinal section of an embodiment as well as a cross section through the main body according to FIG. 3;
  • FIG. 7 shows an external view of a further embodiment of a tool alignment device according to the invention.
  • Fig. 8 is a plan view of an embodiment of an inventive
  • FIG. 9 is a sectional view through an embodiment of a stop as well as a representation of a tool
  • FIG. 10 is a sectional view through an embodiment of a stop and representation of a tool.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a tool alignment device 10 according to the invention.
  • the bottom view in FIG. 1 a shows the underside of the tool alignment device 10 facing a workpiece surface.
  • three probe elements 24 and one through hole 22 are visible.
  • the three feeler elements 24 are arranged distributed uniformly in the circumferential direction of the base body 18 to achieve a stable state and an exact alignment on a plane.
  • a guide device 206 is attached on the form of a longitudinally aligned web 201.
  • the through hole 22 serves to receive a cutting tool with a stop and has an inner diameter corresponding to an outer diameter of a stopper.
  • Fig. 1 b shows a longitudinal section of the embodiment along the section line AA of Fig. 1 a.
  • the three sensing elements 24 are on the bottom over the main body 18 via.
  • the feeler elements 24 each extend in a separate elongate section of the base body, wherein the base body in this area does not have a contiguous cross-section but forms a kind of tripod.
  • a web 201 is attached along the inner surface of the base body 18. This is formed over the entire length of the base body 18. In one embodiment with a pin, this would only be formed over a shorter section with respect to the length of the main body 18 on the inside of the main body 18.
  • a cover 20 and a signaling device 38 in the form of an LED signal generator 39 is mounted at the top of the base body 18. It is also an embodiment with more than a signal generator conceivable.
  • the LED signal generator 39 is activated as soon as all three probe elements 24 are in contact with the workpiece surface and thus indicates an alignment.
  • the axial position or a projection of the feeler elements 24 over the underside of the main body 18 can be adjusted to allow an angled alignment of the normal of the workpiece surface.
  • FIG. 2a and Fig. 2b shows the tool alignment device 10 with built-stop 1 12 and 1 tool 10.
  • the stop 1 12 is introduced into the interior of the body 18 and rotatably mounted on a guide means 206 and axially displaceable.
  • the stop 1 12 has for this purpose a groove 202 into which the web 201 engages.
  • the one contact area between the inner surface of the main body 18 and the outer surface of the stop 1 12 is visible.
  • the further contact area between the inner surface of the stop 1 12 and the outer surface of the tool 1 10 is not visible in this view.
  • FIG. 2a shows the underside of the tool alignment device 10, in which view the tool head 130 is visible.
  • the longitudinal section in FIG. 2b along the partial cutting lines BB shows that the stop 1 12 is not formed over the entire length of the main body 18.
  • the stop 1 12 can in the axial longitudinal direction within the main body 18th be moved until the bottom 204 of the stop 1 12 in a plane with the underside of the base body 18 and the sensing elements 24 is located.
  • the tool shaft 128 projects beyond the tool alignment device 10.
  • the tool alignment device 10 corresponds to that of FIG. 1.
  • FIG. 3 shows a three-dimensional representation of a further embodiment of a tool alignment device 10.
  • the base body 18, the cover 20 of the main body 18, the signaling device 38, the locking screws 44 and a guide sleeve 48 for use of a tool shank (not shown). visible, noticeable.
  • the base body 18 has a part circular cross section, wherein on one side a flattening is formed.
  • the tool alignment device 10 can also be used in corner regions or marginal areas of a workpiece with an adjacent wall or step, whereby it is also possible to machine a region near the adjacent wall.
  • the main body 18 has recesses on the workpiece-facing side. As a result, a removal of chips or lubricant can be ensured during the rotation of an inserted tool.
  • the surface of the base body 18 is structured to facilitate mounting on a tool shank 14.
  • the signaling device 38 is mounted in the form of an LED signal generator 39, which can deliver an alignment signal.
  • the locking screws 44 are used to fix the Kunststoffjustierschrauben (not visible) to adjust the sensitivity of the switching point.
  • FIG. 4 A plan view without cover 20 of the base body 18 of the tool embodiment of Fig. 3 is shown in FIG. 4.
  • the fixing screws 56 for the cover 20 and the signaling device 38 are shown in this plan view.
  • the screw contact plates 30 In the interior of the main body 18, the screw contact plates 30 in a plan view, the screw heads of the Mixjustierschrauben 42 and the screw heads of the fixing screws 54 of the screw contact plates 30 are visible.
  • the tool alignment device 10 has two separate screw contact plates 30, wherein two justifyjustierschrauben 42 are mounted in a screw contact plate 30. With this screw contact plate 30 is also the electrical power source 34, which is mounted with the fixing screws 50. Furthermore, the signal device 38 is contacted with this screw contact plates 30.
  • the locking screws 44 are visible in a side view, which lock the Kunststoffierschrauben 42 in a certain position.
  • a through hole 22 for carrying out a guide sleeve or for the direct use of a tool is provided in the interior of the main body 18.
  • FIG. 5 shows a wire grid representation of an embodiment according to FIG. 3. Shown is a side view of the tool alignment device 10 from the side of the flattened base body 18, which forms the pitch circle.
  • the feeler elements 24 protrude beyond the base body 18 on the underside, wherein the feeler elements 24 are displaceably mounted in the vertical direction towards a workpiece surface, so that contact between feeler elements 24, spring contact plate 28 and contact adjustment screw 42 is possible.
  • the spring contact plates 28 are arranged parallel to the screw contact plates 30, wherein the contact adjusting screws 42 are inserted or screwed through the screw contact plates 30.
  • the Kunststoffierschrauben 42 to the spring contact plates 28 is made by a vertical displacement of the sensing elements 24, wherein the spring contact plates 28 are moved to the Kunststoffjustierschrauben 42 the.
  • the circuit is closed. Due to this, the spring contact plates 28 and screw contact plates 30 are designed in several parts in order to form a switchable connection between the individual segment sections.
  • FIG. 6 A detailed view of the internal structure of the tool alignment device 10 is shown in FIG. 6.
  • the contact adjustment screws 42 are accessible via recesses in the interior of the base body 18 from the top, and can be inserted from there into the screw contact plates 30.
  • the contact adjustment screws 42 can be fixed in a desired vertical position with in each case one associated locking screw 44 in order to determine an alignment direction with respect to the normal of a workpiece surface. If all switching points are identical, the span Machining performed exactly in the normal. About this vertical position, the sensitivity of the tool alignment device 10, ie the switching point, from when the circuit 38 is closed, determined. Thus, the tool alignment device 10 can be adapted for a specific contact pressure of a human operator.
  • the middle probe element 24 is not arranged in a line of action with the associated Maisjustierschraube 42, the other two sensing elements 24 lie in a plane with the associated Kunststoffjustierschraube 42.
  • the signaling device 38 is conductively connected to a screw contact plate 30. In this view, also the fixing screws 50 of the electric power source 34 and the fixing screws 56 of the cover (not shown) are shown.
  • FIG. 7 shows a further embodiment of a tool alignment device 10.
  • the base body 18 has a circular cross-section and is therefore suitable for machining structurally non-limited workpiece surfaces. In the other embodiments, this representation corresponds to that of FIG. 3.
  • FIG. 8 is a plan view of an embodiment of FIG. 7 without cover 20 of the main body 18 is shown.
  • the base body 18 has a circular cross-section, wherein the Kunststoffierschrauben 42 are each arranged on a third of the circumference.
  • the ringenutton- sheets 30 are visible, the spring contact plates 28 are arranged in a plane offset parallel below the screw contact plates 30 and not shown in this view.
  • a screw contact plate 30 establishes a conductive connection between two contact adjustment screws 42, the electrical power source 34 and the signaling device 38.
  • the electric current source 34 is attached to the base body 18 via the fixing screws 50.
  • the further screw contact plate 30 is attached via a fixing screw 54 to the base body 18.
  • the locking screws 44 serve to fix the Kunststoffierschrauben 42 in a desired position.
  • Tool 1 10 is a countersink and includes a tool shank 128 and a tool head 130 having a rounded insertion post 166 and a plurality of deburring countersinks 154.
  • the stop 1 12 comprises, as shown in Fig. 9b, a stop sleeve 1 16, which is freely rotatably supported by a shaft sleeve 122 by means of two ball bearings 1 14, 146.
  • the shaft sleeve 122 can be pushed axially onto the tool shaft 128 up to the tool head 130 and non-rotatably connected non-positively by means of an adhesive connection 138 on the shaft 128 at an axial point of the shaft 128, which defines the stop depth.
  • the first bearing bush 1 18 of the first and second ball bearing 1 14, 146 is glued into the inner wall of the stop sleeve 1 16.
  • the second bearing bush 120 of the first ball bearing is fixed on the shaft sleeve 122 by means of two bearing rings 134 and can nevertheless be glued to the shaft sleeve 122.
  • the second bearing bush 120 of the second ball bearing 146 is locked by an abutment ring 124 of the shaft sleeve 122 and a bearing ring 134.
  • the stop sleeve 1 16 can rotate over the two bearings 1 14, 146 relative to the shaft sleeve 122.
  • the shaft sleeve 122 is frictionally glued to the shaft 128 of the tool 1 10, wherein the axial adhesive position defines the stop depth of the tool 1 10.
  • the tool 1 10 illustrated in FIGS. 9a, 9b is suitable for use in a tool alignment device according to one of the previously described embodiments.
  • Figs. 10a and 10b is shown in a side view of both the stop 1 12 and a tool 1 10 in the form of a countersinking tool of another embodiment.
  • the stop 1 12 includes a shaft sleeve 122 which can be pushed onto the shaft 128 of the tool 1 10 and clamped rotationally fixed.
  • the axial end portion 148 of the stopper 1 12, which is in the direction of the drill shaft 128 of the inserted tool 1 10 is radially enlarged and has radially aligned bores in which Verspannschrauben 144 engage as Verspannstoff 142 to the shaft sleeve 122 relative to the tool shank 128 of the Tool 1 10 to brace.
  • the clamping screws 142 are used for the rotationally fixed axial fixing of the stopper 1 12 on the shaft 128 of the tool 1 10.
