WO2024094773A1 - Werkzeugeinrichtung, werkzeugmaschinen- und werkzeugeinrichtungskombination und herstellungsverfahren - Google Patents

Werkzeugeinrichtung, werkzeugmaschinen- und werkzeugeinrichtungskombination und herstellungsverfahren Download PDF

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WO2024094773A1
WO2024094773A1 PCT/EP2023/080506 EP2023080506W WO2024094773A1 WO 2024094773 A1 WO2024094773 A1 WO 2024094773A1 EP 2023080506 W EP2023080506 W EP 2023080506W WO 2024094773 A1 WO2024094773 A1 WO 2024094773A1
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WO
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tool
connection device
profile contour
profile
machine
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/080506
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Blickle
Johannes Müller
Stefano Delfini
Original Assignee
C. & E. Fein Gmbh
Robert Bosch Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by C. & E. Fein Gmbh, Robert Bosch Gmbh filed Critical C. & E. Fein Gmbh
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B23/00Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor
    • B24B23/04Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor with oscillating grinding tools; Accessories therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/008Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control with arrangements for transmitting torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B45/00Means for securing grinding wheels on rotary arbors
    • B24B45/003Accessories therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2265/00Details of general geometric configurations
    • B23B2265/32Polygonal

Definitions

  • the present invention relates to a tool device with at least one working area suitable for acting on a workpiece, which is intended for use with a particularly hand-held machine tool with a rotary-oscillating drive shaft.
  • a rotary-oscillating machine tool hereinafter also referred to as an oscillation machine or oscillator, is in the sense of the present invention a device with a rotary-oscillating drive device with a drive shaft, in which the drive device moves from a central position in a first direction of rotation, is braked to a standstill and then moves in the opposite direction of rotation until it comes to a standstill.
  • the rotary-oscillating movement of the tool makes it possible - unlike machines with a continuous rotary movement such as drills, circular saws, grinding machines, etc. - to use tools with a non-rotationally symmetrical design.
  • Rotary-oscillating machine tools are therefore also referred to as multitools.
  • the oscillation movement of the drive device of the rotary-oscillating machine tool is usually generated by a drive motor whose output shaft is arranged at a 90° offset from the (fictitious) longitudinal axis of the drive shaft and usually rotates in one direction at an adjustable speed.
  • An eccentric is arranged on the output shaft of this motor, which drives the drive device of the rotary-oscillating machine tool via a fork.
  • the (fictitious) axis around which the tool device oscillates is referred to below as the oscillation axis or, in short, the rotation axis.
  • the angular distance of the oscillation movement from the middle position to the respective end position can typically be up to 5°, although smaller angles of 1° to 2.5° are common in implemented machines, which corresponds to a total oscillation angle (1st - 2nd end position) of 2° to 5°.
  • This oscillation movement is typically carried out between 5,000 and 50,000 times per minute.
  • the reversal of the direction of rotation means that the machining forces of the tool, which as we know always act against the direction of movement or in this case against the direction of rotation, also change direction.
  • the machining forces changing direction result in a torque corresponding to the lever arm, i.e. the distance between the machining point of the tool and the axis of rotation, which reverses direction with the oscillation.
  • the torque resulting from the machining forces is superimposed on another torque that is effective both during machining and when idling, namely the torque resulting from the moment of inertia of the tool and the oscillating parts of the machine tool to brake the tool after its highest speed (e.g. the respective amplitude maximum of the sine curve with a sinusoidal change in the rotational speed of the drive device) and the renewed acceleration of the tool in the opposite direction after the direction of rotation is reversed.
  • the torques generated by the machining forces and the kinematic conditions of the oscillation drive are essentially applied by the machine tool and introduced into the tool device via the drive device.
  • the area of the tool in which the torque is introduced is subject to alternating bending stress. This is particularly problematic with metallic materials, from which the tools in question are usually made. Metals have a crystal structure. If local overloads occur in an area of a metallic component, i.e. the stresses acting in the component at this point are higher than the stresses that the component can bear, then Microcracks develop between the individual grains of the metal structure. These affect the strength of the component in two ways. Firstly, no stresses can be transferred in the component in the area where microcracks have developed. This means that the crack formation increases the loads within this area because the effective area for force transmission is reduced.
  • notch effect a phenomenon occurs that is usually referred to in mechanical engineering as the "notch effect".
  • the name comes from the fact that in the area of a notch, especially if the notch has sharp edges, a local stress concentration occurs, which leads to stresses in the area of the material surrounding the notch that are higher than the stresses in the areas of the component that are not affected by such a geometry.
  • the ability of a material or component to withstand oscillating loads and in particular alternating bending loads is usually represented by the so-called Wöhler curve of this component.
  • the Wöhler curve is based on the knowledge that alternating loads - in the Wöhler test this is referred to as load changes - can in many cases be sustained permanently, particularly by a component made of steel, if the component withstands between 2 million and 6 million (depending on the material) such load changes under this load without damage. In mechanical engineering, this is referred to as the so-called fatigue strength of the material or component.
  • an oscillating tool oscillates at a frequency of 20,000 oscillations/min. In terms of operational component design, this means 40,000 load changes/min or 2.4 million load changes/h.
  • the level of strain depends largely on the design of the interface and the machining forces that the tool exerts on a workpiece. are applied. In general, a distinction can be made between mass forces and processing forces.
  • the mass forces that load the interface are caused by the rotational oscillation, i.e. by the braking of the tool and the acceleration in the opposite direction of rotation. They also occur when the tool is idling, when the tool device is not in contact with a workpiece.
  • the mass forces depend on the mass moment of inertia of the tool around its oscillation axis, the speed and the total oscillation angle.
  • the mass moment of inertia itself depends on how the tool weight is arranged around the oscillation axis. In general, heavy tools have a greater mass moment of inertia around the oscillation axis than light tools.
  • the machining forces depend on the type of machining, the material properties of the workpiece being machined, the normal force with which the tool is pressed against the workpiece, and the performance data of the oscillation machine.
  • the Starlock interface is designed three-dimensionally with contact surfaces of the machine's tool holder and the tool's connection device inclined to the oscillation axis. This has several advantages: the three-dimensional design increases the contact surface between the machine's tool holder and the tool's connection device, which reduces the surface pressure under the same load.
  • the forces are transferred to the tool device's connection device in a form-fitting manner via a specially designed profile with a total of twelve rounded projections that project radially outwards and enable even force to be introduced into the tool.
  • This profile is provided on the one hand in the tool holder of the oscillation machine and on the other hand as an essentially complementary profile, also with twelve projections, in the tool's connection device.
  • the inclination of the contact surfaces means that the tool's connection device can be pressed into the tool holder of the oscillation machine in the direction of the oscillation axis in such a way that the connection device is received by the tool holder without any play. This prevents the occurrence of relative play between the tool holder and the tool device.
  • the Starlock interface has, as its inventors had anticipated, made it possible to use oscillating machines with significantly higher performance than was previously possible.
  • the present invention therefore has the object of providing an alternative profile for the connection device of the tool that is compatible with Starlock.
  • This object is achieved according to the invention by a tool device according to the corresponding independent claims. Further independent claims protect a machine tool and tool device combination as well as a manufacturing method. Preferred embodiments of the invention are the subject of the subclaims.
  • top and bottom are used to mean “closer to the machine tool” and “bottom” means “further from the machine tool”.
  • the terms top and bottom correspond to the working position of a hand-held machine tool when it is used, for example, to carry out grinding work on a horizontal surface which is located below the hands of the machine tool operator, or to carry out sawing work on a vertical structure where the saw is also located below the hands of the operator.
  • the machine tool can also be used in other orientations.
  • a component arranged "top” according to the present definition is actually located below a component arranged "bottom” according to the present definition.
  • a first aspect of the present disclosure relates to a tool device with at least one working area suitable for acting on a workpiece, which is intended for use with a machine tool, in particular a hand-held machine tool, wherein the machine tool has a rotary-oscillating drive shaft which moves at least 10 times per second in a first direction of rotation around a machine-fixed axis of rotation and then reverses the movement and moves in a second, opposite direction of rotation, wherein on this drive shaft and coaxially thereto a machine connection device with an inner profile which widens conically in the direction of the axis of rotation is arranged, which has a profile contour running around the axis of rotation with a number of twelve convex projections projecting inwards towards the axis of rotation and twelve concave depressions which form an uninterrupted, essentially continuously extending profile wall which are arranged essentially rotationally symmetrically around the axis of rotation, wherein this conical widening is oriented such that the area of the inner profile with the smaller inner diameter is closer
  • this drive shaft has a holding device for holding the tool device
  • the tool device has a tool connection device which can be connected to this machine connection device in a substantially rotationally fixed manner in order to transmit torques and forces between the machine tool and the tool device, so that the tool device carries out a rotationally oscillating movement coaxially to this drive shaft
  • the tool connection device has an outer profile with a profile contour running around the axis of rotation with at least one outward-facing projection, wherein this at least one projection is designed to engage in these recesses of the inner profile of the machine connection device when connected to the machine tool
  • the at least one outward-facing projection has at least two contact surfaces, wherein at least one of these contact surfaces is provided for transmitting the rotational movement of the machine connection device to the tool connection device in the first direction of rotation, and wherein at least a second of these contact surfaces is provided for transmitting the rotational movement of the machine connection device to the tool connection device in the second direction of rotation, wherein the profile contour of
  • the mass of the tool device and/or its (rotational) moment of inertia (hereinafter also referred to as moment of inertia for the sake of simplicity) can be reduced.
  • material savings can be achieved in the manufacture of the tool device, and the tool device can optionally also be used with machine tools that have a different machine connection device than the machine connection device defined according to the first aspect.
  • the torque that is transmitted from the machine tool to the The number of workpieces can be increased so that they can be transferred to the tool device or can be picked up by the tool device, in particular without damaging the tool device.
  • the term "protrusion" in connection with the profile contour of the tool connection device is to be understood such that the profile contour of the tool connection device is concave in at least one cross section perpendicular to the axis of rotation in at least one area (of the outer circumference).
  • a regular triangle, quadrilateral, pentagon, etc. or even a rectangle has no “protrusion” because there is no concave area between the corners of these polygons (seen from the outside).
  • a quadrilateral with a corner whose interior angle is greater than 180° has two projections, namely at the corners adjacent to this corner.
  • protrusion in connection with the profile contour of the tool connection device is preferably understood to mean that the profile contour of the tool connection device is concave in at least one cross section perpendicular to the axis of rotation in at least two areas (of the outer circumference).
  • quadrilateral mentioned above with an interior angle that is greater than 180° would therefore have no protrusion.
  • a square with an additional triangle formed on one edge would have exactly one protrusion, namely at the remaining, outward-pointing tip of the triangle between these two interior angles.
  • profile contour of the tool connection device here means the outer profile of the tool connection device.
  • the tool connection device can also have an inner profile (facing the axis of rotation) with an (inner) profile contour that can (essentially) correspond to the profile contour of the outer profile of the tool connection device or can (significantly) deviate from it.
  • Profile contour of the machine connection device here means the inner profile of the machine connection device.
  • profile contour of the tool connection device does not necessarily refer to the entire axial extension of the tool connection device, although this is also possible.
  • the profile contour of the tool connection device can extend between two axial positions in such a way that one or both of these axial positions do not coincide with the corresponding axial end positions of the tool connection device.
  • the tool connection device can have roundings on one or both of its axial end positions (or in their vicinity), wherein the profile contour of the tool connection device extends over an axial region or lies in such an axial region that adjoins this rounding(s) or lies between these roundings.
  • this axial region can lie (essentially) concentrically between the axial end positions of the tool connection device or the roundings, or non-concentrically - for example, if one of the roundings extends over a larger axial region than the rounding located at the other axial end.
  • the profile contour of the tool connection device can, for example, extend over an axial region that corresponds to at most 90% or at most 80% or at most 70% or at most 60% or at most 50% of the axial extension of the tool connection device.
  • the axial extent of the tool connection device can be (at least in some angular ranges related to the axis of rotation) equal to the axial extent of the machine connection device, or greater or smaller than this.
  • the axial extent of the profile contour of the tool connection device can be equal to the axial extent of the profile contour of the machine connection device, or greater or smaller than this.
  • a plane perpendicular to the axis of rotation is also referred to here as a radial plane.
  • a radial plane In relation to the machine tool, such a radial plane is therefore a plane perpendicular to the axis of rotation of this machine tool.
  • a radial plane In relation to the tool device, such a radial plane is a plane perpendicular to the axis of rotation of the tool device, around which the latter moves in a rotationally oscillating manner when the tool device is connected coaxially to the axis of rotation of the machine tool as intended and is driven by it.
  • the inclination of the profile contour of the tool connection device to a radial plane can be 90° or assume a value other than 90°.
  • the profile contour of the tool connection device is not inclined to the axis of rotation or the inclination of the profile contour of the tool connection device to the axis of rotation is 0°.
  • the inclination of the profile contour of the tool connection device to the axis of rotation is other than 0°.
  • a tangential plane at A point of the inclined profile contour of the tool connection device intersects the axis of rotation at exactly one point.
  • the inclination can be greater or smaller than 90°, whereby in the present case an inclination that is less than 90° is defined as an inclination at which the profile contour of the tool connection device (or an axial section thereof) opens (further) downwards. Accordingly, in the present case an inclination that is more than 90° is defined as an inclination at which the profile contour of the tool connection device (or an axial section thereof) becomes narrower downwards.
  • feature e) in particular makes it clear that the inclination of the profile contour of the tool connection device (or of an axial section thereof) can deviate from the inclination of the profile contour of the machine connection device (or of an axial section thereof).
  • the term "recess” can be understood as a through hole (or a through bore) or as a non-through hole (or a blind hole recess) or both, unless something else is explicitly specified and/or arises from the context.
  • the term "bore” or “through bore” used here is not to be understood as meaning that such a bore or through bore must necessarily be created by drilling. Instead, such a bore or through bore can also be created by other process steps, in particular by primary forming, forming or generative process steps.
  • a bore or through bore does not necessarily have to have a round cross-section, but can in principle take on any cross-sectional shape.
  • the twelve convex projections projecting inwards towards the axis of rotation and the twelve concave depressions of the machine connection device can together form a star with twelve points, in particular a regular star, i.e. with twelve points regularly distributed around the circumference with an angular spacing of 30°.
  • the interior angles of this 12-pointed star can be, for example, 120° at the points and 210° at the points in the middle between two adjacent points.
  • the transitions between two adjacent sides of this 12-pointed star can be rounded, especially to facilitate manufacturing.
  • the radius of curvature of such transitions can, for example, be in a range between 5 mm and 1.5 mm.
  • the radius of curvature can be smaller at the upper axial end of the machine connection device than at the lower axial end of the machine connection device.
  • this radius of curvature in particular in a radial plane which lies centrally between the two axial ends of the machine connection device, is greater than 2 mm, in particular greater than 214 mm, preferably greater than 2.5 mm.
  • this radius of curvature, in particular in the centrally arranged radial plane is less than 4.5 mm, in particular less than 4 mm, preferably less than 3.5 mm. Further preferably, this radius of curvature, in particular in the centrally arranged radial plane, is approximately 3 mm ⁇ 14 mm. On the one hand, these radii of curvature achieve high strength, and on the other hand, they make production easier, for example when using a deep-drawing process.
  • the profile contour of the tool connection device can have roundings, in particular at transitions between two adjacent contact surfaces.
  • the radius of curvature of such transitions can, for example, lie in the areas mentioned above for the machine connection device, whereby the radius of curvature for the tool connection device can be essentially the same as the radius of curvature for the machine connection device or can deviate from it, in particular can be larger than it.
  • the radius of curvature of such roundings can be the same (i.e. constant) at all points of the rounding or can be different (i.e. variable).
  • two adjacent contact surfaces of the tool connection device enclose a certain angle, for example an interior angle of 120° or 210°, this is not necessarily to be understood as meaning that these two contact surfaces meet (in the geometrically exact sense) at exactly one point or at exactly one line/edge, but rather that there can be a rounding between them as described above.
  • recess mentioned in feature (g) is to be understood in particular as a single recess, that is to say as a continuous recess (in particular a structurally closed recess that is separated from any other recesses that may be present) – sometimes also referred to as a discrete recess – and not as the sum of several individual (discrete) recesses.
  • the term ‘circumference of the profile contour’ mentioned in feature g) means in particular the circumference that the profile contour of the tool connection device would have if it would also be continued in the area of the recess, in particular would be continued (if necessary regularly) as in areas in which the profile contour of the tool connection device has no recess or only much smaller recesses. If necessary, the term “circumference of the profile contour” (of the tool connection device provided with at least one recess) can also be understood to mean the circumference of the inner profile of the machine connection device, in particular at the height (in the axial direction) of the recess of the tool connection device.
  • the profile contour of the tool connection device can therefore, for example, have the shape of an irregular hexagon in at least one, in particular several, in particular all, planes perpendicular to the axis of rotation - or have neither a hexagon nor a heptagon.
  • reducing the number of projections may also result in a reduction in the moment of inertia, the mass and/or the material consumption of the tool device.
  • the profile contour of the tool connection device substantially corresponds to the profile contour of the machine connection device over a first partial area and deviates from the profile contour of the machine connection device over a second partial area, wherein the profile contour of the tool connection device in the second partial area runs within a volume which is defined by the inner profile of the machine connection device.
  • the profile contour of the tool connection device in a cross section perpendicular to the axis of rotation essentially represents part of a star-shaped polygon, wherein the star-shaped polygon has twelve outwardly projecting projections and twelve inwardly concave depressions.
  • the profile contour of the tool connection device in the second partial area of the tool connection device runs in the same cross section perpendicular to the axis of rotation within this star-shaped polygon (or within the volume defined by the respective star-shaped polygons in the various radial planes of the tool connection device).
  • the moment of inertia of the tool device is reduced because in the second partial area the inner profile runs closer to the axis of rotation than would be the case if the inner profile also followed the star-shaped polygon in the second partial area.
  • within the volume defined by the inner profile of the machine connection device The section of the tool connection device that is to be inserted into the machine connection device runs within the volume of the machine connection device anyway.
  • contact is created between the tool connection device and the machine connection device in at least several areas, namely point, line or surface contact, i.e. areas of the outer profile of the tool device touch the inner profile of the machine connection device at points or in areas.
  • within the volume means that the relevant area of the outer profile of the tool device runs at a distance from the inner profile of the machine connection device, i.e. on a smaller radius in relation to the axis of rotation.
  • the distance is in particular a distance that is greater than a microscopically small distance, for example a distance that is at least 0.1 mm in at least some areas.
  • the profile contour of the tool connection device in the second partial region connects two outward-facing projections by a substantially flat surface or a curved surface.
  • the moment of inertia of the tool device can also be reduced by such a flat or curved surface - not only because the profile contour of the tool connection device, as described above, runs closer to the axis of rotation, but also because such a curved and in particular such a flat surface can represent a more direct connection or "shortcut", the course of which can be shorter than a course along the star-shaped polygon. With the same wall thickness and the same starting material, a shorter course also results in a lower weight of the tool device. This can also result in material savings.
  • a profile contour with outward-facing projections and inward-facing depressions is particularly advantageous in terms of mechanical stability, i.e. the operational strength and/or the rigidity of the tool connection device.
  • the term operational strength refers to the ability of the tool to withstand the loads that occur for the projected service life
  • rigidity refers to the resistance of the tool to deformation, in particular elastic deformation, caused by a force or moment that occurs.
  • a design in which the profile contour of the tool connection device in the second partial area connects two outward-facing projections by an essentially flat surface or a curved surface is therefore particularly suitable for applications in which only a reduced load is to be expected, for example when machining a workpiece for which only low machining forces are required due to the material.
  • the profile contour can also have outward-facing projections and inward-facing recesses in the second partial area, but on a smaller radius than in the first partial area.
  • the profile contour of the tool connection device in the second partial region can connect the two contact surfaces of this single projection by at least three essentially flat surfaces or by at least one essentially curved surface or by at least one essentially flat surface and at least one essentially curved surface.
  • Such embodiments are also particularly suitable for applications in which only a reduced load is to be expected.
  • the mechanical stability or load-bearing capacity of the tool device can be increased by the at least one additional projection.
  • the profile contour of the tool connection device essentially matches the profile contour of the machine connection device over a first partial area and deviates from the profile contour of the machine connection device over a second partial area, wherein the profile contour of the tool connection device in the second partial area is within a volume which is defined by the inner profile of the machine connection device.
  • the profile contour of the tool connection device in the second partial area can have more outward-facing projections than the machine connection device has concave depressions.
  • a reduction in the moment of inertia, the mass and/or the material consumption can be achieved if necessary. Because the profile contour of the tool connection device deviates from the profile contour of the machine connection device in at least two, in particular at least three, areas offset by the circumference of the profile contour, a more even weight distribution can also be achieved in the area of the tool connection device than would be the case if the profile contour of the tool connection device deviated from the profile contour of the machine connection device in only one area of its circumference.
  • the regions in which the profile contour of the tool connection device substantially matches the profile contour of the machine connection device define a plurality of first sub-regions and the regions in which the profile contour of the tool connection device deviates from the profile contour of the machine connection device define a plurality of second sub-regions, wherein the profile contour of the tool connection device in the second sub-regions runs within a volume that is defined by the inner profile of the machine connection device.
  • the profile contour of the tool connection device in: exactly one of the second sub-regions or at least one of the second sub-regions or several of the second sub-regions or several, but not all, of the second sub-regions or all of the second sub-regions in a first cross section perpendicular to the axis of rotation it essentially corresponds to the profile contour of the machine connection device and in a second cross section perpendicular to the axis of rotation which is different from the first cross section it deviates from the profile contour of the machine connection device.
  • the profile contour of the tool connection device in the first cross section, also follows or corresponds to the profile contour of the machine connection device in one, several or all of the second sub-areas and thus has one or more outward-facing projections and possibly concave depressions in this/these sub-areas - corresponding to the twelve convex projections projecting inwards towards the axis of rotation and twelve concave depressions of the inner profile of the machine connection device.
  • the profile contour of the tool connection device in the second, different cross section does not follow or correspond to the profile contour of the machine connection device.
  • the profile contour of the tool connection device may not be conical in at least one or more of the second sub-areas, but may run parallel to the axis of rotation.
  • the deviation of the profile contour of the tool connection device from the profile contour of the machine connection device can therefore affect individual areas of the circumference as a whole (i.e. over the entire axial extension of the tool connection device), or only individual axial areas of this entire axial extension.
  • the profile contour of the tool connection device can first run conically in a second partial area (in particular following the profile contour of the machine connection device) and then parallel to the axis of rotation.
  • Feature c therefore allows designs in which, in some angular ranges (relative to the axis of rotation), the profile contour of the tool connection device follows the inner profile of the machine connection device over several or all cross-sections and not in other angular ranges.
  • Feature c) also allows designs in which the profile contour of the tool connection device is essentially conical in some or even all angular ranges, but with a different opening angle than the machine connection device, e.g. with a smaller opening angle.
  • the opening angle is considered to be twice the angle between the axis of rotation and a tangential plane at a point on the profile contour of the tool connection device or the machine connection device.
  • the opening angle of the profile contour of the tool connection device can also differ from the opening angle of the profile contour of the machine connection device in that the cross-section of the tool connection device in a plane further away from the machine tool (perpendicular to the axis of rotation) - i.e.
  • a plane further down - is smaller than in a plane closer to the machine tool (perpendicular to the axis of rotation) - i.e. a plane further up.
  • the opening angle of the profile contour of the tool connection device can then be smaller or larger than the opening angle of the profile contour of the machine connection device, or the same size.
  • the profile contour of the tool connection device deviates from the profile contour of the machine connection device in exactly one of the second partial regions or at least one of the second partial regions or several of the second partial regions or several, but not all, of the second partial regions or all second partial regions in all cross sections perpendicular to the axis of rotation.
  • Feature c) therefore allows, among other things, designs in which the profile contour in one or more sub-areas in all cross-sections perpendicular to the axis of rotation corresponds to the profile contour of the machine connection device and in one or more further sub-areas in some, but not all, cross-sections perpendicular to the axis of rotation corresponds to the profile contour of the machine connection device and in one or more further sub-areas in all cross-sections perpendicular to the axis of rotation deviates from the profile contour of the machine connection device.
  • the profile contour of the tool connection device can in turn run within the volume defined by the inner profile of the machine connection device. In this way, a reduction in the moment of inertia, the mass and/or the material consumption of the tool device can be achieved if necessary.
  • the profile contour of the tool connection device in at least a first cross section perpendicular to the axis of rotation essentially matches the profile contour of the machine connection device. This can be the case, for example, at the upper axial end of the tool connection device.
  • the profile contour of the tool connection device deviates from the profile contour of the machine connection device due to its course parallel to the axis of rotation.
  • the cross section perpendicular to the axis of rotation in which the profile contour of the tool connection device essentially matches the profile contour of the machine connection device, is not located at the upper axial end of the tool connection device, but for example at an axial position between the upper and lower ends of the tool connection device.
  • the profile contour of the tool connection device deviates from the profile contour of the machine connection device in all cross sections perpendicular to the axis of rotation.
  • the deviation in all cross sections perpendicular to the axis of rotation could, for example, manifest itself in such a way that the cross section or cross sections of the profile contour of the tool connection device matches the cross section or cross sections of the machine connection device over one or more angular ranges and deviates from it in one or more other angular ranges, in particular within the cross section of the machine connection device.
  • the profile contour of the tool connection device in these designs runs parallel to the axis of rotation.
  • the profile contour of the tool connection device can in turn run within the volume defined by the inner profile of the machine connection device.
  • a rotationally fixed connection between the tool connection device and the machine connection device can nevertheless be achieved if, at least in a cross section perpendicular to the axis of rotation, the profile contour of the tool connection device corresponds to or follows the profile contour of the machine connection device at least over a (sufficiently large) angular range and/or the tool connection device can touch the machine connection device at several points (distributed around the circumference).
  • the course of the profile contour of the tool connection device is steeper than the course of the inner profile of the machine connection device.
  • a different, in particular steeper, inclination of the profile contour of the tool connection device compared to the machine connection device can manifest itself, for example, in such a way that the smallest angle enclosed between one or more (tangential planes on one or more) contact surface(s) of the tool connection device and the axis of rotation is smaller than the smallest angle enclosed between one or more (tangential planes on one or more) inner profile surface(s) or machine contact surfaces of the inner profile of the machine connection device and the axis of rotation.
  • feature e) also allows designs in which the profile contour of the tool connection device is essentially conical, but with a different opening angle than the machine connection device, e.g. with a smaller opening angle.
  • the opening angle of the profile contour of the tool connection device can also deviate from the opening angle of the profile contour of the machine connection device in such a way that the cross-section of the tool connection device in a plane further away from the machine tool (perpendicular to the axis of rotation) - i.e. a plane further down - is smaller than in a plane closer to the machine tool (perpendicular to the axis of rotation) - i.e. a plane further up.
  • the opening angle of the profile contour of the tool connection device can then be smaller or larger than the opening angle of the profile contour of the machine connection device, or the same size.
  • the at least two recesses can be designed, for example, as through-holes or as depressions, in particular directed radially inwards. This in turn can achieve a reduction in the moment of inertia, the mass and/or the material consumption of the tool device.
  • At least f) applies, at least one of the recesses is arranged between two adjacent contact surfaces.
  • At least one of the recesses is arranged between two adjacent contact surfaces such that the two adjacent contact surfaces do not touch in at least one, in particular several, in particular all, cross sections perpendicular to the axis of rotation. In the latter case, the at least one recess therefore extends over the entire axial extent of one or both opposing edges of the contact surfaces. In contrast, the two adjacent contact surfaces touch in at least one, in particular several, cross sections perpendicular to the axis of rotation if the at least one of the recesses does not extend over the entire axial extent of one or both opposing edges of the contact surfaces.