  • the clamping position of the shaft sleeve 122 on the shaft 128 defines the stop depth.
  • the stop sleeve 1 16 is by means of two bearings 1 14 and 146 freely rotatably mounted on the shaft sleeve 122.
  • Each bearing 1 14, 146 has a first outer bearing bush 1 18 and a second inner bushing 120.
  • the inner bushing 120 is clamped to the shaft sleeve 122 between a counter-bearing ring 124 and a bearing ring 134, while the outer bearing bushing 1 18 is attached to the stop sleeve 1 16 by an adhesive.
  • a sliding film or ball or Zylinder michide are arranged to support the stop sleeve 1 16 freely rotatable relative to the shaft sleeve 122 to store.
  • the tool shaft 128 of the tool 1 10 can be inserted into the shaft sleeve 122, wherein the Verspannschrauben 144 can be screwed into engagement recesses 152 of the drill shaft 128 to the stop 1 12 rotatably locked on the tool shank 128.
  • the engagement recesses 152 the axial longitudinal position of the shaft sleeve 122 is set on the tool shank 128, so that the stop depth is defined by the position of the engagement recesses 152.
  • the engagement recesses 152 serve facilitated attachment, wherein when a replacement of the tool 1 10 a preset stop depth can be maintained.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung (10) zur Anordnung an einem Werkzeug (110) mit einem Anschlag (112), insbesondere einem Bohr-und/ oder Senkwerkzeug mit einem einstückigen Werkzeugschaft (128) und einem Anschlag, zum Ausrichten einer einzubringenden Bohrung und/oder Senkung oder zum Ausrichten eines Nachbearbeitungsschrittes gegenüber einer Normalen der Oberfläche eines Werkstücks, umfassend einen Grundkörper (18) und einem Durchgangsloch (22). Es wird vorgeschlagen, dass mindestens eine Signaleinrichtung (38) umfasst ist, die bei mechanischem Kontakt der Werkzeug- Ausrichtungsvorrichtungmit der Oberfläche des Werkstücks aktiviert und mindestens ein Ausrichtsignal beim Ausrichten in einer Ausrichtungsrichtung ausgibt, und dass in dem Grundkörperder Anschlag des Werkzeugs aufnehmbar istwobei der Grundkörper eine Führungseinrichtung (206) umfasst, dieeine Verbindung zwischen einer Anschlaghülse (116) des Anschlags und der Werkzeug- Ausrichtungsvorrichtung herstellt, sodass der Anschlagin die Ausrichtungsrichtungausrichtbar ist. Des Weiteren Betrifft die Erfindung ein Bohr-, Fräs-und/oder Senkwerkzeug mit Anschlag.

Description

Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung zur Anordnung an einem Werkzeug mit einem Anschlag. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Bohr-, Fräs- und / oder Senkwerkzeug mit Anschlag, umfassend eine erfindungsgemäße Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung.
STAN D DE R TECH N I K
Aus dem Stand der Technik sind Anschläge für ein Bohr-, Fräs- oder Senkwerkzeug bekannt, die als sogenannte "Microstop"-Adapter bezeichnet werden. Diese Adapter umfassen in der Regel einen Bohrschaft zur Aufnahme in ein Spannfutter einer Maschine oder eines handgehaltenen Werkzeugs und ein Lager, mit der sich eine Anschlaghülse frei um einen in den Adapter eingesetzten Bohr-, Fräs- oder Senkkopf drehen kann, so dass bei Erreichen einer vorgegebenen Eindringtiefe in ein Bauteil die Anschlaghülse auf der Oberfläche des Bauteils aufsetzen kann, und sich der Bohr-, Fräs-, oder Senkkopf frei drehen kann. Derartige Anschläge werden insbesondere für Senk- oder Fräsarbeiten im Fahrzeug- und Flugzeugbau eingesetzt.
Der Bohrschaft derartiger Microstop-Adapter wird im Gebrauch in ein Spannfutter eines Bohrwerkzeugs, beispielsweise einer Bohrmaschine, oder eines Fräswerk- zeugs aufgenommen. Die Anschlaghülse kann mit einem axialen Verstellgewinde versehen sein, womit die Längsposition der Anschlaghülse relativ zum Werkzeugkopf verstellt und somit die Anschlagtiefe eingestellt werden kann. Der Adapter weist eine Aufnahme, beispielsweise ein Schraubgewinde, einen Bajonettver- schluss oder eine Schnellspanneinrichtung zur Aufnahme des Bohr-, Fräs- oder Senkkopfs auf, um diesen zentrisch in der Anschlaghülse zu lagern. Somit umfassen bekannte Microstop-Adapter einen Bohrschaft und die frei drehbar gelagerte Anschlaghülse, und der Werkzeugkopf kann nach Bedarf ausgewechselt werden. Somit wird ein Anschlagadapter mit Bohrschaft bereitgestellt, in dem ein Spanbe- arbeitungswerkzeugkopf zur rotierenden Spanbearbeitung eingesetzt werden kann.
Beispielsweise geht aus der DE 101 54 434 B4 eine Anschlagvorrichtung mit Werkzeugschaft hervor, die eine frei drehbare Anschlaghülse umfasst, die um einen Werkzeugschaft der Anschlagvorrichtung mittels eines einzigen Drehlagers verdrehbar ist. Ein Bohr- oder Fräswerkzeug kann in den Werkzeugschaft der Anschlagvorrichtung eingesetzt und drehfest arretiert werden.
Die DE 20 2015 001 1 12 U1 zeigt einen Anschlag, der auf Bohrwerkzeuge mit unterschiedlichem Durchmesser aufgebracht werden kann. Dafür besitzt der Anschlag zwei bezüglich des Umfangs gegenüberliegende Durchgangsbohrungen, in welche jeweils eine Schraube eingebracht werden kann, sodass der Anschlag an unterschiedliche Bohrwerkzeug Durchmesser montiert werden kann.
Mit Hilfe derartiger Anschläge kann eine Bohrung oder Senkung mit einer gewünschten Tiefe erzielt werden. Dabei kann die gewünschte Ausrichtung des Bearbeitungsschrittes bezüglich der Bauteiloberfläche nur bedingt sichergestellt wer- den.
Es ergibt sich das Problem, dass die Senkung oder Bohrung lediglich in einem bestimmten Umfangsbereich die gewünschte Tiefe aufweist und während der Spanbearbeitung nicht in einem gewünschten Winkel, in der Regel rechtwinklig zur Werkzeugoberfläche vorgenommen werden kann. In anderen Teilbereichen kann die Bohrung oder Senkung weniger tief oder tiefer ausgebildet sein, da das Bearbeitungswerkzeug durch den Anschlag nicht exakt zur Oberfläche des Werkstücks ausgerichtet werden kann.
Aus dem Stand der Technik sind weiterhin Ausrichtungsvorrichtungen bzw. Justiervorrichtungen bekannt, die als Bohrvorlage oder Bohrhilfe verwendet und direkt an einem Werkzeugschaft angebracht werden können, um eine gewünschte Ausrichtung eines Drehwerkzeugs einzustellen. Die bekannten Ausrichtungsvorrichtungen bzw. Justiervorrichtungen sind dabei jeweils direkt mit dem Werkzeugschaft verbunden, sodass eine Innenoberfläche der Ausrichtungsvorrichtung bzw. Justiervorrichtung zumindest teilweise mit der Oberfläche des Werkzeugschaftes in Kontakt steht. So zeigt die DE 10 2013 100 130 A1 eine Vorrichtung mit einem Dreifuß mit Auflagekontrolle zur Bearbeitung durch ein Werkzeug. Die Auflagekontrolle erfolgt durch einen oder mehrere Messwertaufnehmer, der bzw. die die Messwerte der Auflage oder Nicht-Auflage von Füßen des Dreifußes wiedergibt. Als Anzeige für ein Mess- ergebnis des Messwertaufnehmers dient ein akustisches oder visuelles Signal.
Insbesondere im Fahrzeug-, Schiffs- und Flugzeugbau sind eine exakte Ausrichtung von Drehbearbeitungsvorgängen und eine definierte Eindringtiefe des Drehwerkzeugs aufgrund einer makellosen und stromlinienförmigen Gestaltung einer Werkstückoberfläche von hoher Bedeutung. Aus dem Stand der Technik ist hierzu kein Werkzeug bekannt, dass gleichzeitig eine definierte Ausrichtung auf einer Werkstückoberfläche wie ein definiertes Eindringen des Werkzeugs in das Werkstück bis zu einer vorbestimmbaren Tiefe ermöglicht.
Somit ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung vorzuschlagen, welche ein Bohr-, Fräs- und/oder Senkwerkzeug ausrichten kann und gleichzeitig eine ge- wünschten Bohr-, Fräs- und / der Senkungstiefe gewährleistet.
Die vorgenannte Aufgabe wird durch eine Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung für ein erfindungsgemäßen Bohr-, Fräs- und / oder Senkwerkzeug mit Anschlag nach dem unabhängigen Anspruch sowie durch ein Bohr-, Fräs- und / oder Senkwerkzeug mit Anschlag und Ausrichtungsvorrichtung gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
OF FE N BARU N G DE R ERF I N DU N G
Gegenstand der Erfindung ist eine Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung zur Anordnung an einem Werkzeug mit einem Anschlag, insbesondere einem Bohr- und/ oder Senkwerkzeug mit einem einstückigen Werkzeugschaft und einem Anschlag, zum Ausrichten einer einzubringenden Bohrung und/oder Senkung oder zum Ausrichten eines Nachbearbeitungsschrittes gegenüber einer Normalen der Oberfläche eines Werkstücks, umfassend einen Grundkörper und einem Durchgangsloch.
Es wird vorgeschlagen, dass mindestens eine Signaleinrichtung umfasst ist, die bei mechanischem Kontakt der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung mit der Ober- fläche des Werkstücks aktiviert wird und mindestens ein Ausrichtsignal beim Aus- richten in einer Ausrichtungsrichtung ausgibt, und dass in dem Grundkörper der Anschlag des Werkzeugs aufnehmbar ist, wobei der Grundkörper eine Führungseinrichtung umfasst, die eine Verbindung zwischen einer Anschlaghülse des Anschlags und der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung herstellt, sodass der Anschlag in die Ausrichtungsrichtung ausrichtbar ist.