  • the at least one of the recesses in the circumferential direction of the circumferential profile contour of the tool connection device has a length LA and a contact surface adjacent to this recess has a length LK, wherein the ratio LK:LA is at least 4:3, preferably at least 5:3, preferably at least 2:1, preferably at least 5:2, preferably at least 3:1.
  • a larger LK:LA ratio can improve the mechanical stability, i.e. the strength and/or rigidity of the tooling, and thus also its torque load capacity.
  • a smaller LK:LA ratio can achieve a greater reduction in the moment of inertia, mass and/or material consumption.
  • At least one, in particular several, in particular all, of the recesses is/are arranged in the circumferential direction of the circumferential profile contour of the tool connection device at angular positions at which a projection of the tool connection device is provided. At these angular positions, the effect of the recesses with regard to reducing the moment of inertia can be particularly great.
  • the profile contour of the tool connection device has at least one recess pointing radially inward.
  • the at least one recess of the tool connection device can be arranged in particular between two adjacent contact surfaces or can be formed by two adjacent contact surfaces.
  • At least one, in particular several, in particular all, of the recesses in the circumferential direction of the profile contour of the tool Connection device are arranged at angular positions at which a recess of the tool connection device is provided.
  • At least one, in particular several, in particular all, of the recesses at an angular position of a projection of the tool connection device can have a greater length in the circumferential direction of the profile contour of the tool connection device than at least one, in particular several, in particular all, of the recesses at an angular position of a recess in the tool connection device.
  • This can be advantageous in terms of manufacturing technology.
  • a recess at an angular position of a projection of the tool connection device makes a greater contribution to reducing the moment of inertia than an (otherwise similar) recess at an angular position of a recess in the tool connection device.
  • At least one, in particular several, in particular all, of the recesses at an angular position of a projection of the tool connection device can be substantially as large as at least one, in particular several, in particular all, of the recesses at an angular position of a recess of the tool connection device, or even smaller.
  • the relatively large recess contributes particularly to reducing the moment of inertia and, where appropriate, also the mass and material consumption of the tool device.
  • the recess extends in at least one plane perpendicular to the axis of rotation over at least 40%, in particular at least 45%, in particular at least 50% of the circumference of the profile contour of the tool connection device.
  • this recess does not extend in any plane perpendicular to the axis of rotation over at least 50%, in particular at least 45%, in particular at least 40% of the circumference of the profile contour of the tool connection device, if such a plane is considered on its own.
  • the recess can in this case extend over various planes running perpendicular to the axis of rotation.
  • the course of the recess in the circumferential direction can, for example, have one or more kinks, waves or a zigzag structure, etc. Similar to feature g), in designs where at least h) applies, a relatively small range of conformity (and thus a relatively large range of deviation) contributes particularly to a reduction in the moment of inertia and, where appropriate, also in the mass and material consumption.
  • the profile contour of the tool connection device deviates in the at least one deviation region from the inner profile of the machine connection device in that the profile contour of the tool connection device is set back radially inward with respect to the inner profile of the machine connection device to the axis of rotation, in particular runs on a smaller radius or smaller radii than a corresponding region of the inner profile of the machine connection device and/or the profile contour of the tool connection device has a different inclination to the axis of rotation with respect to the inner profile of the machine connection device, in particular runs parallel to the axis of rotation and/or the profile contour of the tool connection device has a recess and/or the profile contour of the tool connection device has a stepped structure.
  • stepped structure is to be understood in particular to mean that the profile contour of the tool connection device does not run essentially uniformly from one axial end of the contact surfaces to another axial end of the contact surfaces, but has at least one step in between.
  • step is understood to mean a significant change in the angle in a direction towards the axis of rotation, which is followed by a corresponding counter-change in the angle of inclination.
  • a first, in particular lower, region of the contact surface encloses an angle of 70° with a plane perpendicular to the axis of rotation, while another, in particular upper, region of the contact surface encloses an angle of 50° with a plane perpendicular to the axis of rotation.
  • a stepped structure can also have one or more sections in which the tool connection device runs (essentially) perpendicular to the axis of rotation.
  • a tool connection device with a stepped structure does not necessarily have to be stepped around the entire circumference, but can be stepped in some sections of the circumference and non-stepped in others.
  • the tool connection device can have a first stepped structure in one or more sections of the circumference and a second stepped structure, different from the first stepped structure, in one or more other sections of the circumference.
  • the profile contour of the tool connection device can have at least two discrete deviation areas, in particular at least three discrete deviation areas, and/or the profile contour of the tool connection device can have at least two discrete match areas, in particular at least three discrete match areas, and/or the profile contour of the tool connection device can deviate from the inner profile of the machine connection device in at least one deviation area in all planes running perpendicular to the axis of rotation, or the profile contour of the tool connection device can match the inner profile of the machine connection device in at least one deviation area in at least one, in particular in several, but not all, planes running perpendicular to the axis of rotation.
  • the tool connection device can also have (significantly) more than three conformity areas and/or deviation areas, for example (at least) six, in particular (at least) twelve, in particular (at least) 24.
  • the at least two contact surfaces, in particular all contact surfaces, of the tool connection device can extend between a first and a second end plane, which are arranged perpendicular to the axis of rotation and are spaced apart from one another, wherein the tool device can have a transition section which connects the tool connection device to the work area and which preferably adjoins the tool connection device, in particular substantially, at the level of the first end plane with respect to the axis of rotation, and wherein the tool device can have a cover section which extends from the outer profile of the tool connection device in the direction of the axis of rotation and which is located, in particular substantially, at the level of the second end plane with respect to the axis of rotation.
  • the first end plane may be located at or near the lower axial end of the tool connection device and the second end plane may be located at or near the upper axial end of the tool connection device.
  • a second aspect of the present disclosure relates to a tool device with at least one working area suitable for acting on a workpiece, which is intended for use with a machine tool, in particular a hand-held machine tool, wherein the machine tool has a rotary-oscillating drive shaft which moves at least 10 times per second in a first direction of rotation about a machine-fixed axis of rotation and then reverses the movement and moves in a second, opposite direction of rotation, wherein a machine connection device with an inner profile which widens conically in the direction of the axis of rotation is arranged on this drive shaft and coaxially thereto, which has a profile contour running around the axis of rotation with a number of twelve convex projections projecting inwards towards the axis of rotation and twelve concave depressions which form an uninterrupted, essentially continuously extending profile wall which are arranged essentially rotationally symmetrically about the axis of rotation, wherein this drive shaft has a holding device for holding the tool device, and wherein the tool device has a tool
  • the tool device can therefore be manufactured with a smaller wall thickness td in the area of the cover section than the wall thickness tk in the area of the contact surfaces. This can also achieve a reduction in the moment of inertia, the mass and/or the material consumption of the tool device.
  • the wall thickness tk in the region of the contact surfaces is measured: in a direction perpendicular to the corresponding contact surface, or in a direction that corresponds to a projection of a perpendicular to the corresponding contact surface onto a plane that is perpendicular to the axis of rotation. If the contact surfaces do not run parallel to the axis of rotation, these measurements result in a (possibly slightly) different wall thickness.
  • the wall thickness tk in the area of the contact surfaces is defined as the mean value of all wall thicknesses in the area of the contact surfaces or as the maximum value of all wall thicknesses in the area of the contact surfaces or as the minimum value of all wall thicknesses in the area of the contact surfaces.
  • These embodiments take into account in particular that the wall thickness in the area of the contact surfaces is not necessarily constant over all areas of the contact surfaces.
  • An average value of all wall thicknesses in the area of the contact surfaces can be defined as a median, for example, or determined as a weighted average value, for example by integrating the wall thicknesses over all contact surfaces and dividing the result of this integration by the total area of the contact surfaces.
  • the wall thickness td in the region of the cover section is measured in a direction parallel to the axis of rotation and is preferably defined as the average value of all wall thicknesses in the region of the cover section or as the maximum value of all wall thicknesses in the region of the cover section or as the minimum value of all wall thicknesses in the region of the cover section or as the wall thickness at the radially innermost point of the cover section.
  • the wall thickness tk in the region of the contact surfaces is at least 10% or 20% or 30% greater than the wall thickness td in the region of the cover section. Or expressed conversely, the wall thickness td in the region of the cover section is at least 10% or 20% or 30% smaller than the wall thickness tk in the region of the contact surfaces.
  • the wall thickness td in the area of the cover section is between 1 mm and 1.5 mm.
  • other dimensions are also possible.
  • the cover portion has at least one, in particular central, opening.
  • the hook devices disclosed in WO 2015/014468 A1 can pass through this opening in the cover section in order to hold the tool device on a machine tool as described in this publication.
  • the cover section can have further recesses or keying devices, such as areas raised in the axial direction (i.e. pointing upwards away from the first end plane), or depressions (i.e. areas in the cover section whose surface is closer to the first (lower) end plane than is the case with surrounding areas of the cover section) or through holes.
  • keying devices can serve to ensure that certain tool devices can only be used with certain machine tools, for example by certain machine tools having complementarily shaped keying devices in the machine connection device. On the other hand, such keying devices can also ensure compatibility with certain machine tools.
  • the profile contour of the tool connection device has a stepped structure.
  • the stepped structure can in particular have several steps.
  • the contact surfaces for different steps of the tool connection device can have a different inclination in relation to the axis of rotation.
  • the profile contour of the tool connection device can have different cross sections, in particular in the case of contact surfaces running parallel to the axis of rotation, in a plane perpendicular to the axis of rotation.
  • a third aspect of the present disclosure relates to a machine tool and tool device combination, comprising: a tool device as described above and a machine tool, wherein the machine tool has a rotary-oscillating drive shaft which moves at least 10 times per second in a first direction of rotation about a machine-fixed axis of rotation and then reverses the movement and moves in a second, opposite direction of rotation, and wherein on this drive shaft and coaxially there is arranged a machine connection device with an inner profile which widens conically in the direction of the axis of rotation, which has a profile contour running around the axis of rotation with a number of twelve convex projections projecting inwards towards the axis of rotation and twelve concave depressions which form an uninterrupted, essentially continuously extending profile wall which are arranged essentially rotationally symmetrically about the axis of rotation, wherein this drive shaft has a holding device for holding the tool device.
  • a fourth aspect of the present disclosure relates to a method for producing a tool device as described above, the method to produce the profile contour of the tool connection device, it has a primary forming, forming or generative process step or a combination of several such process steps, which are selected from a group consisting of forging, indenting, rolling, extruding, folding, deep drawing, beading, flanging, straightening, bending, stretching, upsetting, sintering, casting, layer-by-layer application, and/or to produce a recess or opening, it has a separating process step, preferably a thermally separating or a mechanically separating process step, or a combination of several such process steps, which are selected from a group consisting of sawing, grinding, milling, punching, shearing, particle beam cutting, electron beam cutting, laser beam cutting, plasma cutting, flame cutting, spark erosion cutting.
  • the tool device or at least its external shape, can be produced completely or predominantly by means of a generative manufacturing process.
  • the method comprises the following steps:
  • step C) machining the substantially flat region of the workpiece to produce the profile contour of the tool connection device, wherein step C) is carried out after steps A) and B).
  • At least one recess or opening is created before the profile contour of the tool connection device is produced from the initially essentially flat area of the workpiece. This can simplify the manufacturing process.
  • the recess or opening produced in step B) forms a recess or opening in the profile contour of the tool connection device, in particular between two adjacent contact surfaces, in particular in the region of an outwardly pointing projection and/or an inwardly concave depression of the profile contour of the tool connection device.
  • step B) it can be provided that recesses or openings are provided both in the area of an outwardly facing projection and in the area of an inwardly concave Indentations in the profile contour of the tool connection device can be formed. These can, for example, initially be the same size. However, the processing in step C) can result in a recess or opening in the area of an outward-facing projection ultimately being larger (in the circumferential direction) than a recess or opening in the area of an inward-facing concave depression in the profile contour of the tool connection device.
  • the recesses or openings in step B) can initially be produced with different sizes (in the circumferential direction).
  • a recess or opening that is provided in the finished tool device in the area of an outward-facing projection can initially be made smaller than a recess or opening that is provided in the finished tool device in the area of an inward-facing concave depression of the profile contour of the tool connection device.
  • the size of the recesses or openings can change, in particular change differently, for example in such a way that the recesses or openings initially produced with different sizes (in the circumferential direction), in particular on the projections or depressions of the profile contour of the tool connection device, assume essentially the same size (in the circumferential direction).
  • Steps A), B) and C) can be carried out in the order given. Instead of carrying out steps A), B) and C) sequentially, methods are also conceivable in which steps A) and B) are carried out essentially simultaneously, for example with the aid of a corresponding mold in which not only the (initially flat) outer contour of the tool device or the tool device as a whole is formed, but also the recesses or openings at the same time. In this variant too, however, step C) is only carried out after steps A) and B).
  • Fig. 1 is an exemplary perspective view of a machine connection device according to the prior art.