Mit anderen Worten wird eine Ausrichtungsvorrichtung bzw. Justiervorrichtung als Bohr-, Fräs- und / oder Senkhilfe vorgeschlagen, die durch mechanischen Kontakt mit der Oberfläche eines Werkstücks eine Signaleinrichtung aktiviert, wodurch angegeben wird, dass sich das Werkzeug in der gewünschten Bearbeitungsposition d.h. Ausrichtvorrichtung befindet. Die Ausrichtvorrichtung kann regelmäßig ein 90° Winkel zur Werkstückoberfläche sein, kann allerdings auch ein frei wählbarer Neigungswinkel und Neigungsrichtung gegenüber der Werkstückoberfläche sein. Die Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung wird dafür an ein Werkzeug mit einem Anschlag angebracht. Dafür wird der Anschlag des Werkzeugs in dem Grundkörper der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung aufgenommen und gelagert und so das Werkzeug samt Anschlag in der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung gehalten. Somit kann ein Bohr-, Fräs-, Senkwerkzeug oder ein kombiniertes Bohr- Senkwerkzeug mit Anschlag ausgerichtet werden. Hierdurch ist es möglich, zum einen eine präzise Eindringtiefe durch den Anschlag zu gewährleisten, was gerade bei Senkungen wichtig ist, zum anderen einen definierten Bearbeitungswinkel einzuhalten. Die Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung kann vorteilhaft als Dreibein ausgebildet sein, in das der Anschlag aufnehmbar ist.
Mit einer derartigen Ausrichtungsvorrichtung ist die vorbestimmbare Einstellung einer Arbeitsposition vorzugsweise in einer orthogonalen Richtung zu einer Tan- gente auf einer Oberfläche eines Werkstücks, d.h. in Richtung einer Normalen zur Werkstückoberfläche möglich. Dies erlaubt weiterhin die definierte Ausrichtung des Bohr, Fräs- und / oder Senkwerkzeugs auf ebenen und gekrümmten Oberflächen. Dabei kann beispielsweise ein kombiniertes Bohr-Senk-Werkzeug, an welchem ein Anschlag angebracht ist, in der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung auf- genommen werden. Bei einer kombinierten Bohrung mit anschließender Senkung kann die Bohrtiefe durch die Geometrie des Werkzeugs, die Senkungstiefe durch die Position des Anschlags und die Ausrichtung des Werkzeugs durch die Werk- zeug-Ausrichtungsvorrichtung bestimmt werden. Der Grundkörper der Werkzeug- Ausrichtungsvorrichtung ist bevorzugt in Bezug auf die Rotationsachse mit einer größeren Längsabmessung ausgebildet als der Anschlag. Die Werkzeug- Ausrichtungsvorrichtung kann dabei mindestens die zweifache Länge des An- Schlags, bevorzugt mindestens die dreifache Länge des Anschlags in Bezug auf die Rotationsachse aufweisen. Im Umfang kann der Anschlag komplett von dem Grundkörper umschlossen sein. Der Grundkörper hat zumindest über einen Teil der Länge bevorzugt eine teilkreisförmige oder kreisförmige Form. Eine teilkreisförmige Form hat den Vorteil, dass die komplette Werkzeug- Ausrichtungsvorrichtung zumindest mit einer Seite nahe an eine Wand, die parallel zur Rotationsachse des Werkzeugs verläuft, herangeführt werden kann. So kann eine Bohrung oder Senkung nahe einer derartigen senkrechten Wand in ein Werkstück eingebracht werden, oder an der Wand angesetzt werden, um eine definierte Ausrichtungsrichtung festzulegen.
Die Führungseinrichtung dient dazu, eine Relativbewegung zwischen einem eingebauten Anschlag und der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung zu erlauben oder zu unterbinden. Bevorzugt wird durch die Führungseinrichtung eine rotatorische Relativbewegung zwischen Anschlag und der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung unterbunden und eine axiale Längsverschiebung erlaubt. Die Führungseinrichtung ist bevorzugt entlang eines begrenzten Umfangsbereichs an der Innenoberfläche des Grundkörpers der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung angebracht. Dabei kann die Führungseinrichtung auch teilweise im Grundkörper integriert sein. Die Führung erfolgt bevorzugt mechanisch. Es ist weiterhin denkbar, dass ein Anschlag kann auch Teil der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung ist und / oder an die Geometrie der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung angepasst ist. Für einen Einsatz kann somit ein Spanwerkzeug in den Anschlag, der Teil der Ausrichtvorrichtung ist, eingeführt und befestigt werden.
Mit einer derartigen Ausrichtungsvorrichtung kann die Ausrichtung eines Werkzeugs mit einem angebrachten Anschlag erfolgen, wobei die Ausrichtungsvorrich- tung mit dem Anschlag, und der Anschlag mit dem Werkzeug in Kontakt stehen. Dabei entstehen zwei voneinander getrennte Kontaktbereiche. Ein Kontaktbereich wird durch den Kontakt zwischen der Oberfläche des Werkzeugs und zumindest einem Teil der Innenoberfläche des Anschlags gebildet. Ein weiterer Kontaktbereich entsteht zwischen der Außenoberfläche des Anschlags und der Innenoberfläche des Grundkörpers der Ausrichtungsvorrichtung. Diese beiden Kontaktbereiche können dabei getrennt voneinander und demnach unterschiedlich ausgestaltet werden. Folglich können das Werkzeug, der Anschlag und die Ausrichtungsvorrichtung jeweils relativ zueinander verdrehbar oder längsverschiebbar ausgebildet sein. Ebenso können das Werkzeug, der Anschlag und die Ausrichtvorrichtung jeweils relativ zueinander verdrehsicher und / oder in eine Längsrichtung verschieblich gelagert sein. Dies kann in dem Kontaktbereich zwischen Ausrichtungsvor- richtung und Anschlag durch die Führungseinrichtung sichergestellt werden. Der Anschlag umfasst demnach an der Oberfläche zumindest abschnittsweise einen weiteren, speziell ausgebildeten Bereich, der die Führungseinrichtung ausbildet. Dadurch ist zumindest eine weitere, insbesondere mechanische, Einrichtung erforderlich, um die Ausrichtungsvorrichtung nun mit einem Anschlag, und damit mit einem Werkzeug mit Anschlag, zu verbinden. Dies wird insbesondere dadurch deutlich, dass die Führungseinrichtung bevorzugt eine rotatorische Relativbewegung zwischen Anschlag und Ausrichtungsvorrichtung unterbindet und eine axiale Längsverschiebung relativ zwischen Anschlag und Ausrichtungsvorrichtung erlaubt. Der Anschlag, der zu Einbringung in einer derartigen Ausrichtungsvorrich- tung vorgesehen ist, ist ein bezüglich des Stands der Technik um einen, die Führungseinrichtung führbaren Bereich, weitergebildeter Anschlag. Aus dem Stand der Technik bekannte Anschläge weisen in der Regel keine weiteren Elemente oder speziell ausgebildeten Bereiche an der Außenoberfläche auf, insbesondere nicht zu Verbindung mit einem weiteren Element wie eine Ausrichtungsvorrichtung oder dergleichen. Die aus dem Stand der Technik bekannten Anschläge sind ohne eine weitere Art Führungseinrichtung, die mit der Führungseinrichtung der Ausrichtungsvorrichtung verbindbar ist, nicht zur Verbindung mit einer derartigen Ausrichtungsvorrichtung geeignet. Die Führungseinrichtung des Anschlags korrespondiert dabei mit der Führungseinrichtung der Ausrichtungsvorrichtung, sodass eine Kopplung zwischen Anschlag und Ausrichtungsvorrichtung sichergestellt werden kann. Mit einer lediglich glatten Ausgestaltung der Oberfläche des Anschlags ist eine Führung des Anschlags in der Ausrichtungsvorrichtung mithilfe der Führungseinrichtung nicht möglich. In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Anschlag drehfest mit der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung verbindbar sein. Eine drehfeste Verbindung kann über die Führungseinrichtung erfolgen, wobei bei Betrieb eines eingebauten Werkzeugs mit Anschlag der Anschlag sowie die Werkzeug- Ausrichtungsvorrichtung keine Rotation erfährt, d.h. drehfest ist. Dabei kann eine unversehrte Oberfläche auf der Werkstückoberfläche im Bereich der Bohrung und / oder Senkung beibehalten und erreicht werden, da sich keine tangentiale Relativbewegung zwischen Anschlag und Werkstückoberfläche ergeben kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Anschlag längsverschieblich in der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung geführt sein, insbesondere durch die Führungseinrichtung geführt sein, wobei der Anschlag in dem Grundkörper längsaxial in Richtung Werkstück verschoben werden kann. Vorzugsweise besitzt der Anschlag bezüglich der Längsachse der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung eine geringere Länge als der Grundkörper der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung. Alter- nativ kann ein Anschlag auch über einer oberen Stirnfläche der Ausrichtvorrichtung herausgezogen werden, so dass eine geringe Bauhöhe der Ausrichtvorrichtung erreicht werden kann. Somit kann der eingebaute Anschlag innerhalb des Grundkörpers in axialer Längsrichtung verschoben werden. Der Anschlag kann zumindest soweit in Längsrichtung verschoben werden, dass die Unterkante des Anschlags und die Unterkante der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung auf gleicher Höhe liegen. In einer abgesenkten Position des Anschlags stehen dieser und die Unterkante der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung mit der Oberfläche des Werkstücks in Kontakt. Über den Anschlag kann die Tiefe der einzubringenden Bohrung und / oder Senkung bestimmt werden, während die Werkzeug- Ausrichtungsvorrichtung die Ausrichtung der Bohrung und / oder Senkung bestimmt und in einer gewünschten Position hält.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Führungseinrichtung einen Pin, einen Steg und / oder eine Nut umfassen, wobei bevorzugt der Steg und / oder die Nut in Längsrichtung, bevorzugt parallel zur Längsachse, der Werkzeug- Ausrichtungsvorrichtung verlaufen und entsprechend in einer Nut, oder einem Pin oder Steg der Anschlaghülse längsaxial führbar sind, sodass eine drehfeste Verbindung zwischen der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung und dem Anschlag und eine axiale Verschieblichkeit des Anschlags in der Werkzeug- Ausrichtungsvorrichtung bereitgestellt wird. Dabei wird der Pin oder der Steg in der Nut derart geführt, dass der Anschlag drehfest mit der Werkzeug- Ausrichtungsvorrichtung verbunden werden kann. Die Nut kann entlang einer Innenfläche des Grundkörpers der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung oder in der Außenfläche des Anschlags angeordnet sein. Dementsprechend kann der Pin bzw. der Steg ebenso an dem Anschlag oder an dem Grundkörper angebracht sein, sodass für eine Führungseinrichtung jeweils mindestens ein Pin bzw. Steg in mindestens eine, auf dem jeweils anderen Element angeordnete, Nut eingreifen kann. Die Breite der Nut entspricht dabei in etwa der Breite des Pins bzw. des Stegs, sodass eine drehfeste Lagerung ermöglicht wird. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Führungseinrichtung mindestens zwei, bevorzugt drei derartige Steg-Nut bzw. Pin-Nut Verbindungen in Umfangsrichtung der Werkzeug- Ausrichtungsvorrichtung umfassen. In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Steg oder die Nut über die komplette axiale Länge der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung oder des Anschlags verlaufen, sodass der Anschlag derart verschoben werden kann, dass eine Unterseite des Anschlags in mechanischen Kontakt mit der Oberfläche des Werkstücks treten kann. Bevorzugt ist die Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung in Bezug auf die Längsachse länger als der Anschlag ausgebildet, sodass der Steg oder die Nut bevorzugt über die komplette Länge der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung verlaufen kann. Somit wird sichergestellt, dass der Anschlag bis zur Unterkante der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung oder auch darüber hinaus verschoben werden kann und mit einem Werkstück in Kontakt treten kann, um die Senkungs- bzw. Bohrtiefe zu bestimmen. Die Nut bzw. der Steg können linear parallel zur Längsachse der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung verlaufen oder auch gekrümmt bzw. abgewinkelt. Dabei kann die Nut bzw. der Steg auch eine Spiralform entlang der Innenoberfläche des Grundkörpers der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung ausbilden um eine rotatorische Zwangsbewegung beim Absenken auszuführen, bei- spielsweise um von der Werkstückfläche abstehende Teile aufzunehmen oder zu umgehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Werkzeug- Ausrichtungsvorrichtung mindestens zwei, bevorzugt mindestens drei mechanische oder elektrische Tastelemente zur Auflage auf der Oberfläche des Werkstücks umfassen, wobei bevorzugt die Tastelemente umfangsmäßig gleichverteilt an der werkstückseitigen Stirnfläche des Grundkörpers angeordnet sind. Bei einer Ausführung mit drei Tastelementen kann die Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung als eine Art Dreibein ausgebildet sein. Durch die Ausbildung separater Tastelemente anstatt einer großflächigen Auflagefläche kann der Bereich um die zu bearbeitende Stelle an der Oberfläche eines Werkstücks frei bleiben, wodurch Späne oder Kühlmittel besser abgeführt werden können. Weiterhin kann eine Übermitt- lung der Daten an einen Computer bereitgestellt werden, die der Qualitätskontrolle dient. Durch die Aktivierung der Signaleinrichtung über mechanischen Kontakt der Tastelemente mit einer Oberfläche ist keine Verwendung von Messaufnehmern oder sonstigen Wegmessern erforderlich. Dadurch kann eine kostengünstige sowie einfach herstellbare Ausrichtvorrichtung bereitgestellt werden, die ohne elekt- rische Energie verwendbar ist. Soll die Bohrung oder Senkung lediglich in einer Richtung austariert werden, kann die Werkzeug-Ausrichtvorrichtung nur mit zwei Tastelementen ausgeführt werden. Für die Ausrichtung in zwei Raumrichtungen ist die Ausführung mit drei oder mehreren Tastelementen vorteilhaft. Die Dritte Raumrichtung, d.h. die Höhe, in der das Werkzeug angesetzt wird, bestimmt sich durch die lichte Bearbeitungshöhe über der Oberfläche des Werkstücks und der Tiefe des Bearbeitungsabschnitts. Ebenso können mehr als drei Tastelemente eingesetzt werden. Durch eine Längenveränderung der Tastelemente oder Verstellung des Kontaktpunktes der Tastelemente, d.h. der relativen Schaltposition, bei dem beim Aufsetzen der Tastelemente und Einfahren der Tastelemente in den Grundkörper ein elektrischer Schalter geschlossen wird, können auch Winkelabweichungen von der Normalen und somit vorgegebene Schrägwinkel zur Bearbeitung eingestellt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die axiale Tastposition der Tastelemente zur Einstellung der Ausrichtungsrichtung verstellbar sein. Somit ist es mög- lieh, nicht nur Senkungen und / oder Bohrungen orthogonal zu einer Werkstückoberfläche, sondern auch in einem gewünschten Winkel ungleich 90° auszurichten. Indem mindesten ein Tastelement eine veränderte Länge in Bezug zu den üb- rigen Tastelementen aufweist kann die Ausrichtung unter beliebigen Winkeln bezüglich der Werkstückoberfläche erfolgen. Weiterhin kann auf einer schrägen Werkstückoberfläche eine orthogonale Ausrichtung der Bohrung und / oder Senkung bezüglich der Vertikalen erfolgen. In einer bevorzugten Ausführungsform kann durch eine Ausrichtbewegung der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung bezüglich der Normalen der Oberfläche des Werkstücks alle Tastelemente einen Stromkreis zwischen einer im Grundkörper umfassten elektrischen Stromquelle und der Signaleinrichtung durch eine von den Tastelementen aktivierten Reihenschaltung geschlossen werden, um durch den geschlossenen Stromkreis die einzelne Signaleinrichtung zu aktivieren. Durch den mechanischen Kontakt der Tastelemente mit der Oberfläche eines Werkstücks oder einer sonstigen Oberfläche wird ein Stromkreis mittels Reihenschaltung geschlossen, wodurch eine Signaleinrichtung erst bei Kontaktierung aller Tastelemente aktiviert wird und ein Ausrichtsignal abgibt. Bei der Ausführung der Aus- richtvorrichtung mit drei Tastern kann eine orthogonale Ausrichtung der Ausrichtvorrichtung und damit des Werkzeugs festgestellt werden. Es lässt sich ein elektrisch einfacher Schaltkreis ohne elektronische Zusatzelemente einsetzen.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann ein elektrischer Schaltpunkt zumindest eines elektrischen Tastelements in Auflagerichtung hin zur Oberfläche des Werkstücks lageverstellbar, insbesondere relativ zur Oberfläche des Werkstücks mittels einer Kontaktjustierschraube verschraubbar oder verschiebbar sein, so dass die Ausrichtungsrichtung bezüglich der Normalen einer Oberfläche eines Werkstücks einstellbar ist. Hierdurch kann der Schaltpunkt, d.h. die Relativstellung von Testelement zum Grundkörper, bei der ein elektrischer Kontakt durch das je- weilige Tastelement ausgelöst wird, eingestellt werden. Hierdurch ist es sehr einfach, eine Ausrichtung zur Normalen der Werkstückoberfläche einzustellen. Ist der Schaltpunkt für jedes Tastenelement gleich eingestellt, wird eine Ausrichtung entlang der Normalen erreicht. Sind die Schaltpunkte verschieden eingestellt, ergibt sich eine jeweilige Winkel- und Richtungseinstellbare Abweichung zur Normalen, so dass auch Schrägbearbeitungen bzgl. der Werkstückoberfläche eingestellt werden können. Es ist somit nicht nötig, einen hohen Druck auf die Oberfläche des Werkstücks mit der Ausrichtvorrichtung auszuüben, um sicher zu stellen, dass die die Vornchtung vollständig aufliegt. Durch die Kontaktjustierschraube kann der Schaltpunkt derart sensibel eingestellt werden, dass bereit bei leichtem Kontakt der Ausrichtvorrichtung mit der Oberfläche des Werkstücks die Signaleinrichtung aktiviert wird. Die Kontaktjustierschraube ist dafür bevorzugt in einer Richtung pa- rallel zur Richtung des eingeführten Werkzeugschafts verschieblich und einstellbar.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann zumindest ein mit zumindest einem elektrischen Tastelement mechanisch kontaktierbares Federkontaktblech über die Kontaktjustierschraube mit einem Schraubenkontaktblech elektrisch kontaktierbar sein, wobei die Kontaktjustierschraube bevorzugt von der Oberseite des Grundkörpers zugänglich und einstellbar und in Ausrichtungsrichtung im Grundkörper angeordnet ist, oder es können zumindest zwei Kontaktjustierschrauben über ein gemeinsames Federkontaktblech elektrisch verbindbar sein und zumindest zwei Kontaktjustierschrauben über ein Schraubenkontaktblech elektrisch miteinander verbunden sein. Das Federkontaktblech kann sich derart deformieren, dass im Ausgangszustand kein Kontakt zwischen Federkontaktblech und Kontaktjustierschraube vorhanden ist, während bei Auflage der Werkzeug- Ausrichtungsvorrichtung auf eine Oberfläche und bei Kontakt der Taster mit der Oberfläche die Verschiebung der Taster eine Deformation des Federkontaktblechs erzeugen können, sodass ein Kontakt zwischen Federkontaktblech und Kontaktjustierschraube herbeigeführt wird. Der relative Abstand der Kontaktjustierschraube vom Federelement bestimmt die Lage des Schaltpunktes. Durch eine axiale Verstellung der Kontaktjustierungsschraube, entweder mittels Schraub- oder axiale Schiebebewegung kann der Schaltpunkt hochgenau eingestellt und somit die Bearbeitungsrichtung eingestellt werden. Der Ausgangszustand beschreibt hier den Zustand vor dem Aufsetzen der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung auf einer Oberfläche. Dadurch, dass die Kontaktjustierschraube von der Oberseite des Grundkörpers zugänglich und einstellbar ist, kann bereits bei Auflage und Anpassung der Tastelemente der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung auf der Werk- Stückoberfläche durch Verstellen der axialen Lage der Kontaktjustierschrauben eine Einstellung der Bearbeitungsrichtung vorgenommen werden, ohne dass für eine Verstellung die Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung vom Werkstück abge- nommen werden muss. Durch die elektrische Verbindung zwischen mindestens zwei Kontaktjustierschrauben kann eine elektrische Reihenverbindung der einzelnen Kontaktpunkte, an denen die Tastelemente einen mechanischen Kontakt herstellen, sehr einfach mit einer minimalen Bauteilzahl erreicht werden, wodurch ein geschlossener Stromkreis erzielt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das mindestens eine Federkontaktblech parallel zu dem mindestens einen Schraubenkontaktblech im Grundkörper angeordnet sein, wobei das Schraubenkontaktblech mit dem Federkontaktblech über mindestens ein Kontaktjustierschraube durch eine, durch das Tastelement ausgelöste, Federbewegung elektrisch kontaktierbar ist. Somit können Federkontaktbleich