  • Fig. 2 is a perspective view of a tool connection device according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 3 shows a cross section of an inner profile of a machine connection device and an outer profile of a tool connection device in a plane perpendicular to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 4 shows a cross section of an inner profile of a machine connection device and an outer profile of a tool connection device in a plane perpendicular to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 5 shows a cross section of an inner profile of a machine connection device and an outer profile of a tool connection device in a plane perpendicular to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 6 shows a cross section of an inner profile of a machine connection device and an outer profile of a tool connection device in a plane perpendicular to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 7 shows a cross section of an inner profile of a machine connection device and an outer profile of a tool connection device in a plane perpendicular to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 8 shows a cross section of an inner profile of a machine connection device and an outer profile of a tool connection device in a plane perpendicular to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 9 shows a cross section of an inner profile of a machine connection device and an outer profile of a tool connection device in a plane perpendicular to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 10 shows a cross section of an inner profile of a machine connection device and an outer profile of a tool connection device in a plane perpendicular to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 11 shows a cross section of an inner profile of a machine connection device and an outer profile of a tool connection device in a plane perpendicular to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 12 shows a cross section of an inner profile of a machine connection device and an outer profile of a tool connection device in a plane perpendicular to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 13 shows a cross section of an inner profile of a machine connection device and an outer profile of a tool connection device in a plane perpendicular to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 14 shows a cross section of an inner profile of a machine connection device and an outer profile of a tool connection device in a plane perpendicular to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 15 is a cross-section of a machine connection device and a tool connection device in a plane parallel to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 16 is a cross-section of a machine connection device and a tool connection device in a plane parallel to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 17 is a cross-section of a machine connection device and a tool connection device in a plane parallel to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 18 is a cross-section of a machine connection device and a tool connection device in a plane parallel to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 19 is a cross-section of a machine connection device and a tool connection device in a plane parallel to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 20 is a cross-section of a machine connection device and a tool connection device in a plane parallel to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 21 is a cross-section of a machine connection device and a tool connection device in a plane parallel to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 22 shows a cross section of a machine connection device and a tool connection device in a plane parallel to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 23 is a cross-section of a machine connection device and a tool connection device in a plane parallel to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 24 shows a cross section of a machine connection device and a tool connection device in a plane parallel to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 25 is a cross-section of a machine connection device and a tool connection device in a plane parallel to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 26 shows a cross section of a machine connection device and a tool connection device in a plane parallel to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 27 shows a cross section of a machine connection device and a tool connection device in a plane parallel to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 28 shows a cross section of a machine connection device and a tool connection device in a plane parallel to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention, partly also a side view.
  • Fig. 29 shows a cross section of a machine connection device and a tool connection device in a plane parallel to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention, partly also a side view.
  • Fig. 30 is a cross-section of a machine connection device and a tool connection device in a plane parallel to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 31 shows a cross section of a machine connection device and a tool connection device in a plane parallel to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention, partly also a side view.
  • Fig. 32 shows in cross section a detailed view of a profile wall of a tool connection device in a plane parallel to the axis of rotation according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 33 is a plan view of a workpiece for producing a tool connection device according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 34 is a plan view of a tool connection device made from the workpiece of Fig. 33 according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 35 is a plan view of a tool device according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 36 is a side view of a machine tool and tooling combination according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 37 shows a process flow of a method for producing a tool connection device according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 1 shows an exemplary perspective view of a machine connection device 40 according to the prior art.
  • Fig. 1 is taken from WO 2015/014468 A1.
  • the machine connection device 40 is attached to the lower end of a drive shaft 41 of a machine tool 50 (Fig. 36) or forms an integral component with the drive shaft 41.
  • the drive shaft 41 and thus also the machine connection device 40 perform oscillating movements about the axis of rotation 10, wherein the axis of rotation 10 coincides with the longitudinal axis of the drive shaft 41.
  • the machine connection device 40 is limited at its (axial) lower end by a lower end surface 49.
  • An upper end surface 48 of the machine connection device is located at an axial distance from the lower end surface 49.
  • the machine connection device 40 has a profile wall 42a which has an annular basic shape, wherein the radially outer side is cylindrical in the example shown. Within the annular machine connection device 40 there is a cavity or recess with a volume defined by the machine connection device 40.
  • the essentially annular profile wall 42a forms a closed ring, i.e. it is not interrupted, although variants are also conceivable in which the profile wall 42a has one or more interruptions, i.e. it does not extend 360°.
  • the annular profile wall 42a has an inner profile with a profile contour 42 that runs around the rotation axis 10.
  • This profile contour 42 extends essentially between the lower end surface 49 and the upper end surface 48.
  • the inner profile or the profile contour 42 widens conically in the direction of the rotation axis 10, in such a way that the area with the smaller inner diameter is closer to the machine tool (or closer to the upper end surface 48) and the area with the larger inner diameter is at a greater distance from the machine tool (or closer to the lower end surface 49).
  • cross sections of the profile contour 42 in planes perpendicular to the axis of rotation 10 do not have a circular inner diameter - at least for the most part or at most axial positions - but resemble a star-shaped polygon with a number of twelve convex projections 44 projecting inwards towards the axis of rotation 10 and twelve concave depressions 45.
  • the inner profile 42 has two machine contact surfaces 43, whereby in the example shown there are rounded transitions (without reference numerals) between each two adjacent machine contact surfaces 43, i.e. at the angular positions of the projections 44 and the depressions 45.
  • the course of the inner profile 42 with the machine contact surfaces 43 and the rounded transitions in between could also be described as wave-shaped.
  • the machine contact surfaces 43 enclose an angle other than 90° with a radial plane. They are therefore inclined with respect to the axis of rotation 10.
  • the machine contact surfaces 43 are intersected by an infinitely large number of axial planes (i.e. planes which enclose the axis of rotation 10). Without loss of generality, we now consider a specific axial plane (not shown in the figures).
  • the machine connection device 40 also has two holding devices or hook devices 46 which are pivotally mounted about an axis perpendicular to the rotation axis 10. This pivot axis is located in the area of or slightly above the upper end surface 48.
  • a STARLOCK® tool device can be attached to or removed from the machine connection device 40.
  • a STARLOCK® tool device can be held on the machine connection device 40 by the interaction of the holding devices 46 and the profile wall 42a.
  • the machine tool 50 and the tool device 30 (Fig. 36) then form a machine tool and tool device combination 55 and can be used as intended for sawing, grinding, scraping, etc.
  • WO 2015/014468 A1 and WO 2015/014469 A1 contain further details regarding possible embodiments of the machine tool 50 and the holding devices 46. Express reference is made to these publications here. It should be noted that holding devices are also possible that have only a hook device 46 or another type of fastening, for example a screw, as is also described in WO 2015/014468 A1.
  • Fig. 36 shows a machine tool and tool device combination 55. In addition to the details described above, Fig. 36 shows that the tool device 30 has a working area 21. In the example shown, this is located at one end of the tool device 30 which is opposite the end of the tool device 30 with which it is attached to the machine tool 50. Alternative embodiments are also possible in which the tool device 30 has several working areas 21 which are separate from one another.
  • the tool device 30 has a transition section 7.
  • the rotary-oscillating movement is transmitted to the working area 21 through this transition section 7.
  • the transition section 7 can also be viewed as a flange or have one, as will be described in more detail below. This flange 7 can also extend in the opposite direction with respect to the working area 21 beyond the tool connection device, as is indicated in Fig. 36 at the right end of the tool device 30.
  • Fig. 2 shows a perspective view of a tool connection device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the tool connection device 1 is essentially constructed in two axially spaced planes, namely a first or lower end plane 18 and a second or upper end plane 19, with a profile wall 2a which is arranged between these axially spaced planes 18, 19 or extends between them.
  • the tool connection device 1 has a flange 7 or transition section 7 in the area of the lower end plane 18.
  • the outer circumference of this flange 7 is (circular) round in Fig. 2, whereby the flange 7 can also take on other shapes on its outer circumference in other embodiments.
  • the flange 7 has twelve recesses 9 evenly distributed in the circumferential direction. As indicated in Fig. 2 by a dashed circle in the area of the flange 7, these recesses 9 lie on a (fictitious) circle arranged concentrically with respect to the outer circumference of the flange 7. In other embodiments, a different number of such recesses 9 and a different arrangement thereof are also possible.
  • the recesses in the flange 7 can serve to attach the flange 7 to a Plate 28 (Fig. 35) must be secured, for example by screwing, riveting, welding, etc.
  • the plate 28, the flange 7 and/or the tool connection device 1 can be made of hardened sheet steel, for example, although other sufficiently stable materials are also conceivable. As shown in Fig. 35, the plate 28 together with the tool connection device 1 and the flange 7 forms the tool device 30. The working area 21 is arranged at the right end of the plate 28 in Fig. 35.
  • the plate 28 may be substantially planar (having a planar top surface and a parallel, spaced-apart planar bottom surface), although this is not mandatory.
  • the plate 28 may be angled at one or more locations.
  • Fig. 2 shows the tool connection device 1 (together with the flange 7 arranged thereon) as an independent component which, according to Fig. 35, can be connected to a plate 28 which is initially separate from it
  • the tool connection device 1, the flange 7 and the plate 28 can also be designed as an integral component (i.e. in one piece).
  • the entire tool device 30 can be provided in one piece.
  • the recesses 9 in the flange 7 can be omitted.
  • the flange 7 is not designed as a continuous, closed disk, but has a (central) recess (without reference number) in the form of a star-shaped polygon with twelve projections pointing (radially) outwards and twelve depressions pointing (radially) inwards. Above this central recess, Fig. 2 shows a raised area that forms the tool connection device 1.
  • the tool connection device 1 has a cover section 6 at its upper end (in the area of the upper end plane 19).
  • the cover section 6 also forms a star-shaped polygon with twelve outward-facing projections and twelve inward-facing recesses on its outer circumference, the star-shaped polygon formed by the cover section 6 being smaller than the star-shaped recess in flange 7.
  • the hook devices 46 shown in Fig. 1 can reach through the central opening 20 or one or more other holding devices of a Machine tool 50 extend through the central opening 20 in order to hold the tool connection device 1 or the entire tool device 30 on the machine tool 50.
  • the axis of rotation 10 not only runs centrally through the drive shaft 41 of the machine tool 50, but also centrally through the opening 20 of the tool connection device 1.
  • the axis of rotation 10 is perpendicular to the cover section 6.
  • the central opening 20 in the cover section 6 can, for example, have a round, in particular circular, shape, although other shapes are also possible.
  • the central opening 20 has a round basic shape, onto which eight outward-pointing bulges or arms are formed.
  • the cover section 6, as shown in Fig. 2 can have further recesses in addition to the central opening 20, which are explained in more detail below.
  • a profile wall 2a of the tool connection device 1 is arranged in the area between the flange 7 and the cover section 6 or extends in this.
  • the profile wall 2a defines 24 contact surfaces 3, which also follow the star-shaped course of the opening in the flange 7 or the star-shaped edge of the cover section 6.
  • the transitions between the cover section 6 and the contact surfaces 3 or between the contact surfaces 3 and the flange 7 can have rounded areas 8.
  • the outward-facing contact surfaces 3 of the tool connection device 1 are intended to enable (positive) contact with the inward-facing machine contact surfaces 43, preferably at least partial surface contact.
  • the contact surfaces 3 of the tool device 30 are arranged at least substantially in accordance with the course of the machine contact surfaces 43.
  • An outward-facing normal vector on a point of the contact surface 3 thus encloses an angle other than zero with a radial plane.
  • such a normal vector lies on a Straight lines that do not intersect the axis of rotation 10. This straight line therefore also encloses an angle other than zero with an axial plane on which this point lies.
  • the tool device 30 is (at least substantially) connected in a rotationally fixed manner to the drive shaft 41 of the machine tool 50.
  • the contact surfaces 3 in the embodiment according to Fig. 2 and also in all other embodiments described here can be (essentially) flat or curved in one direction or in multiple directions.
  • the term “curved in one direction” refers to a surface that is curved in only one direction at every point on the surface, e.g. a cylindrical surface.
  • the term “curved in multiple directions” refers to a surface that is curved in multiple directions at at least one point on the surface, e.g. a spherical surface. Mixed forms are also conceivable, so that a contact surface 3 can, for example, be flat in one area, curved in one direction in another area and curved in multiple directions in another area.
  • two adjacent contact surfaces 3 each form a projection 4 pointing (radially) outwards or a recess 5 set back (radially) inwards.
  • adjacent contact surfaces 3 do not touch each other in the embodiment according to Fig. 2.
  • a recess 9a or 9b in the circumferential direction of the profile wall 2a
  • the recesses 9a in the area of a projection 4 have a greater length (in the circumferential direction of the profile wall 2a) than the recesses 9b in the area of a recess 5.
  • the recesses 9a and 9b it is also possible for the recesses 9a and 9b to all have, for example, the same length in the circumferential direction of the profile wall 2a.
  • Figures 3 to 14 which can be viewed as variants of the tool connection device 1 of Figure 2.
  • Most of Figures 3 to 14 show only one section in a radial plane in the area of the contact surfaces 3, i.e. at an axial position that is located between the rounded portions 8 at the transition to the cover section 6 or the flange 7.
  • the tool connection devices 1 can have corresponding or similar sections, but - due to the conical design of the profile wall 2a - with a correspondingly larger or smaller diameter.
  • the sectional view of Fig. 3 shows the machine connection device 40 or its profile wall 42a in a cross section perpendicular to the axis of rotation between the outer circle shown in dashed lines, which indicates the cylindrical outer surface of the machine connection device 40, for example, and the outer star-shaped polygon of Fig. 3.
  • the inside of this outer star-shaped polygon represents the profile contour or the inner profile 42 of the machine connection device 40, on which machine contact surfaces 43 are arranged.
  • Fig. 3 also shows the tool connection device 1 or its profile wall 2a between the two inner star-shaped polygons in a cross section perpendicular to the axis of rotation.
  • the outside of the outer of these two inner star-shaped polygons represents the profile contour or the outer profile 2 of the tool connection device.
  • the innermost star-shaped polygon shown in dashed lines indicates the inside of the profile wall 2a.
  • the profile contour 2 of the tool connection device 1 has 24 contact surfaces 3 as well as twelve outward-facing projections 4 and twelve inwardly recessed recesses 5.
  • the profile contour 42 of the machine connection device 40 has twelve corresponding inward-facing projections 44 as well as twelve outwardly recessed recesses 45.
  • the star-shaped polygons shown in solid lines i.e. the profile contour 2 of the tool connection device 1 and the profile contour 42 of the machine connection device 40, are shown in Fig. 3 at a certain distance from each other. This distance is only for clarity. In normal use, the both Profi I contours 2, 42, depending on the manufacturing tolerances at numerous points or in numerous surface areas, so that a positive connection is created between the tool connection device 1 and the machine connection device 40.
  • Fig. 3 unlike in Fig. 2 - no recesses 9a, 9b are shown between adjacent contact surfaces 3. These can still be present, in particular in a radial plane that is different from the radial plane shown in the section.
  • the profile contour 2 i.e. the outer profile of the tool connection device 1 corresponds at least substantially to the profile contour 42 (i.e. the inner profile of the machine connection device 40) in at least the radial plane shown and possibly also in other radial planes. In one or possibly several (not shown) radial planes, however, the profile contour 2 deviates from the profile contour 42.
  • Figures 4 to 14 show further variants of the tool connection device 1 of Figures 2 and 3.
  • the type of representation essentially follows that of Figure 3, whereby in the interest of a compact, clear representation, features already described are not described again and may not be provided with corresponding reference symbols again.
  • Figures 4 to 14 the representation of the outside of the profile wall 42a of the machine connection device 40 (circle shown in dashed lines in Figure 3) and the inside of the profile wall 2a of the tool connection device 1 (polygon shown in dashed lines in Figure 3) has been omitted.
  • the embodiment in Fig. 4 has a deviation region 13.
  • the profile contour 2 of the tool connection device 1 does not follow or correspond to the profile contour 42 of the machine connection device 40.
  • the profile contour 42 of the machine connection device 40 in this deviation region 13 has (only) one recess 45 formed by two machine contact surfaces 43 and set back to the outside
  • the profile contour 2 of the tool connection device 1 in this deviation region 13 has two outward-facing projections 4 formed by a total of four contact surfaces 3 and an inwardly set back recess 5 between them.
  • the profile contour 2 thus deviates from the profile contour 42 in this deviation region 13 - in this region it runs set back radially inwards at a distance from the profile contour 42, i.e.
  • the profile contour 2 thus has a total of thirteen projections 4 and thirteen recesses 5.
  • the variant shown in Fig. 5 has a larger deviation range 13 or three separate deviation ranges 13. While in this/these deviation range(s) 13 the profile contour 42 has three recesses 45 formed by a total of six machine contact surfaces 43 and set back to the outside, the profile contour 2 in this/these deviation range(s) 13 has six outward-facing projections 4 formed by a total of twelve contact surfaces 3 with corresponding recesses 5 formed between them.
  • the profile contour 2 here again runs radially set back to the inside at a distance from the profile contour 42, i.e. within the volume defined by the profile contour 42.
  • the deviation range 13 can be larger or smaller, or there can be more or fewer deviation ranges 13.
  • the shape of the profile contour 2 is not limited to the shapes shown in Figures 4 and 5.
  • the profile contour 2 has a projection 4 in the (or in a) deviation region 13, which has a different shape from other projections.
  • the contact surfaces 3 of the profile contour 2 (measured in the radial plane shown) enclose an inner angle of (approximately) 120° at the outward-facing projections 4 and an inner angle of (approximately) 210° at the recesses 5, the embodiment of Fig. 6 also includes inner angles with other values. For example, at the recesses identified by the reference symbol 5, the inner angle is (approximately) 270°.
  • other shapes of the profile contour 2 are also possible, in particular with other interior angles and/or with contact surfaces 3 of different sizes, etc.
  • the outward-pointing projection of the profile contour 2, identified by the reference number 4 has an interior angle that is (substantially) less than 120°, namely approximately 60°.
  • Fig. 8 shows two embodiments.
  • the profile contour 2 of the tool connection device 1 predominantly matches the profile contour 42 of the machine connection device 40, namely in a first partial area or matching area 12.
  • the profile contour 2 deviates from the profile contour 42 in that the profile contour 2 in this partial area 13 connects two outward-facing projections - the two upper projections identified by the reference number 4 - by a (substantially) flat surface 14a, although "in between" there is another recess 45 of the profile contour 42 of the machine connection device 40 that is set back to the outside.
  • the profile contour 2 runs within the volume defined by the profile contour 42.
  • the profile contour 2 has only eleven outward-facing projections 4 and ten inward-set recesses 5.
  • a further projection 4 of the profile contour 2 is replaced by a (substantially) flat surface 14a, as indicated by a dashed line.
  • the profile contour 2 has only ten projections 4 (or only nine projections 4 if the upper right one is not to be regarded as a projection because there is no recess 5 between it and the neighboring projections 4 (top left and right)).
  • the profile contour 2 in this embodiment has only eight recesses 5.
  • Fig. 9 shows an embodiment in which the profile contour 2 in a first partial area 12 again (essentially) matches the profile contour 42.
  • This first partial area 12 extends with respect to the axis of rotation 10 over an angle ⁇ (here called the angle of agreement) of (approximately) 210°.
  • here called the angle of agreement
  • part of the star-shaped profile contour 2 namely in a second partial area or deviation area 13, which extends over an angle ⁇ (here called the angle of deviation) of (approximately) 150°
  • the profile contour 2 runs within the volume defined by the profile contour 42.
  • the curved connecting surface 14b may or may not rest against the inward-facing projections 44 of the profile contour 42 of the machine connection device 40.
  • second partial areas or deviation areas 13, in which the profile contour 2 deviates from the profile contour 42 can also be provided with intermediate first partial areas or areas of agreement 12, in which the Profile contour 2 (substantially) matches the profile contour 42.
  • the second partial region(s) or matching regions 13 can be larger or smaller than shown in Fig. 9.
  • the shape of the profile contour 2 in the second partial region 13, i.e. the curved connecting surface 14b, can deviate from the shape shown in Fig. 9.
  • Fig. 10 shows a modification of Fig. 9.
  • only one projection 4 of the profile contour 2 of the tool connection device 2 is provided, with two adjacent recesses 5.
  • the area between the two recesses 5 forms a matching area or first partial area 12.
  • first partial area 12 which extends over a matching angle ⁇ of (approximately) 30°
  • the profile contour 2, i.e. the contact surfaces 3a and 3b (essentially) match the profile contour 42.
  • the profile contour 2 i.e. the connecting surface 14b, deviates from the profile contour 42.
  • the curved connecting surface 14b touches the profile contour 42 of the machine connection device 40 at least at the (or some) inward-facing projections 44, so that a positive connection is produced solely through the contact between the profile contour 2 of the tool connection device 1 and the profile contour 42 of the machine connection device 40 and thus the tool device 30 can be connected to the machine tool 50 in a rotationally fixed manner. If the curved connecting surface 14b does not touch the profile contour 42, a positive connection and a rotationally fixed connection between the tool device 30 and the machine tool 50 can still be produced by the tool device 30 being held on the machine tool 50 by the hook or holding device(s) 46 on the one hand and by there being contact between the profile contour 2 and the profile contour 42 in the matching area 12 on the other. For some applications, this can represent sufficient fastening of the tool device 30 to the machine tool 50.
  • the embodiment according to Fig. 11 largely corresponds to the embodiment according to Fig. 10.
  • the two (essentially flat) contact surfaces 3a and 3b are larger than is the case according to Fig. 10.
  • the contact surfaces 3a and 3b only partially rest on the profile contour 42. Between these contact surfaces 3a and 3b, only one point of the star-shaped polygon remains, also provided with the reference number 4 in Fig. 11, although strictly speaking it is not an outward-pointing projection, because the profile contour 2 - at least in the section shown - does not have any recesses 5 set back inwards.
  • the contact surfaces 3a and 3b are connected by a curved connecting surface 14b, analogous to Fig. 10.
  • a curved connecting surface 14b analogous to Fig. 10.
  • the curved connecting surface 14b also touches the profile contour 42 of the machine connection device 40 at least at the inward-facing projections 44, although this is not mandatory.
  • Fig. 12 shows a further modification of the embodiment according to Fig. 3.
  • the cross-section of the tool connection device 1 shown with solid lines forms a hexagon, which is not a regular hexagon, but one in which two opposite sides are significantly longer than the remaining sides.
  • the tool connection device 1 On the four shorter sides, the tool connection device 1 has four contact surfaces 3a and 3b, on which the profile contour 2 of the tool connection device 1 (essentially) matches the profile contour 42 of the machine connection device 40, so that these areas represent areas of agreement 12.
  • the (far larger) deviation areas 13 extend in the remaining sections of the circumference of the tool connection device 1 or the machine connection device 40.
  • Fig. 12 also shows in dashed lines, as an example, the central opening 20 for fastening the tool device 30 to the machine tool 50, as well as two possible arrangements of the flange or transition section 7 and the working area 21.
  • the transition section 7 extends approximately from the middle of one of the longer sides of the hexagon perpendicular to it outwards.
  • the transition section 7 extends in the same orientation as the longer sides of the hexagon and forms, so to speak, an extension of the hexagon outwards.
  • Other shapes, sizes and orientations of the profile contour 2 and the transition section 7 are also possible.
  • Fig. 13 shows a modification of Fig. 12, whereby the profile contour 2 does not form a hexagon, but is curved in a kind of curved path compared to the embodiment according to Fig. 12 in such a way that the contact surfaces 3a and 3b lying opposite one another are not in contact with machine contact surfaces 43 lying symmetrically opposite one another with respect to the axis of rotation 10, but with machine contact surfaces 43 which are each offset by 150° with respect to the axis of rotation 10.
  • areas of agreement 12 each extend over an angle of 30°.
  • a larger of the two deviation areas 13 extends over an angle of 180°, a smaller one over an angle of 120°.
  • the two areas of agreement add up to an angle of agreement of 60°
  • the two deviation areas add up to an angle of deviation of 300°.
  • a positive or rotationally fixed fastening between the tool device 30 and the machine tool 50 can possibly already be achieved by the contact on the contact surfaces 3a and 3b, possibly also by fastening the tool device 30 by means of the holding or hook devices 46 in the area of the central opening 20.
  • the transition region 7 can also rest on the underside of the machine connection device 40, whereby the contact between the contact surfaces 3a or 3b and corresponding machine contact surfaces 43 is possibly improved when the tool device 30 is clamped against the machine connection device 40 by means of the holding or hook devices 46.
  • Fig. 14 shows a further modification of the embodiment according to Fig. 12.
  • the profile wall 2a is only in contact with corresponding machine contact surfaces 43 in the area of two adjacent contact surfaces 3a and 3b.
  • a positive or rotationally fixed fastening between the tool device 30 and the machine tool 50 can possibly already be achieved by the contact on the contact surfaces 3a and 3b and the fastening of the tool device 30 by means of the holding or hook devices 46 in the area of the central opening 20.
  • the transition region 7 can also lie on the underside of the machine connection device 40, whereby the contact between the contact surfaces 3a or 3b and corresponding machine contact surfaces 43 is possibly improved if the tool device 30 is clamped against the machine connection device 40 by means of the holding or hook devices 46.
  • a deviation between profile contour 2 and profile contour 42 can also occur both in the circumferential direction (as explained in Figures 2 to 14) and in the axial direction (as explained below with reference to Figures 15 to 31).
  • any deviation in the circumferential direction or any of the embodiments according to Figures 2 to 14 can be combined within the scope of the invention with any deviation in the axial direction or any of the embodiments according to Figures 15 to 31.
  • a tool device 30 can have several types of deviations in the circumferential direction and/or several types of deviations in the axial direction, optionally in different cross sections and/or different angular ranges related to the axis of rotation 10.
  • Fig. 15 shows a cross section of a machine connection device 40 and a tool connection device 1 in a plane parallel to the rotation axis 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the axis of rotation 10 runs vertically in the plane of the drawing in Fig. 15.
  • the machine connection device 40 is arranged symmetrically or coaxially around the axis of rotation 10. Due to the inclination of the profile contour or the inner profile 42 of the machine connection device 40, the space under the machine connection device 40 forms a trapezoid in the cross section shown. Also shown are two hook devices 46 of the machine tool 50, which serve to attach the tool device 30 or to brace the outer profile 2 of the tool connection device 1 against the inner profile 42 of the machine connection device 40.
  • the profile contour 2 of the tool connection device 1 is again shown at a certain distance from the profile contour 42 of the machine connection device 40 for the sake of clarity. In normal use, however, the profile contour 2 rests against the profile contour 42 at least in some areas.
  • the tool device 30 has a flange or transition section 7, at one end of which a working area 21 is provided.
  • the flange 7 is located (relative to the axis of rotation 10) in the area of a first (lower) end plane 18, which is indicated by a dashed line.
  • the tool connection device 1 rises above the flange 7 with a profile wall 2a (shown here as a trapezoid) with a profile contour 2.
  • the cover section 6, which also forms part of the tool connection device 1, adjoins the upper end of the profile wall 2a in the area of a second (upper) end plane 19, indicated by a dashed line.
  • the cover section 6 has the central opening 20 described above, through which the hook devices 46 or other holding devices 46 extend.
  • the profile contour 2 of the tool connection device 1 in the section shown in Fig. 15 essentially corresponds to the profile contour 42 of the machine connection device 40, this is not necessarily the case around the entire circumference of the tool connection device 1.
  • the profile contour 2 can deviate from the profile contour 42, for example according to one of the examples shown in Figs. 2 to 14 or according to one of the examples described below in Figs. 16 to 31.
  • the profile contour 2 of the tool connection device 1 does not run parallel to the profile contour 42 of the machine connection device 40, but (essentially) parallel to the rotation axis 10, over its entire axial extent. In this case, the profile contour 2 only rests against the machine connection device 40 at its upper end. This creates a recess 9 in the space (shown triangularly in Fig. 16) between the profile contour 2 and the profile contour 42. In Fig. 16 (right), however, the profile contour 2 runs as described with reference to Fig. 15.
  • the profile contour 2 of the tool connection device 1 does not run parallel to the profile contour 42 of the machine connection device 40, but (in sections) parallel to the axis of rotation 10, although not over its entire axial extent. Instead, the profile contour 2 has a step 17, at which the profile contour 2 runs (essentially) in a radial plane.
  • the step 17 can, for example, be arranged approximately in the middle between the lower and upper end planes 18, 19, or at another axial position. In this case, the profile contour 2 rests only at its upper end and at the level of the step 17 on the machine connection device 40.
  • the profile contour 2 has two steps.
  • the steps can divide the axial extension of the tool connection device 1 into axial sections of equal size or (as shown) different sizes.