und Schraubenkontaktbleich bezogen auf eine Werkstückoberfläche parallel und übereinander angeordnet werden, wobei die Kontaktjustierungschraube axial in Richtung der Werkstückoberfläche ausgerichtet sind, und den Schaltpunkt einstellen. Ein Stromfluß kommt über das Schraubenkontaktbleich, die Kontaktjus- tierschraube und beim Verbiegen des Federkontaktbleich durch das Tastelement beim Berühren des Federkontaktblechs mit der Kontaktjustierschraube zustande. Somit wird ein mechanisch einfacher und robuster Aufbau erreicht. Das Federkontaktblech und das Schraubenkontaktblech können unterschiedlich oder baugleich ausgebildet sein. Ebenso können diese aus dem gleichen Material bestehen. Es können auch mehrere Federkontaktbleche und mehrere Schraubenkontaktbleche vorhanden sein, wobei diese ebenso baugleich ausgeführt sein können. Bevorzugt wird über die Geometrie der Federkontaktbleche und Schraubenkontaktbleche der Verlauf des Stromflusses innerhalb der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung bestimmt. In einer bevorzugten Ausführungsform kann eine elektrische Stromquelle und / oder die Signaleinrichtung in elektrischem Kontakt mit mindestens einem Federkontaktblech und / oder mindestens einem Schraubenkontaktblech stehen. Die Signaleinrichtung kann weiterhin mit einem Kontakt der Stromquelle verbunden sein. Es wird ein Reihenschaltkreis vorgeschlagen, mit einer minimalen elektri- sehen Leitungsführung und einem robusten und einfachem Aufbau mit einer Minimalzahl elektrischer Verbindungen. Somit kann lediglich durch einen mechanischen Kontakt aller Tastelemente mit der Oberfläche des Werkstücks, wodurch über das mindestens eine Federkontaktblech und / oder mindestens eine Schrau- benkontaktblech ein Stromkreis geschlossen wird, ein Ausrichtungssignal aktiviert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das mindestens eine Schraubenkon- taktblech Bohrungen aufweisen, in welche die Kontaktjustierschraube einsteckbar, einlötbar oder einschraubbar ist, wodurch eine permanentleitende Verbindung zwischen dem Schraubenkontaktblech und der Kontaktjustierschraube hergestellt wird. Dabei stellen die Bereiche, in denen durch eine Bewegung der Tastelemente ein mechanischer Kontakt zwischen dem Federkontaktblech und der jeweiligen Kontaktjustierschraube hergestellt werden kann, die einzigen Bereiche das, die eine Unterbrechung oder ein Komplettieren des Stromkreises bewirken können. Dadurch, dass die Schraubenkontaktbleche elektrisch leitend fest mit den Kontaktjustierschrauben verbunden sind, werden die beweglichen Stellen in der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung minimiert und die elektrische Robustheit erhöht, wodurch die Funktionsfähigkeit optimiert wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann zumindest eine Kontaktjustierschraube über eine Arretierschraube lagegesichert werden. Damit kann die Sensibilität des Kontaktpunktes mit einer hohen Genauigkeit eingestellt werden und ein unbeabsichtigtes Verstellen der Ausrichtungseinstellung verhindert werden. Werden alle Kontaktjustierschrauben, bevorzugt alle drei Kontaktjustierschrauben, mit jeweils einer Arretierschraube fixiert, kann die Lage bezüglich einer Normalen zur Oberfläche eines Werkstücks mit einer hohen Genauigkeit eingestellt werden. Die Arretierschraube kann radial an der Kontaktjustierschraube ansetzen, um eine Lageveränderung zu verhindern. Die Arretierschraube kann vom Außenumfang des Grundkörpers zugänglich sein, und vor einer Änderung der Ausrichtung durch die Kontaktjustierschraube gelöst werden. Die Einbringung von Bohrungen oder Senkungen mit einer geringen Fehlertoleranz bezüglich der Ausrichtungsrichtung kann dadurch erzielt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform können die mindestens zwei Tastelemente, bevorzugt mindestens drei Tastelemente die gleiche Länge L aufweisen. Hierdurch erhöht sich die Anzahl der Gleichelemente und eine Ausrichtung entlang der der Normalen einer Werkstückoberfläche wird vereinfacht. Damit kann eine optimale Ausrichtung der Bohrung oder der Senkung in einem Werkstück erzielt werden. Weiterhin kann der Grundkörper kreiszylinderförmig oder teilkreiszylinderför- mig ausgebildet sein. Durch unterschiedliche Geometrien des Querschnitts des Grundkörpers kann der minimale Abstand der Tastelemente zum Rand des Grundelements festgelegt werden. Dadurch bestimmt sich auch der minimale Abstand zu einer Begrenzungswand oder einem weiteren Werkstückelement, das in einem Winkel zu der Oberfläche angeordnet ist, auf der die Werkzeug- Ausrichtungsvorrichtung mit den Tastelementen aufgesetzt werden soll. Somit wird dadurch ebenfalls der Abstand einer Bohrung, Senkung oder Ähnlichem zu einer Begrenzungswand des Werkstücks minimiert, da der Grundkörper in einem minimalen Abstand mit der Begrenzungswand in Kontakt tritt. Um möglichst nahe an einer derartigen Begrenzung eine Bohrung oder Drehbearbeitung ausgerichtet einbringen zu könnten, kann der Grundkörper an einer Seite abgeflacht oder mit einer speziellen Querschnittsgeometrie ausgestaltet sein, um formkomplementär zur Oberflächengeometrie des Werkstücks eine Ausrichtung bereitzustellen. Die Geometrie des Grundkörpers kann ebenso zur Ausrichtung der Bohrung oder Senkung dienen, wenn der Grundkörper an einer oder an mehreren Seiten mit einer Begrenzungswand oder einem weiteren Werkstückelement in Kontakt tritt. Ge- rade bei komplexen Werkstückgeometrien ist eine Anpassung der Grundkörpergeometrie vorteilhaft. Weiterhin kann die Signaleinrichtung auf der Oberseite des Grundkörpers angeordnet und als optischer, haptischer und / oder als akustischer Signalgeber, bevorzugt als LED-Signalgeber ausgebildet sein. Von dieser Seite ist die Signaleinrichtung optimal für eine Bedienperson während der Bedienung des Werkzeugs sichtbar. Ebenso kann die Signaleinrichtung auf einer seitlichen Position am Grundkörper angebracht sein oder über ein Verbindungskabel oder drahtlos an eine Bedienposition übertragen werden, falls die Werkzeug- Ausrichtungsvorrichtung während der Bedienung durch eine Bedienperson nicht einsehbar ist. So ist denkbar, über eine elektrische Verbindungsleitung ein akusti- sches oder optisches Signal an einen Bediener auch unter schwierigen akustischen oder optischen Verhältnissen weiterzuleiten.
Bevorzugt kann die Stirnseite der auf der Werkstückoberfläche aufsetzenden Tastelemente ein Kugel- oder Rollenlager aufweisen, so dass die Ausrichtungsvorrich- tung auf der Werkstückoberfläche verfahrbar ist und dabei ein vordefinierbarer Bearbeitungswinkel eingehalten werden kann. Insbesondere bei Fräswerkzeugen kann vorteilhafterweise ein partielles Ausfräsen von Ausnehmungen durch eine verfahrbare Ausrichtungsvorrichtung erleichtert werden. Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Bohr-, Fräs- und / oder Senkwerkzeug bzw. ein hieraus kombiniertes Spanwerkzeug mit Anschlag. Es wird vorgeschlagen, dass der Anschlag in einer Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung nach einem der vorangegangen Ansprüche aufgenommen ist. Das Bohr-, Fräs- und / oder Senkwerkzeug entspricht dabei einer Kombination aus einer Werkzeug- Ausrichtungsvorrichtung wie bereits beschrieben, mit einem Spanbearbeitungswerkzeug mit Anschlag, wobei das spanende Werkzeug mit Anschlag in dem Grundkörper der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung aufgenommen ist. Der Grundkörper umfasst eine Führungseinrichtung, die eine Verbindung zwischen der Anschlaghülse des Anschlags und der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung her- stellt, sodass der Anschlag in die Ausrichtungsrichtung ausrichtbar ist. Dabei ist der Anschlag bevorzugt längsverschieblich und / oder verdrehsicher im Grundkörper gelagert. Der Anschlag weist demnach an der Außenoberfläche ebenso eine Art Führungseinrichtung auf, die mit der Führungseinrichtung der Ausrichtungsvorrichtung korrespondiert. Ebenso sind die weiteren Ausführungsformen der erfin- dungsgemäßen Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung auf das Bohr-, Fräs- und / oder Senkwerkzeug übertragbar.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Anschlag auf dem Werkzeugschaft des Werkzeugs, insbesondere eines Entgratwerkzeugs aufgeklemmt, aufgeschraubt oder aufgeklebt werden. Dabei kann der Anschlag eine mit einem Gleit- oder Wälzlager um das Werkzeug frei drehbar gekoppelte Anschlaghülse umfassen, wobei eine erste Lagerbuchse des Lagers die Anschlaghülse trägt, und eine zweite Lagerbuchse des Lagers drehfest auf einer Schafthülse sitzt, wobei die Schafthülse auf einem gewindefreien Schaft des Werkzeugs aufschiebbar und anklebbar oder thermisch aufpressbar befestigbar ist und der Schaft des Werk- zeugs unmittelbar in ein Spannfutter einer Drehmaschine oder Bohrmaschine einspannbar ist. Vorteilhafterweise kann die Schafthülse unmittelbar am gewinde- freien Werkzeugschaft angeklebt, aufgepresst oder aufgeklemmt werden. Somit lässt sich ein gewöhnliches spanabhebendes Werkzeug mit dem Anschlag nachrüsten. Beispielsweise kann die Schafthülse mittels eines Klebstoffs, insbesondere eines Metallklebers, insbesondere mittels eines Zweikomponenten-Metallklebers wie einem 2K-Epoxidharzklebstoff oder 2K-Acrylatkleber mit dem Schaft verklebt werden. Hierbei kann eine beliebige Einstellposition der Schafthülse am Werkzeugschaft sehr einfach eingestellt und der Kleber ausgehärtet werden, wobei eine einfache und kostengünstige Befestigung des Anschlags an einem Werkzeug erreicht werden kann. Auch ist eine Befestigung mittels thermischer Schrumpfpas- sung denkbar, wobei eine erwärmte, aufgeweitete Schafthülse auf einen Werkzeugschaft aufgebracht und an einer gewünschten Position abgekühlt wird, um eine kraftschlüssige Verbindung bereitzustellen. Letztlich kann die Schafthülse auch mittels Klemmverbindung, beispielsweise durch ein klemmendes Aufweiten oder eine Klemmschelle, Klemmschraube oder ähnliches am Werkzeugschaft be- festigt werden. Die Schafthülse trägt die inneren Lagerbuchsen der Anschlaghülse. Die Anschlagtiefe wird durch die axiale Position der Schafthülse auf dem Werkzeugschaft sowie die Position der Anschlaghülse gegenüber den äußeren Lagerbuchsen definiert.