  • more than two steps are also possible. Otherwise, the previous explanations with respect to Fig. 17 (left) apply accordingly.
  • the profile contour 2 also has a step 17. At this step 17, however, the profile contour 2 does not run in a radial plane, but merely changes its inclination. Above the step 17, the inclination of the profile contour 2 of the tool connection device 1 essentially corresponds to the inclination of the profile contour 42 of the machine connection device 40. Below the step 17, the profile contour 2 runs (essentially) parallel to the axis of rotation 10.
  • the profile contour 2 again has a step 17.
  • the profile contour 2 runs (essentially) in a radial plane.
  • the inclination of the profile contour 2 changes at this axial position.
  • the inclination of the profile contour 2 of the tool connection device 1 corresponds essentially to the inclination of the machine connection device 40.
  • the profile contour 2 runs (essentially) parallel to the axis of rotation 10.
  • the profile contour 2 has (relatively large) roundings 8 at its upper end. These extend over a larger area than any roundings that may be present at corresponding points at the upper end of the profile contour 42 of the machine connection device 40, i.e. the roundings 8 of the tool device 30 can have a larger radius of curvature than any roundings that may be present on the machine connection device 40. Below the roundings 8, the inclination of the profile contour 2 of the tool connection device 1 can essentially correspond to the inclination of the profile contour 42 of the machine connection device 40.
  • the profile contour has a step 17.
  • the inclination of the profile contour 2 of the tool connection device 1 essentially corresponds to the inclination of the profile contour 42 of the machine connection device 40.
  • the profile contour 2 does not run parallel to the axis of rotation 10 (as was the case in Fig. 17, for example), but merely changes its inclination.
  • the distance of the profile contour 2 from the axis of rotation 10 increases with increasing distance from the cover section 6.
  • the profile contour 2 runs steeper than above.
  • the opening angle of the tool connection device 1 in this section is smaller than the opening angle of the tool connection device 1 above the step 17 and also smaller than the opening angle of the corresponding section of the machine connection device 40.
  • the profile contour also has a step 17.
  • the inclination of the profile contour 2 of the tool connection device 1 essentially corresponds to the inclination of the profile contour 42 of the machine connection device 40.
  • the profile contour 2 does not run in a radial plane and above step 17 it does not run parallel to the axis of rotation 10, but merely changes its inclination.
  • the distance of the profile contour 2 from the axis of rotation 10 increases with increasing distance from the cover section 6.
  • the profile contour 2 runs steeper than above.
  • the opening angle of the tool connection device 1 in this section is larger than the opening angle of the tool connection device 1 below step 17 and also larger than the opening angle of the corresponding section of the machine connection device 40.
  • the profile contour has a step 17.
  • the inclination of the profile contour 2 of the tool connection device 1 essentially corresponds to the inclination of the profile contour 42 of the machine connection device 40.
  • the profile contour 2 does not run parallel to the axis of rotation 10, but changes its inclination. In contrast to the example in Fig. 20 (left), however, in this section the distance of the profile contour 2 from the axis of rotation 10 decreases with increasing distance from the cover section 6.
  • the profile contour does not have a step 17.
  • the inclination of the profile contour 2 of the tool connection device differs from the inclination of the profile contour 42 of the machine connection device 40 in that the distance of the profile contour 2 from the axis of rotation 10 decreases with increasing distance from the cover section 6. In this case, the profile contour 2 only rests on the machine connection device 40 at its upper end.
  • the embodiment shown in Fig. 22 differs from that of Fig. 15 in that the profile wall 2a on the left side has a shorter axial extension than on the right side.
  • the profile wall 2a on the left side does not protrude beyond the Machine connection device 40 (downwards).
  • the profile wall 2a can also be shortened at other points on the circumference, in particular at the same level as on the very left, as indicated by a line in which dots and dashes alternate. Only in the area on the right, near the transition section 7, does the axial extent of the profile wall 2a increase.
  • the axial extent of the profile wall 2a can increase steadily around the circumference up to the area of the transition section 7, as indicated by the diagonal dashed line.
  • Fig. 23 can be seen as an extreme case of the embodiment according to Fig. 22.
  • the tool device 30 has no profile wall 2a at all that runs below the cover section 6. This means that due to the finite material thickness of the cover section 6, the axial extension of the cover section 6 at its left edge represents the profile wall 2a.
  • the cover section 6 (the "profile contour 2") may only rest on the machine connection device 40 at its upper end, in particular if the left edge of the cover section 6 runs parallel to the axis of rotation 10.
  • Fig. 23 also shows a variant in a separate circle that shows an enlarged section at the left end of the cover section 6 (see small circle).
  • a profile wall 2a can rise, the height of which increases to the right.
  • the height of the profile wall 2a can, for example, increase evenly (in the circumferential direction), as indicated by a diagonal dashed line.
  • the height of the profile wall 2a can also increase in a non-uniform manner, as indicated by a line in which dots and dashes alternate.
  • Fig. 24 an embodiment is indicated that can essentially correspond to that of Fig. 13.
  • the cover section 6 does not extend to the very left of the inclined profile contour 42 of the machine connection device 40. Instead, contact surfaces 3a and 3b are formed on the cover section 6, namely at locations that correspond to the positions of the contact surfaces 3a and 3b in Fig. 13.
  • the tool connection device 1 can be supported on the machine connection device 40 by means of these contact surfaces.
  • the tool connection device 1 can be supported on the machine connection device 40 in the area to the right, i.e. in the direction of the transition section. Connecting device 40 can be supported.
  • a profile wall 2a can rise in the direction of the transition section 7 (i.e. to the right), the height of which increases to the right.
  • the height of the profile wall 2a can, for example, increase evenly (in the circumferential direction), as indicated by a diagonal dashed line.
  • Fig. 25 illustrates an embodiment that can be viewed as a variant of Fig. 24 and has already been explained in connection with Fig. 13.
  • the profile contour 2 of the tool connection device 1 in the right half is less steep than the profile contour 42 of the machine connection device 40.
  • a positive connection between the tool device 30 and the machine tool 50 can result from the contact surfaces 3a and 3b resting on the profile wall 42a and the tool device 30 being held on the machine tool 50 by means of hooks or other holding devices 46.
  • the flange 7 can also rest on the underside of the machine connection device 40, as already described.
  • the profile contour 2 of the tool connection device 1 can essentially match the profile contour 42 of the machine connection device 40 (at least in sections).
  • the wall thickness (i.e. thickness) td in the area of the cover section 6 differs from the wall thickness tk in the area of the contact surfaces 3 or the profile contour 2.
  • the wall thickness tk can be greater than the wall thickness td, for example at least twice as large.
  • the wall thickness tk in the area of the contact surfaces 3 or the profile contour 2 can also be greater than the wall thickness td in the area of the cover section 6.
  • the profile wall 2a can be double-walled, with an inner wall 22 and an outer wall 23. In the part of Fig. 27 shown on the left, these run essentially parallel to each other and also parallel to a machine contact surface 43.
  • the material thickness of the inner wall 22 and the outer wall 23 can be the same or different and also the same or different compared to the wall thickness td of the cover section 6.
  • the wall thickness tk is the total thickness of the profile wall 2a, i.e.
  • the Wall thickness tk can be measured in a radial plane, as indicated by the upper double arrow in the left half of Fig. 27. However, the wall thickness tk can also be measured in a direction perpendicular to a corresponding contact surface 3, as indicated by the lower double arrow in the left half of Fig. 27. This results in (slightly) different values for the wall thickness tk.
  • the outer wall 23 runs parallel to a machine contact surface 43, but the inner wall 22 does not.
  • the inner wall 22 can, for example, run parallel to the axis of rotation 10.
  • the wall thickness tk can be defined, for example, as the minimum value or maximum value of all wall thicknesses in the area of the contact surfaces 3 or, as indicated in Fig. 27, as an average value.
  • the machine connection device 40 is shown in cross section as in the previous figures, while the tool connection device 1 is shown in a side view. Accordingly, the profile wall 2a of the tool connection device 1 is shown with several contact surfaces 3 and alternating, outward-facing projections 4 and inwardly recessed recesses 5 located between them.
  • Several types of recesses 9 are shown in the profile wall 2a. These can represent different embodiments, but two or more different recesses 9 can also be provided in the profile wall 2a of a single embodiment.
  • a recess 9 can be designed, for example, in a zigzag manner (left), as a strip (middle) or round/oval (right).
  • a single recess 9 can be limited to one contact surface 3 or extend over two or more contact surfaces 3.
  • Fig. 29 shows further examples of recesses 9 in a profile wall 2a, which may have a wave shape or a kink.
  • profile contour 2 of the profile wall 2a according to Fig. 28 or 29 is interrupted in its course by the recesses 9 and thus deviates from a profile contour 42 of the machine connection device 40 at least at the level of the recesses 9, the profile contour 2 can, if necessary, correspond to the profile contour 42 of the machine connection device 40 at other axial positions, i.e. outside the recesses 9.
  • Fig. 30 shows features that can be combined with any of the other embodiments described here.
  • the cover section 6 a recess 25, i.e. a downward-facing depression.
  • the cover section 6 has a raised area 24.
  • the downward-facing recess 25 or the raised area 24 are designed as blind hole recesses, i.e. closed at the axial end. Instead, the axial end could also be open.
  • the recess 25 could be designed as a through hole instead of a blind hole recess.
  • the recess 25 and the raised area 24 can interact with corresponding features 26 and 27 of the machine connection device 40.
  • the recess 25 and the raised area 24 can function as a coding device, for example in such a way that the tool device 30 can only be used in a certain orientation to the machine tool 50 or that the compatibility of the tool device 30 with machine tools from different manufacturers or with certain types of machine tools from a certain manufacturer is ensured.
  • One or more of these or other types of coding devices can be provided on the cover section 6.
  • Fig. 31 shows - similar to Figures 28 and 29 - the machine connection device 40 in cross section and the tool connection device 1 in a side view. Accordingly, the profile wall 2a of the tool connection device 1 is shown with several contact surfaces 3 and intermediate, alternating, outward-facing projections 4 and inwardly recessed recesses 5.
  • the profile wall 2a has a plurality of recesses 9, 9a or 9b. As shown in the middle and in the left part, wider recesses 9a and narrower recesses 9b can alternate (in the circumferential direction). For example, wider recesses 9a can be arranged on some or all of the projections 4 of the side wall 2a and narrower recesses 9b on some or all of the depressions 5 of the side wall 2a, as is also shown in Fig. 2.
  • the recesses 9a and 9b can have similar shapes and the same length and position in the axial direction, as shown in the left half of Fig. 31.
  • Fig. 32 shows a cross-sectional detail view of a tool device 30 in a plane parallel to the rotation axis 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the section shown shows the profile wall 2a, a part of the cover section 6, and the Transition section 7 and the working area 21.
  • Fig. 32 shows rounded portions 8 at the transitions from the profile wall 2a to the cover section 6 or to the transition section 7.
  • the cover section 6 is arranged in the region of an upper end plane 19, the transition section 7 in the region of a lower end plane 18.
  • the profile wall extends between the rounded portions 8 and thus has an axial extension Ep.
  • the tool connection device as a whole or the distance between the lower and upper end planes 18, 19 has an axial extension Ew.
  • the profile wall 2a of the tool connection device 1 can extend over an axial area Ep that corresponds to less than 100% of the extension Ew of the tool connection device 1, for example at most 90% or at most 80% or at most 70% or at most 60% or at most 50% of the axial extension Ew of the tool connection device 1. If the rounded portions 8 have the same axial extension, the profile wall 2a can be arranged centrally in relation to the axial extension Ew of the tool connection device 1, otherwise it cannot be arranged centrally in relation to the latter.
  • the central opening 20 of the tool device 30 forms part of a radial, for example U-shaped, opening in the cover section 6, which extends along a radial to the edge of the cover section 6.
  • the radial along which the radial opening in the cover section 6 extends can in particular enclose an angle other than 0° with the longitudinal axis of the tool device 30, for example an angle in the range between approximately 120° and 150°.
  • the radial or U-shaped opening in the cover section 6 is followed by an opening or interruption in the profile wall 2a, so that the tool device 30 is open on one side.
  • the U-shaped opening in the cover section 6 and the adjoining opening or interruption in the profile wall 2a can have a substantially constant or variable width.
  • the U-shaped opening in the cover section 6 and the adjoining opening or interruption in the profile wall 2a is defined by two (at least in sections) substantially parallel edges in the cover section 6 or in the profile wall 2a.
  • FIG. 33 shows various stages in the manufacturing method of the tool connection device 1, while Fig. 37 shows the process sequence in general.
  • a workpiece 60 is provided in a step 81 from which the tool connection device 1 is to be manufactured.
  • the workpiece 60 can initially be present, for example, as a flat, round disk 60, for example made of hardened sheet steel.
  • the disk 60 thus has a flat region 61, which, however, in this exemplary embodiment extends over the entire disk 60.
  • the material thickness of the disk 60 can, for example, be in a range between 0.75 and 3 mm, preferably between 1 and 1.5 mm.
  • the workpiece 60 can initially be present without any contours, recesses, etc.
  • the disk 60 is provided with a plurality of recesses, in particular with a central opening 20, as well as a plurality of recesses 62, 63, 64 arranged around this central opening 20.
  • the recesses 62 to 64 - depending on the embodiment - can have different shapes and sizes and can be arranged at different radii from the center of the disk 60.
  • Fig. 33 shows three different types of such recesses 62 to 64, which are located on different radii.
  • the middle radius is indicated as a circle with a dashed line.
  • the disk 60 has recesses 63 distributed regularly around the circumference on this middle radius, each of which is offset by 15°. For reasons of clarity, however, only three of these recesses 63 are shown.
  • the recesses 63 are located in an (annular) area from which the profile wall 2a of the tool device is later created.
  • the recesses 64 on the outer radius can also be evenly distributed in the circumferential direction, for example offset by 30° each, as shown in Fig. 33.
  • These recesses 64 can be designed as welding points or as through holes for screws, rivets, etc. for later connection to the plate 28 (Fig. 35), as described above.
  • the recesses 62 on the inner radius can serve as coding devices as previously described or ensure compatibility with different types of machine tools.
  • only two recesses 62 offset by 30° are shown.
  • Corresponding further recesses 62 can be provided so that the disk 60 can have, for example, twelve recesses 62 in this area.
  • a further method step 83 the initially flat disk 60 is deformed, for example by a deep-drawing process or the like, in order to convert the disk 60 into the three-dimensional tool connection device 1, which is shown in Fig. 34.
  • an inner region of the disk 60 - in this example a region which is indicated in Fig. 34 by the inner of the two star-shaped polygons and whose outer edge runs between the recesses 62 and 63 - is offset relative to the outer ring in which the recesses 64 are located and which is indicated in Fig. 34 outside the larger of the two star-shaped polygons, so that this inner region is located on a different radial plane than the outer ring.
  • the inner area forms the cover section 6 of the tool connection device 1.
  • the outer ring represents the transition section or flange 7.
  • the middle area between the two star-shaped polygons shown in Fig. 34 forms the profile wall 2a, which extends between the flange 7 and the cover section 6 and whose contact surfaces 3 are inclined both with respect to a (radial) plane in which, for example, the flange 7 runs, and with respect to the axis of rotation 10 - which runs perpendicular to the plane of the drawing. Because the three-dimensional structure of the tool connection device 1 is not immediately apparent in the two-dimensional representation of Fig. 34, reference is also made (again) to Fig. 2.
  • the deformation taking place in step 83 also deforms the recesses 63 of Fig. 33.
  • the deformation (for example by deep drawing) makes the recesses 63 longer (“higher”) - in the two-dimensional representation of Fig. 34, this is illustrated by the fact that the radial extent of the recesses 63 (in Fig. 34 marked as recesses 9a and 9b) has increased.
  • the deformation makes those recesses 63 (in the circumferential direction) wider which are ultimately located at the locations of the outward-facing projections 4 of the profile wall 2a - in Fig. 34 these are the recesses 9a.
  • the deformation makes those recesses 63 (in the circumferential direction) narrower which are ultimately located at the locations of the recessed recesses 5 of the profile wall 2a - in Fig. 34 these are the recesses 9b.
  • step 83 the method may end (step 84).
  • the recesses 63 can also be dimensioned differently, in particular so that in step 82 those recesses 63 that are intended for positions on projections 4 and which later become the recesses 9a are formed narrower in the circumferential direction than those recesses 63 that are intended for positions on depressions 5 and which later become the recesses 9b. With appropriate dimensioning, the recesses 9a and 9b can then have essentially the same length in the circumferential direction after deep drawing. List of reference symbols

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Abstract

Eine Werkzeugeinrichtung zur Verwendung mit einer handgeführten Oszillations-Werkzeugmaschine hat wenigstens einen zur Einwirkung auf ein Werkstück geeigneten Arbeitsbereich. Die Werkzeugmaschine hat eine Antriebswelle mit einer Maschinen-Anschlusseinrichtung mit einem sich in Richtung der Drehachse konisch erweiternden Innenprofil, welches eine um die Drehachse umlaufende Profilkontur mit zwölf nach innen zur Drehachse hin ragenden konvexen Vorsprüngen sowie zwölf konkave Vertiefungen aufweist, welche eine nicht unterbrochene, stetig verlaufende Profilwand bilden, die rotationssymmetrisch um die Drehachse angeordnet sind. Die konische Erweiterung ist derart orientiert, dass sich kleinere Innendurchmesser des Innenprofils näher an der Werkzeugmaschine und größere Innendurchmesser im größeren Abstand von der Werkzeugmaschine befinden. Die Werkzeugeinrichtung weist eine Werkzeug-Anschlusseinrichtung auf, die drehfest mit der Maschinen-Anschlusseinrichtung verbindbar ist, um Drehmomente und Kräfte zwischen Werkzeugmaschine und Werkzeugeinrichtung zu übertragen, so dass die Werkzeugeinrichtung eine dreh-oszillierende Bewegung koaxial zur Antriebswelle ausführt. Die Werkzeug-Anschlusseinrichtung hat ein Außenprofil mit einer um die Drehachse umlaufenden Profilkontur mit wenigstens einem nach außen weisenden Vorsprung zum Eingreifen in die Vertiefungen des Innenprofils der Maschinen-Anschlusseinrichtung. Dieser Vorsprung hat wenigstens zwei Kontaktflächen. Die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung unterscheidet sich von der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung durch: die Anzahl der Vorsprünge; Unterbrechungen oder Ausnehmungen in der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung; den Verlauf der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung, der nicht konisch, sondern parallel zur Drehachse, oder anders geneigt als die Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung verläuft.

Description

Werkzeugeinrichtung, Werkzeugmaschinen- und Werkzeugeinrichtungskombination und Herstellungsverfahren
Beschreibung
Hiermit wird der gesamte Inhalt der Prioritätsanmeldung, DE 20 2022 106 179.3 (Gebrauchsmuster) durch Bezugnahme Bestandteil der vorliegenden Anmeldung.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugeinrichtung mit wenigstens einem zur Einwirkung auf ein Werkstück geeigneten Arbeitsbereich, welche zur Verwendung mit einer insbesondere handgeführten Werkzeugmaschine mit einer dreh-oszillierenden Antriebswelle vorgesehen ist.
Statt des Begriffs „Werkzeugeinrichtung“ wird im Folgenden vereinfachend auch der Begriff „Werkzeug“ verwendet, was aber nicht als Einschränkung zu verstehen ist. Ferner wird statt des Begriffs dreh-oszillierend auch einfach der Begriff oszillierend verwendet, der im Kontext dieser Beschreibung aber die gleiche Bedeutung haben soll.
Eine dreh-oszillierende Werkzeugmaschine, im Folgenden auch kurz als Oszillationsmaschine oder Oszillierer bezeichnet, ist im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung mit einer dreh-oszillierenden Antriebseinrichtung mit einer Antriebswelle, bei der die Antriebseinrichtung sich ausgehend von einer Mittellage in einer ersten Drehrichtung bewegt, zum Stillstand abgebremst wird und sich dann in umgekehrter Drehrichtung wieder bis zum Stillstand bewegt. Die dreh-oszillierende Bewegung des Werkzeugs macht es - anders als bei Maschinen mit kontinuierlicher Drehbewegung wie Bohrmaschinen, Kreissägen, Schleifmaschinen etc. - möglich, Werkzeuge mit nicht rotationssymmetrischer Gestaltung zu verwenden. Dadurch ergibt sich eine Vielzahl möglicher Werkzeuge, die mit einer dreh-oszillierenden Werkzeugmaschine betrieben werden können wie Tauchsägeblätter, Segmentsägeblätter, dreieckige oder segmentförmige Schleifwerkzeuge und dergleichen. Dreh-oszillierende Werkzeugmaschinen werden deshalb auch als Multitools bezeichnet. Die Oszillationsbewegung der Antriebseinrichtung der dreh-oszillierenden Werkzeugmaschine wird üblicherweise durch einen Antriebsmotor erzeugt, dessen Ausgangswelle um 90° versetzt zur (fiktiven) Längsachse der Antriebswelle angeordnet ist und sich üblicherweise mit einstellbarer Drehzahl in eine Richtung dreht. An der Ausgangswelle dieses Motors ist ein Exzenter angeordnet, der über eine Gabel die Antriebseinrichtung der dreh-oszillierenden Werkzeugmaschine antreibt. Die (fiktive) Achse, um welche die Werkzeugeinrichtung oszilliert, bezeichnen wir im Folgenden als Oszillationsachse oder kurz als Drehachse.
Der Winkelabstand der Oszillationsbewegung von der Mittellage zur jeweiligen Endlage kann typischerweise bis zu 5° betragen, üblich sind allerdings bei ausgeführten Maschinen meist geringere Winkel von 1 ° bis 2,5°, was einem Gesamtoszillationswinkel (1. - 2. Endlage) von 2° bis 5° entspricht. Diese Oszillationsbewegung wird typischerweise zwischen 5.000 und 50.000 mal pro Minute ausgeführt.
Die Umkehr der Drehrichtung bewirkt, dass auch die Bearbeitungskräfte des Werkzeugs, die bekanntlich immer entgegen der Bewegungsrichtung bzw. hier entgegen der Drehrichtung, wirken, ebenfalls ihre Richtung ändern. Aus den ihre Richtung wechselnden Bearbeitungskräften ergibt sich entsprechend dem Hebelarm, d.h. dem Abstand des Bearbeitungspunktes des Werkzeugs zur Drehachse, ein Drehmoment, das mit der Oszillation die Richtung umkehrt. Dem aus den Bearbeitungskräften herrührenden Drehmoment überlagert sich ein weiteres Moment, das sowohl während der Bearbeitung aber auch im Leerlauf wirksam ist, nämlich das aus dem Massenträgheitsmoment des Werkzeugs und der oszillierenden T eile der Werkzeugmaschine herrührende Drehmoment zum Abbremsen des Werkzeugs nach seiner höchsten Geschwindigkeit (z.B. dem jeweiligen Amplitudenmaximum der Sinuskurve bei einer sinusförmigen Drehgeschwindigkeitsänderung der Antriebseinrichtung) und der nach der Drehrichtungsumkehr erfolgenden erneuten Beschleunigung des Werkzeugs in die Gegenrichtung.
Die Drehmomente, die durch die Bearbeitungskräfte und durch die kinematischen Gegebenheiten des Oszillationsantriebs entstehen, werden im Wesentlichen von der Werkzeugmaschine aufgebracht und über die Antriebseinrichtung in die Werkzeugeinrichtung eingeleitet.
Durch die oszillierende Bewegung unterliegt der Bereich des Werkzeugs, in dem das Drehmoment eingeleitet wird, einer Biege-Wechsel-Beanspruchung. Diese sind bei metallischen Werkstoffen, aus denen die hier in Rede stehenden Werkzeuge üblicherweise gefertigt werden, besonders problematisch. Metalle weisen ein Kristallgefüge auf. Kommt es in einem Bereich eines metallischen Bauteils zu örtlichen Überlastungen, d.h. dass die im Bauteil wirkenden Spannungen an dieser Stelle höher sind als die vom Bauteil ertragbaren Spannungen, so entstehen zwischen den einzelnen Körnern des Metallgefüges Mikrorisse. Diese beeinträchtigen die Festigkeit des Bauteils in doppelter Hinsicht. Zum einen können in dem Bereich, in dem Mikrorisse entstanden sind, keine Spannungen im Bauteil übertragen werden. Dies bedeutet, dass durch die Rissbildung die Belastungen innerhalb dieses Bereiches erhöht werden, da sich die wirksame Fläche zur Kraftübertragung vermindert.
Zum anderen entsteht ein Phänomen, das im Maschinenbau üblicherweise als „Kerbwirkung“ bezeichnet wird. Die Bezeichnung rührt daher, da im Bereich einer Kerbe, insbesondere wenn die Kerbe scharfkantig ist, eine örtliche Spannungskonzentration entsteht, die im Bereich des die Kerbe umgebenden Werkstoffes zu Spannungen führt, die höher sind als die Spannungen in den Bereichen des Bauteils, die nicht durch eine solche Geometrie beeinflusst werden.
Diese erhöhten Belastungen führen dazu, dass die Rissbildung fortschreitet und schließlich zu einem Versagen des Bauteils führt.
Dieser Vorgang, der beispielsweise in den Arbeiten von Palmgren und Miner dokumentiert ist, wird als Schadensakkumulation bezeichnet.
Die Eigenschaft eines Werkstoffes bzw. eines Bauteils, schwingende Belastungen und insbesondere Biege-Wechsel-Belastungen zu ertragen, wird üblicherweise durch die sogenannte Wöhlerlinie dieses Bauteils dargestellt. Der Wöhler-Linie liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine wechselnde Belastung - beim Wöhler-Versuch wird vom Lastwechsel gesprochen - insbesondere von einem aus Stahl bestehenden Bauteil in vielen Fällen dann auf Dauer ertragen werden kann, wenn das Bauteil zwischen 2 Mio. und 6 Mio. (abhängig vom Werkstoff) derartiger Lastwechsel bei dieser Belastung ohne Schädigung übersteht. Im Maschinenbau spricht man dann von der sogenannten Dauerfestigkeit des Werkstoffs bzw. des Bauteils.
Ein oszillierend angetriebenes Werkzeug oszilliert, wie vorstehend ausgeführt, z.B. mit einer Frequenz von 20.000 Oszillationen/min. Dies bedeutet in der Diktion der betriebsfesten Bauteilgestaltung 40.000 Lastwechsel/min. oder 2,4 Mio. Lastwechsel/h.
Die untere Dauerfestigkeitsgrenze des Wöhler-Versuchs von 2 Mio. Lastwechseln wird also schon nach einer Stunde Betriebszeit des Werkzeugs überschritten.
Die hohe Zahl an Lastwechseln belastet besonders die Schnittstelle zwischen Werkzeug und Werkzeugmaschine. Die Höhe der Belastung ist dabei wesentlich von der Gestaltung der Schnittstelle und von den Bearbeitungskräften, die mit dem Werkzeug auf ein Werkstück aufgebracht werden, abhängig. Generell kann man dabei zwischen den Massenkräften und den Bearbeitungskräften unterscheiden.
Die Massenkräfte, die die Schnittstelle belasten, entstehen durch die Dreh-Oszillation, also durch das Abbremsen des Werkzeugs und die Beschleunigung in die jeweils entgegengesetzte Drehrichtung. Sie treten auch im Leerlauf auf, wenn die Werkzeugeinrichtung nicht im Kontakt mit einem Werkstück steht. Die Massenkräfte hängen vom Massenträgheitsmoment des Werkzeugs um dessen Oszillationsachse, der Drehzahl und vom Gesamt-Oszillationswinkel ab. Das Massenträgheitsmoment selbst ist davon abhängig, wie das Werkzeuggewicht um die Oszillationsachse herum angeordnet ist. Im Allgemeinen weisen schwere Werkzeuge ein größeres Massenträgheitsmoment um die Oszillationsachse auf als leichte Werkzeuge.