Mit anderen Worten kann der Anschlag unmittelbar auf einen Schaft eines einstü- ckigen Bohr-, Fräs- und / oder Senkwerkzeugs aufgeschoben und befestigt werden. Die Schafthülse koppelt die Anschlaghülse über ein Drehlager mit dem Werkzeugschaft eines in die Schafthülse einsetzbaren Rotationswerkzeugs. Der Werkzeugschaft ist vorteilhafterweise gewindefrei ausgeführt, d.h. er ist glatt und ohne Gewindeabschnitt ausgeführt. Hierdurch ergibt sich keine radiale Verdickung des Werkzeugschafts gegenüber dem Schaftnenndurchmesser. Die Schafthülse kann drehfest an einer axialen Position des Werkzeugschafts befestigt werden. Die Position der Schafthülse am Werkzeugschaft und die Position der Anschlaghülse an der Lagerbuche definieren die Eintauchtiefe des Werkzeugs, bis zu der die Anschlaghülse auf einer Oberfläche eines zu bearbeitenden Werkstücks aufsetzt. Wird eine hierdurch festgelegte Eintauchtiefe erreicht, sitzt ein stirnseitiger An- schlagring der Anschlaghülse auf der Werkzeugoberfläche auf, während sich das Werkzeug im Inneren frei mit der Schafthülse dreht, und die Anschlaghülse aufgrund der Gleit- oder Wälzlagerkopplung mit dem Verstellring auf der Bauteilober- fläche ruhen kann.
Somit kann der Anschlag auf den Werkzeugschaft eines beliebigen Bohr-, Fräs- und / oder Senkwerkzeugs aufgeschoben und befestigt werden, und zur Festlegung einer Eindringtiefe des Werkzeugs an ein Bauteil eingestellt werden. Der Schaft des Werkzeugs kann unmittelbar in ein Spannfutter einer Drehmaschine oder einer Bohrmaschine eingespannt werden, so dass ein optimaler Rundlauf gewährleistet ist. Durch die Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung kann der Bearbeitungsschritt zudem optimal ausgerichtet werden. Der Ansetzwinkel des Werkzeugs kann optimal gewählt werden, wobei die Anschlaghülse keine mittelbare Verbindung zwischen Werkzeugkopf und antreibendem Bohrwerkzeug bildet, sondern lediglich auf dem Bohrschaft des Werkzeugs aufsetzt. Der Tiefenanschlag wird durch die Position der Schafthülse auf dem Bohrschaft sowie die relative axiale Position der frei drehbaren Anschlaghülse zur Schafthülse definiert.
ZE ICH N U N G EN Weitere Vorteile ergeben sich aus den vorliegenden Zeichnungsbeschreibungen. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Werkzeug-
Ausrichtungsvorrichtung;
Fig. 2 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Werkzeug-
Ausrichtungsvorrichtung mit Werkzeug; Fig. 3 eine Außenansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung;
Fig. 4 eine Draufsicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung nach Fig. 3 ohne Abdeckung des Grundkörpers;
Fig. 5 eine Drahtgitterdarstellung einer Seitenansicht einer Ausführungs- form nach Fig. 3;
Fig. 6 eine Drahtgitterdarstellung eines Längsschnittes einer Ausführungs- form sowie Querschnittes durch den Grundkörper nach Fig. 3;
Fig. 7 eine Außenansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfin- dungsgemäßen Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung;
Fig. 8 eine Draufsicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung nach Fig. 7 ohne Abdeckung des Grundkörpers;
Fig. 9 eine Schnittdarstellung durch eine Ausführungsform eines Anschlags sowie Darstellung eines Werkzeugs;
Fig. 10 eine Schnittdarstellung durch eine Ausführungsform eines Anschlags sowie Darstellung eines Werkzeugs.
In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Werkzeug- Ausrichtungsvorrichtung 10. Die Unteransicht in Fig. 1 a zeigt die einer Werkstückoberfläche zugewendete Unterseite der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung 10. Dabei sind drei Tastelementen 24 und ein Durchgangsloch 22 sichtbar. Die drei Tastelemente 24 sind in Umfangsrichtung des Grundkörpers 18 gleichverteilt angeordnet um einen stabilen Stand und eine exakte Ausrichtung auf einer Ebene zu erreichen. An der Innenseite des Grundkörpers 18 ist eine Führungseinrichtung 206 in Form eines längsaxial ausgerichteten Stegs 201 angebracht. Das Durchgangsloch 22 dient zur Aufnahme eines Spanwerkzeugs mit einem Anschlag und hat einen Innendurchmesser, der einem Außendurchmesser eines Anschlags entspricht. Fig. 1 b zeigt einen Längsschnitt der Ausführungsform entlang der Schnittlinie A-A der Fig. 1 a. Die drei Tastelemente 24 stehen an der Unterseite über den Grundkörper 18 über. Die Tastelemente 24 verlaufen jeweils in einem separaten länglichen Abschnitt des Grundkörpers, wobei der Grundkörper in diesem Bereich kei- nen zusammenhängenden Querschnitt aufweist sondern eine Art Dreibein ausbildet. Entlang der Innenoberfläche des Grundkörpers 18 ist ein Steg 201 angebracht. Dieser ist über die komplette Länge des Grundkörpers 18 ausgebildet. Bei einer Ausführung mit einem Pin wäre dieser nur über einen kürzen Abschnitt bezüglich der Länge des Grundkörpers 18 an der Innenseite des Grundkörpers 18 ausgebildet. An der Oberseite des Grundkörpers 18 ist eine Abdeckung 20 sowie eine Signaleinrichtung 38 in Form eines LED-Signalgebers 39 angebracht. Es ist ebenso eine Ausführung mit mehr als einem Signalgeber denkbar. Der LED- Signalgeber 39 wird aktiviert, sobald alle drei Tastelemente 24 in Kontakt mit der Werkstückoberfläche stehen und zeigt somit eine Ausrichtung an. Die axiale Posi- tion bzw. ein Überstand der Tastelemente 24 über die Unterseite des Grundkörpers 18 kann eingestellt werden, um eine abgewinkelte Ausrichtung von der Normalen der Werkstückoberfläche zu ermöglichen.
Die Darstellung in Fig. 2a und Fig. 2b zeigt die Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung 10 mit eingebautem Anschlag 1 12 und Werkzeug 1 10. Der Anschlag 1 12 ist im Innern des Grundkörpers 18 eingebracht und über eine Führungseinrichtung 206 drehfest und axial verschieblich gelagert. Der Anschlag 1 12 weist dafür eine Nut 202 auf, in die der Steg 201 eingreift. Dabei ist der eine Kontaktbereich zwischen der Innenoberfläche des Grundkörpers 18 und der Außenoberfläche des Anschlags 1 12 sichtbar. Der weitere Kontaktbereich zwischen der Innenoberfläche des Anschlags 1 12 sowie der Außenoberfläche des Werkzeugs 1 10 ist in dieser Ansicht nicht sichtbar.
Die Ansicht in Fig. 2a zeigt die Unterseite der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung 10, wobei in dieser Ansicht der Werkzeugkopf 130 sichtbar ist.
Der Längsschnitt in Fig. 2b entlang der Teilschnittlinien B-B zeigt, dass der An- schlag 1 12 nicht über die komplette Länge der Grundkörpers 18 ausgebildet ist. Der Anschlag 1 12 kann in axialer Längsrichtung innerhalb des Grundkörpers 18 verschoben werden, bis die Unterseite 204 des Anschlags 1 12 in einer Ebene mit der Unterseite des Grundkörpers 18 bzw. der Tastelemente 24 liegt. An der gegenüberliegenden Seite des Grundkörpers 18 überragt der Werkzeugschaft 128 die Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung 10. In den weiteren Ausführungen ent- spricht die Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung 10 der aus Fig. 1 .
Fig. 3 zeigt eine dreidimensionale Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung 10. In der Außenansicht sind der Grundkörper 18, die Abdeckung 20 des Grundkörpers 18, die Signaleinrichtung 38, die Arretierschrauben 44 sowie eine Führungshülse 48 zum Einsatz eines Werkzeugschaftes (nicht dargestellt) sichtbar. Der Grund körper 18 hat einen teil kreisförmigen Querschnitt, wobei an einer Seite eine Abflachung ausgebildet ist. Dadurch kann die Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung 10 auch in Eckbereichen bzw. Randbereichen eines Werkstücks mit einer angrenzenden Wand oder Stufe eingesetzt werden, wobei auch Bereich nahe der angrenzenden Wand bearbeitet werde können. Der Grundkörper 18 weist Aussparungen auf der dem Werkstück zugewandten Seite auf. Dadurch kann eine Abfuhr von Späne oder Schmiermittel während des Rotierens eines eingesetzten Werkzeugs gewährleistet werden. Die Oberfläche des Grundkörpers 18 ist strukturiert ausgebildet, um die Montage an einem Werkzeugschaft 14 zu erleichtern. Auf der Abdeckung 20 ist die Signaleinrichtung 38 in Form eines LED-Signalgebers 39 angebracht, die ein Ausrichtsignal abgeben kann. Die Arretierschrauben 44 dienen der Fixierung der Kontaktjustierschrauben (nicht sichtbar) zur Einstellung der Sensibilität des Schaltpunktes.
Eine Draufsicht ohne Abdeckung 20 des Grundkörpers 18 der Werkzeug- Ausführungsform aus Fig. 3 zeigt Fig. 4. Ergänzend sind in dieser Draufsicht die Fixierschrauben 56 für die Abdeckung 20 sowie die Signaleinrichtung 38 dargestellt. Im Innern des Grundkörpers 18 sind die Schraubenkontaktbleche 30 in einer Draufsicht, die Schraubenköpfe der Kontaktjustierschrauben 42 sowie die Schraubenköpfe der Fixierschrauben 54 der Schraubenkontaktbleche 30 sichtbar. Die Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung 10 besitzt zwei getrennte Schraubenkontaktbleche 30, wobei in einem Schraubenkontaktblech 30 zwei Kontaktjustierschrauben 42 angebracht sind. Mit diesem Schraubenkontaktblech 30 steht ebenso die elektrische Stromquelle 34 in Kontakt, die mit den Fixierschrauben 50 montiert ist. Weiterhin ist mit diesem Schraubenkontaktbleche 30 die Signaleinrichtung 38 kontaktiert. Außerhalb des Grundkörpers 18 sind die Arretierschrauben 44 in einer Seitenansicht sichtbar, welche die Kontaktjustierschrauben 42 in einer gewissen Lage arretieren. Im Innern des Grundkörpers 18 ist ein Durchgangsloch 22 zur Durchführung einer Führungshülse oder zum direkten Einsatz eines Werkzeugs vorgesehen.
Fig. 5 zeigt eine Drahtgitterdarstellung einer Ausführungsform nach Fig. 3. Dargestellt ist eine Seitenansicht der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung 10 von der Sei- te des abgeflachten Grundkörpers 18, der den Teilkreis ausbildet. Die Tastelemente 24 überragen an der Unterseite den Grundkörper 18, wobei die Tastelemente 24 in vertikaler Richtung hin zu einer Werkstückoberfläche verschieblich gelagert sind, sodass ein Kontakt zwischen Tastelemente 24, Federkontaktblech 28 und Kontaktjustierschraube 42 möglich ist. Die Federkontaktbleche 28 sind pa- rallel versetzt zu den Schraubenkontaktblechen 30 angeordnet, wobei die Kontaktjustierschrauben 42 durch die Schraubenkontaktbleche 30 hindurchgesteckt oder eingeschraubt werden. Der Kontakt der Kontaktjustierschrauben 42 zu den Federkontaktblechen 28 erfolgt durch ein vertikales Verschieben der Tastelemente 24, wobei die Federkontaktbleche 28 an die Kontaktjustierschrauben 42 gerückt wer- den. Über den Kontakt zwischen Werkstück (nicht dargestellt), Tastelemente 24, Federkontaktblech 28, Kontaktjustierschraube 42 und Schraubenkontaktblech 30 wird der Stromkreis geschlossen. Aufgrund dessen sind die Federkontaktbleche 28 und Schraubenkontaktbleche 30 mehrteilig ausgebildet, um eine schaltbare Verbindung zwischen den einzelnen Segmentabschnitten auszubilden. Eine detaillierte Darstellung des inneren Aufbaus der Werkzeug- Ausrichtungsvorrichtung 10 zeigt Fig. 6. Die Kontaktjustierschrauben 42 sind über Aussparungen im Innern des Grundkörpers 18 von der Oberseite zugänglich, und können von dort in die Schraubenkontaktbleche 30 eingesetzt werden. Von der Außenseite des Grundkörpers 18 können die Kontaktjustierschrauben 42 mit je- weils einer zugehörigen Arretierschraube 44 in einer gewünschten vertikalen Lage fixiert werden, um eine Ausrichtungsrichtung gegenüber der Normalen einer Werkstückoberfläche festzulegen. Sind alle Schaltpunkte identisch, wird die Span- bearbeitung exakt in den Normalen durchgeführt. Über diese vertikale Lage wird die Sensibilität der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung 10, d.h. der Schaltpunkt, ab wann der Stromkreis 38 geschlossen wird, bestimmt. Somit kann die Werkzeug- Ausrichtungsvorrichtung 10 für einen bestimmten Anpressdruck einer Bedienper- son angepasst werden. Das mittlere Tastelement 24 ist nicht in einer Wirkungslinie mit der zugehörigen Kontaktjustierschraube 42 angeordnet, die beiden anderen Tastelemente 24 liegen in einer Ebene mit der zugehörigen Kontaktjustierschraube 42. Die Signaleinrichtung 38 ist mit einem Schraubenkontaktblech 30 leitend verbunden. In dieser Ansicht sind ebenso die Fixierschrauben 50 der elektrische Stromquelle 34 sowie die Fixierschrauben 56 der Abdeckung (nicht dargestellt) abgebildet.
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Werkzeug- Ausrichtungsvorrichtung 10. Der Grundkörper 18 hat einen kreisförmigen Querschnitt und eignet sich somit für eine Bearbeitung von baulich nicht beschränkten Werkstückoberflächen. In den übrigen Ausführungen entspricht diese Darstellung der aus Fig. 3.
In Fig. 8 ist eine Draufsicht auf eine Ausführungsform aus Fig. 7 ohne Abdeckung 20 des Grundkörpers 18 dargestellt. Der Grundkörper 18 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf, wobei die Kontaktjustierschrauben 42 auf jeweils ein Drittel des Kreisumfangs angeordnet sind. In der Darstellung sind die Schraubenkontakt- bleche 30 sichtbar, die Federkontaktbleche 28 sind in einer parallel versetzten Ebene unterhalb der Schraubenkontaktbleche 30 angeordnet und in dieser Ansicht nicht dargestellt. Ein Schraubenkontaktblech 30 stellt eine leitende Verbindung zwischen zwei Kontaktjustierschrauben 42, der elektrischen Stromquelle 34 und der Signaleinrichtung 38 her. Die elektrische Stromquelle 34 ist über die Fixierschrauben 50 an dem Grundkörper 18 angebracht. Das weitere Schraubenkontaktblech 30 ist über eine Fixierschraube 54 an dem Grundkörper 18 angebracht. Die Arretierschrauben 44 dienen dazu, die Kontaktjustierschrauben 42 in einer gewünschten Lage zu fixieren.
Die Fig. 9 zeigt eine Ausführung eines Werkzeugs 1 10 mit einem Anschlag 1 12, ohne Darstellung der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung 10. Das in Fig. 9a darge- stellte Werkzeug 1 10 ist ein Senkwerkzeug und umfasst einen Werkzeugschaft 128 und einen Werkzeugkopf 130, der einen abgerundeten Einführzapfen 166 und eine Mehrzahl von Entgratungs- bzw. Senkschneiden 154 aufweist.
Der Anschlag 1 12 umfasst, wie in Fig. 9b dargestellt, eine Anschlaghülse 1 16, die mittels zweier Kugellager 1 14, 146 frei drehbar um eine Schafthülse 122 gelagert ist. Die Schafthülse 122 kann axial auf den Werkzeugschaft 128 bis zum Werkzeugkopf 130 aufgeschoben und an einer axialen Stelle des Schafts 128, die die Anschlagtiefe definiert, mittels einer Klebeverbindung 138 am Schaft 128 drehfest kraftschlüssig verbunden werden. Die erste Lagerbuchse 1 18 des ersten und zweiten Kugellagers 1 14, 146 ist in der Innenwandung der Anschlaghülse 1 16 eingeklebt. Die zweite Lagerbuchse 120 des ersten Kugellagers ist auf der Schafthülse 122 mittels zweier Lagerringe 134 fixiert und kann gleichwohl auf der Schafthülse 122 aufgeklebt sein. Die zweite Lagerbuchse 120 des zweiten Kugellagers 146 ist durch einen Gegenlagerring 124 der Schafthülse 122 und einem Lagerring 134 arretiert. Die Anschlaghülse 1 16 kann sich über die beiden Lager 1 14, 146 gegenüber der Schafthülse 122 verdrehen. Die Schafthülse 122 ist kraftschlüssig auf dem Schaft 128 des Werkzeugs 1 10 verklebt, wobei die axiale Klebeposition die Anschlagtiefe des Werkzeugs 1 10 definiert. Das in der Fig. 9a, Fig. 9b dargestellte Werkzeug 1 10 eignet sich zum Einsatz in eine Werkzeug- Ausrichtungsvorrichtung nach einem der zuvor dargestellten Ausführungsformen.
In den Figs. 10a und 10b ist in einer Seitendarstellung sowohl der Anschlag 1 12 als auch ein Werkzeug 1 10 in Form eines Senkwerkzeugs eines weiteren Ausführungsbeispiels dargestellt. Der Anschlag 1 12 umfasst eine Schafthülse 122, die auf dem Schaft 128 des Werkzeugs 1 10 aufgeschoben und drehfest verklemmt werden kann. Der axiale Endbereich 148 des Anschlags 1 12, der in Richtung des Bohrschafts 128 des eingeschobenen Werkzeugs 1 10 liegt, ist radial vergrößert und weist radial ausgerichtete Bohrungen auf, in denen Verspannschrauben 144 als Verspannmittel 142 eingreifen, um die Schafthülse 122 gegenüber dem Werkzeugschaft 128 des Werkzeugs 1 10 zu verspannen. Die Verspannschrauben 142 dienen zum drehfesten axialen Fixieren des Anschlags 1 12 auf dem Schaft 128 des Werkzeugs 1 10. Die Spannposition der Schafthülse 122 auf dem Schaft 128 definiert die Anschlagtiefe. Die Anschlaghülse 1 16 ist mittels zweier Lager 1 14 und 146 auf der Schafthülse 122 frei drehend gelagert. Jedes Lager 1 14, 146 weist eine erste äußere Lagerbuchse 1 18 und eine zweite innere Lagerbuchse 120 auf. Die innere Lagerbuchse 120 ist an der Schafthülse 122 zwischen einem Gegenlagerring 124 und einem Lagerring 134 geklemmt, während die äußere Lagerbuchse 1 18 an der Anschlaghülse 1 16 durch einen Klebstoff befestigt ist. Dazwischen ist entweder ein Gleitfilm oder es sind Kugel oder Zylinderwälzelemente angeordnet, um die Anschlaghülse 1 16 frei drehbar gegenüber der Schafthülse 122 zu lagern. Der Werkzeugschaft 128 des Werkzeugs 1 10 kann in die Schafthülse 122 eingeschoben werden, wobei die Verspannschrauben 144 in Eingriffsvertiefungen 152 des Bohrschafts 128 eingeschraubt werden können, um den Anschlag 1 12 drehfest auf dem Werkzeugschaft 128 zu arretieren. Durch die Eingriffsvertiefungen 152 ist die axiale Längsposition der Schafthülse 122 auf dem Werkzeugschaft 128 festgelegt, so dass die Anschlagtiefe durch die Lage der Eingriffsvertiefungen 152 definiert ist. Somit dienen die Eingriffsvertiefungen 152 einer erleichterten Befesti- gung, wobei bei einem Auswechseln des Werkzeugs 1 10 eine voreingestellte Anschlagtiefe beibehalten werden kann.
In den in den Figs. 9 und 10 dargestellten Werkzeugen mit Anschlägen sind im Außenumfang der Anschläge keine Pins, Nuten oder Stege dargestellt, die selbstverständlich dazu gedacht werden können, um ein funktionelles Zusammenwirken mit einer Führungseinrichtung einer Ausrichtvorrichtung bereitstellen zu können.
Bezugszeichenliste
Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung
Grundkörper
Oberseite des Grundkörpers
Abdeckung des Grundkörpers
Oberseite der Abdeckung
Durchgangsloch
Tastelemente
Federkontaktblech
Schraubenkontaktblech
elektrische Stromquelle
Signaleinrichtung
LED-Signalgeber
Kontaktjustierschraube
Arretierschraube
Bohrung des Schraubenkontaktblechs
Fixierschraube für Batterie
Fixierschraube für erstes Kontaktblech
Fixierschraube für zweites Kontaktblech
Fixierschraube für Abdeckung des Grundkörpers
Werkzeug
Anschlag
Lager
Anschlaghülse
erste Lagerbuchse
zweite Lagerbuchse
Schafthülse
Gegenlagerring
Werkzeugschaft
Werkzeug köpf
Lagerring
Klebeverbindung
Verspannsmittel
Verspannschrauben
Zweites Lager
Eingriffsvertiefung
Schneide
Anschlagring
Werkzeugkopf-Einführzapfen
Pin
Steg
Nut
Unterseite des Anschlags
Führungseinrichtung

Claims

Patentansprüche
1 . Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung (10) zur Anordnung an einem Werkzeug (1 10) mit einem Anschlag (1 12), insbesondere einem Bohr- und/ oder Senkwerkzeug mit einem einstückigen Werkzeugschaft (128) und einem Anschlag (1 12), zum Ausrichten einer einzubringenden Bohrung und/oder Senkung oder zum Ausrichten eines Nachbearbeitungsschrittes gegenüber einer Normalen der Oberfläche eines Werkstücks, umfassend einen Grundkörper (18) und einem Durchgangsloch (22), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Signaleinrichtung (38) umfasst ist, die bei mechanischem Kontakt der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung (10) mit der Oberfläche des Werkstücks aktiviert wird und mindestens ein Ausrichtsignal beim Ausrichten in einer Ausrichtungsrichtung ausgibt, und dass in dem Grundkörper (18) der Anschlag (1 12) des Werkzeugs (1 10) aufnehmbar ist, wobei der Grundkörper (18) eine Führungseinrichtung (206) umfasst, die eine Verbindung zwischen einer Anschlaghülse (1 16) des Anschlags (1 12) und der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung (10) herstellt, sodass der Anschlag (1 12) in die Ausrichtungsrichtung (10) ausrichtbar ist.
2. Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (1 12) drehfest mit der Werkzeug- Ausrichtungsvorrichtung (10) verbindbar ist.
3. Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung (10) nach einem der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (1 12) längsver- schieblich in der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung (10) geführt ist, insbesondere durch die Führungseinrichtung (206) geführt ist, wobei der Anschlag (1 12) in dem Grundkörper (18) längsaxial in Richtung Werkstück verschoben werden kann.
4. Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (206) zumindest einen Pin (200), einen Steg (201 ) und / oder eine Nut (202) umfasst, wobei bevorzugt der Steg (201 ) und / oder die Nut (202) in Längsrichtung, bevorzug parallel zur Längsachse, der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung (10) verläuft und entsprechend in einer Nut, oder einem Pin oder Steg der Anschlaghülse (1 16) längsaxial führbar ist, sodass eine drehfeste Verbindung zwischen der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung (10) und dem Anschlag (1 12) und eine axiale Verschieblichkeit des Anschlags (1 12) in der Werkzeug- Ausrichtungsvorrichtung (10) bereitgestellt ist.
5. Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (201 ) oder die Nut (202) über die komplette Länge der Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung (10) oder des Anschlags (1 12) verläuft, sodass der Anschlag (1 12) derart verschoben werden kann, dass eine Unterseite (204) des Anschlags (1 12) in mechanischen Kontakt mit der Oberfläche des Werkstücks treten kann.
6. Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung (10) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeug- Ausrichtungsvorrichtung (10) mindestens zwei, bevorzugt mindestens drei mechanische oder elektrische Tastelemente (24) zur Auflage auf der Oberfläche des Werkstücks umfasst, wobei bevorzugt die Tastelemente (24) um- fangsmäßig gleichverteilt an der werkstückseitigen Stirnfläche des Grundkörpers (18) angeordnet sind.
7. Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Tastposition der Tastelemente (24) zur Einstellung der Ausrichtungsrichtung verstellbar ist.
8. Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Ausrichtbewegung der Werkzeug- Ausrichtungsvorrichtung (10) bezüglich der Normalen der Oberfläche des Werkstücks alle Tastelemente (24) einen Stromkreis zwischen einer im Grundkörper (18) umfassten elektrischen Stromquelle (34) und der Signaleinrichtung (38) durch eine von den Tastelementen (24) aktivierten Reihenschaltung geschlossen wird, um durch den geschlossenen Stromkreis die einzelne Signaleinrichtung (38) zu aktivieren.
9. Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer Schaltpunkt zumindest eines elektrischen Tastelements (24) in Auflagerichtung hin zur Oberfläche des Werkstücks lageverstellbar, insbesondere relativ zur Oberfläche des Werkstücks mittels einer Kontaktjustierschraube (42) verschraubbar oder verschiebbar ist, so dass die Ausrichtungsrichtung bezüglich der Normalen einer Oberfläche eines Werkstücks einstellbar ist.
10. Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein mit zumindest einem elektrischen Tastelement (24) mechanisch kontaktierbares Federkontaktblech (28) über die Kontaktjustierschraube (42) mit einem Schraubenkon- taktblech (30) elektrisch kontaktierbar ist, wobei die Kontaktjustierschraube (42) bevorzugt von der Oberseite (19) des Grundkörpers (18) zugänglich und einstellbar und in Ausrichtungsrichtung im Grundkörper (18) angeordnet ist, oder dass zumindest zwei Kontaktjustierschrauben (42) über ein gemeinsames Federkontaktblech (28) elektrisch verbindbar sind und zumindest zwei Kontaktjustierschrauben (42) über ein Schraubenkontaktblech (30) elektrisch miteinander verbunden sind.
1 1 . Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Federkontaktblech (28) parallel zu dem mindestens einen Schraubenkontaktblech (30) im Grundkörper (18) angeordnet ist, wobei das Schraubenkontaktblech (30) mit dem Federkontaktblech (28) über mindestens ein Kontaktjustierschraube (42) durch eine, durch das Tastelement (24) ausgelöste, Federbewegung elektrisch kontak- tierbar ist.
12. Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Stromquelle (34) und / oder die Signaleinrichtung (38) in elektrischem Kontakt mit mindestens einem Federkontaktblech (28) und / oder mindestens einem Schraubenkontaktblech (30) steht.
13. Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 10 bis
12, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Schraubenkontaktblech (30) Bohrungen (46) aufweist, in welche die Kontaktjustierschraube (42) einsteckbar, einlötbar oder einschraubbar ist, wodurch eine permanentleitende Verbindung zwischen dem Schraubenkontaktblech (30) und der Kontaktjustierschraube (42) hergestellt ist.
14. Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 9 bis
13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Kontaktjustierschraube (42) über eine Arretierschraube (44) lagegesichert werden kann.
15. Werkzeug-Ausrichtungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Tastelemente (24), bevorzugt mindestens drei Tastelemente (24) die gleiche Länge L aufweisen und / oder dass der Grundkörper (18) kreiszylinderförmig oder teilkreiszylinderförmig ausgebildet ist, und / oder dass die Signaleinrichtung (38) auf der Oberseite (19) des Grundkörpers (18) angeordnet und als optischer, haptischer und / oder als akustischer Signalgeber, bevorzugt als LED-Signalgeber (39) ausgebildet ist.
16. Bohr-, Fräs- und / oder Senkwerkzeug mit Anschlag (1 12), dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (1 12) in einer Werkzeug- Ausrichtungsvorrichtung (10) nach einem der vorangegangen Ansprüche aufgenommen ist.
17. Bohr-, Fräs- und / oder Senkwerkzeug mit Anschlag (1 12) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (1 12) auf dem Werkzeugschaft (128) des Werkzeugs (1 10), insbesondere eines Entgratwerkzeugs aufgeklemmt, aufgeschraubt oder aufgeklebt ist.
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