Die Bearbeitungskräfte hängen von der Art der Bearbeitung, von den Materialeigenschaften des bearbeiteten Werkstücks, von der Normalkraft, mit der das Werkzeug gegen das Werkstück gedrückt wird, und von den Leistungsdaten der Oszillationsmaschine ab.
Bei der Gestaltung der Werkzeugeinrichtung muss der Konstrukteur einen Zielkonflikt lösen: sollen hohe Bearbeitungskräfte bei höheren oder hohen Drehzahlen aufgebracht werden, muss ein stabiles Werkzeug mit einer stabilen Schnittstelle verwendet werden. Dies führt aber dazu, dass das Werkzeug insgesamt schwerer wird, wodurch die Massenkräfte steigen. Mit höheren Bearbeitungskräften und höheren Drehzahlen steigt die Belastung der Schnittstelle stark an.
Wird dagegen ein leichtes Werkzeug mit geringerem Massenträgheitsmoment verwendet, sinken die auf die Schnittstelle wirkenden Massenkräfte, gleichzeitig können mit leichten Werkzeugen aber keine hohen Bearbeitungskräfte aufgebracht werden.
Eine Lösung dieses Zielkonflikts haben die Anmelderinnen der vorliegenden Erfindung durch die Markteinführung der STARLOCK®-Schnittstelle im Jahr 2016 vorgestellt, die unter anderem in der WO 2015/014467 A1 und der WO 2015/014468 A1 beschrieben ist. Während z.B. Tauchsägeblätter, Segmentsägewerkzeuge oder Schaber und dergleichen früher üblicherweise aus einem flachen Stahlblech mit einer Wandstärke von 1 bis 2 mm ausgestanzt worden sind, ist die Starlock-Schnittstelle dreidimensional mit zur Oszillationsachse geneigten Kontaktflächen der Werkzeugaufnahme der Maschine und der Anschlusseinrichtung des Werkzeugs ausgebildet. Dies hat mehrere Vorteile: durch die dreidimensionale Gestaltung erhöht sich die Kontaktfläche zwischen der Werkzeugaufnahme der Maschine und der Anschlusseinrichtung des Werkzeugs, wodurch die Flächenpressung bei gleicher Belastung abnimmt. Die Übertragung der Kräfte zur Anschlusseinrichtung der Werkzeugeinrichtung erfolgt formschlüssig über ein speziell gestaltetes Profil, mit insgesamt zwölf abgerundeten Vorsprüngen, die radial nach außen vorspringen und eine gleichmäßige Krafteinleitung in das Werkzeug ermöglichen. Dieses Profil ist einerseits in der Werkzeugaufnahme der Oszillationsmaschine und andererseits als dazu im Wesentlichen komplementäres, ebenfalls zwölf Vorsprünge aufweisendes Profil in der Anschlusseinrichtung des Werkzeugs vorgesehen. Die Neigung der Kontaktflächen führt dazu, dass die Anschlusseinrichtung des Werkzeugs so in Richtung der Oszillationsachse in die Werkzeugaufnahme der Oszillationsmaschine eingepresst werden kann, dass die Anschlusseinrichtung spielfrei von der Werkzeugaufnahme aufgenommen wird. Dadurch wird das Auftreten eines Relativspiels zwischen Werkzeugaufnahme und Werkzeugeinrichtung vermieden. Die im Stand der Technik bekannten Nachteile einer formschlüssigen Verbindung zwischen der Werkzeugaufnahme einer Oszillationsmaschine und der Werkzeugeinrichtung, insbesondere die durch das Relativspiel auftretende Erwärmung und der Verschleiß der Schnittstelle der Werkzeugeinrichtung kann somit vermieden werden, ohne die Vorteile der formschlüssigen Verbindungen in Bezug auf die Kraftübertragung und die exakte Ausrichtung des Werkzeugs im Hinblick auf die Längsachse der Oszillationsmaschine (die Längsachse der Oszillationsmaschine ist in der Regel, wie ausgeführt, mit einem Winkel von 90° zur drehoszillierenden Antriebswelle der Oszillationsmaschine ausgerichtet) zu verlieren. Diese exakte Ausrichtung ist z.B. dann wesentlich, wenn mit einem Tauchsägeblatt oder einer dreieckförmigen Schleifeinrichtung gearbeitet wird.
Die Starlock-Schnittstelle hat, wie von deren Erfindern vorausgesehen, dazu geführt, dass heute Oszillationsmaschinen mit deutlich höheren Leistungen verwendet werden können, als dies zuvor möglich war. Um zu verhindern, dass leichtere Maschinen mit geringerer Leistung durch schwere Werkzeuge überlastet werden, ist eine Einteilung in drei Klassen verwirklicht worden, und die Anschlusseinrichtung der Werkzeuge ist dementsprechend so gestaltet worden, dass nur leichte Werkzeuge auf Maschinen mit geringerer Leistung verwendet werden können.
Wie die Erfinder der vorliegenden Erfindung festgestellt haben, gibt es aber ein Bedürfnis am Markt nach Werkzeugen, die einerseits von einer Maschine mit Starlock-Profil aufgenommen werden können, deren Anschlusseinrichtung aber andererseits einfacher gestaltet ist und/oder ein reduziertes Massenträgheitsmoment aufweist.
Die vorliegende Erfindung stellt sich deshalb die Aufgabe, ein alternatives, mit Starlock kompatibles Profil für die Anschlusseinrichtung des Werkzeugs zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Werkzeugeinrichtung gemäß den entsprechenden unabhängigen Ansprüchen gelöst. Weitere unabhängige Ansprüche stellen eine Werkzeugmaschinen- und Werkzeugeinrichtungskombination sowie ein Herstellungsverfahren unter Schutz. Zu bevorzugende Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In der nachfolgenden Beschreibung und in den Ansprüchen werden die Begriffe „oben“ und „unten“ in der Bedeutung verwendet, dass „oben“ meint: „näher an der Werkzeugmaschine“ und „unten“ meint: „weiter von der Werkzeugmaschine entfernt“. Die Begriffe oben und unten entsprechen der Arbeitsposition einer handgeführten Werkzeugmaschine, wenn diese z.B. eingesetzt wird, um Schleifarbeiten an einer horizontalen Fläche, die sich unterhalb der Hände der Bedienungskraft der Werkzeugmaschine befindet, oder um Sägearbeiten an einer vertikalen Struktur vorzunehmen, bei der sich die Säge ebenfalls unterhalb der Hände des Bearbeiters befindet. Die Werkzeugmaschine kann aber auch in anderen Orientierungen benutzt werden. Wird die Werkzeugmaschine beispielsweise in einer Orientierung benutzt, bei der sich eine schleifend zu bearbeitende horizontale Fläche oberhalb der Hände der Bedienungskraft der Werkzeugmaschine befindet, so befindet sich ein nach der vorliegenden Definition „oben“ angeordnetes Bauteil tatsächlich unterhalb eines nach der vorliegenden Definition „unten“ angeordneten Bauteils.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Werkzeugeinrichtung mit wenigstens einem zur Einwirkung auf ein Werkstück geeigneten Arbeitsbereich, welche zur Verwendung mit einer insbesondere handgeführten Werkzeugmaschine vorgesehen ist, wobei die Werkzeugmaschine eine dreh-oszillierende Antriebswelle aufweist, die sich wenigstens 10 mal pro Sekunde in eine erste Drehrichtung um eine maschinenfeste Drehachse bewegt und dann jeweils die Bewegung umkehrt und sich in eine zweite, entgegengesetzte Drehrichtung bewegt, wobei an dieser Antriebswelle und koaxial zu dieser eine Maschinen-Anschlusseinrichtung mit einem sich in Richtung der Drehachse konisch erweiternden Innenprofil angeordnet ist, welches eine um die Drehachse umlaufende Profilkontur mit einer Anzahl von zwölf nach innen zur Drehachse hin ragenden konvexen Vorsprüngen sowie zwölf konkave Vertiefungen aufweist, welche eine nicht unterbrochene, im Wesentlichen stetig verlaufende Profilwand bilden, die im Wesentlichen rotationssymmetrisch um die Drehachse angeordnet sind, wobei diese konische Erweiterung derart orientiert ist, dass sich der Bereich des Innenprofils mit dem kleineren Innendurchmesser näher an der Werkzeugmaschine befindet, was als oben bezeichnet wird, und der Bereich mit dem größeren Innendurchmesser sich im größeren Abstand von der Werkzeugmaschine befindet, was als unten bezeichnet wird, wobei diese Antriebswelle eine Halteeinrichtung zum Halten der Werkzeugeinrichtung aufweist, und wobei die Werkzeugeinrichtung eine Werkzeug-Anschlusseinrichtung aufweist, welche im Wesentlichen drehfest mit dieser Maschinen-Anschlusseinrichtung verbindbar ist, um Drehmomente und Kräfte zwischen Werkzeugmaschine und Werkzeugeinrichtung zu übertragen, so dass die Werkzeugeinrichtung eine dreh-oszillierende Bewegung koaxial zu dieser Antriebswelle ausführt, wobei die Werkzeug-Anschlusseinrichtung ein Außenprofil mit einer um die Drehachse umlaufenden Profilkontur mit wenigstens einem nach außen weisenden Vorsprung aufweist, wobei dieser wenigstens eine Vorsprung dazu eingerichtet ist, im mit der Werkzeugmaschine verbundenen Zustand in diese Vertiefungen des Innenprofils der Maschinen-Anschlusseinrichtung einzugreifen und wobei der wenigstens eine nach außen weisende Vorsprung wenigstens zwei Kontaktflächen aufweist, wobei wenigstens eine dieser Kontaktflächen dafür vorgesehen ist, die Drehbewegung der Maschinen-Anschlusseinrichtung auf die Werkzeug-Anschlusseinrichtung in der ersten Drehrichtung zu übertragen, und wobei wenigstens eine zweite dieser Kontaktflächen dafür vorgesehen ist, die Drehbewegung der Maschinen-Anschlusseinrichtung auf die Werkzeug-Anschlusseinrichtung in der zweiten Drehrichtung zu übertragen, wobei die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung abweichend von der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung gestaltet ist und sich von der Profilkontur der Maschinen- Anschlusseinrichtung wenigstens dadurch unterscheidet, dass a) die Anzahl der Vorsprünge der Werkzeugeinrichtung einer Gruppe entnommen ist, die aus den Zahlen 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 und 11 besteht, insbesondere einer Gruppe entnommen ist, die aus den Zahlen 1 , 2, 3, 4, 5, 8, 9, 10 und 11 besteht, und/oder b) die Anzahl der Vorsprünge der Werkzeugeinrichtung 13 oder mehr beträgt, und/oder c) die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung an wenigstens zwei, insbesondere wenigstens drei, um den Umfang der Profilkontur versetzten Bereichen von der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung abweicht und/oder d) die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung nicht konisch gestaltet ist, sondern parallel zur Drehachse verläuft und/oder e) die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung gegenüber der Drehachse geneigt ist und wobei die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung anders geneigt ist als die Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung und/oder f) die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung eine Anzahl von wenigstens zwei, insbesondere wenigstens drei, Ausnehmungen aufweist und/oder g) die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung eine Ausnehmung aufweist, die wenigstens 40%, insbesondere wenigstens 45%, insbesondere wenigstens 50% des Umfangs der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung darstellt und/oder h) die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung wenigstens einen Übereinstimmungsbereich aufweist, in dem die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung mit der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung übereinstimmt, und wenigstens einen Abweichungsbereich aufweist, in dem die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung von der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung abweicht, wobei sich der wenigstens eine Übereinstimmungsbereich in Summe über einen Übereinstimmungswinkel von höchstens 225°, insbesondere höchstens 220°, 210°, 200°, 190°, 180°, 170°, 160°, 150°, 140°, 130°, 120°, 110°, 100°, 90°, 80°, 70°, 60°, 50°, 40°, 30°, 20° oder 10°, gemessen in Umfangsrichtung um die Drehachse, erstreckt und sich der wenigstens eine Abweichungsbereich in Summe über einen Abweichungswinkel erstreckt, wobei Übereinstimmungswinkel + Abweichungswinkel = 360° und/oder i) die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in wenigstens einer, insbesondere mehreren, insbesondere allen, Ebenen senkrecht zur Drehachse nicht die Form eines regelmäßigen Sechsecks oder eines Siebenecks aufweist.
Dadurch, dass die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung abweichend von der Profilkontur der gemäß dem ersten Aspekt definierten Maschinen-Anschlusseinrichtung gestaltet ist, kann zumindest gemäß manchen Ausführungsformen die Masse der Werkzeugeinrichtung und/oder ihr (Dreh-)Trägheitsmoment (im Folgenden vereinfachend auch als Trägheitsmoment bezeichnet) reduziert werden. Des Weiteren lässt sich zumindest gemäß manchen Ausführungsformen eine Materialeinsparung bei der Herstellung der Werkzeugeinrichtung erreichen, und die Werkzeugeinrichtung kann gegebenenfalls auch mit Werkzeugmaschinen verwendet werden, die eine andere Maschinen-Anschlusseinrichtung als die gemäß dem ersten Aspekt definierte Maschinen-Anschlusseinrichtung aufweisen. Außerdem kann zumindest gemäß manchen Ausführungsformen das Drehmoment, das von der Werkzeugmaschine auf die Werkzeugeinrichtung übertragen werden kann bzw. von der Werkzeugeinrichtung, insbesondere ohne Beschädigung derselben, aufgenommen werden kann, erhöht werden.
Zumindest gemäß manchen Ausführungsformen ist der Begriff „Vorsprung“ im Zusammenhang mit der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung so zu verstehen, dass die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in wenigstens einem Querschnitt senkrecht zur Drehachse an wenigstens einem Bereich (des Außenumfangs) konkav ausgebildet ist. Gemäß dieser Definition hat beispielsweise ein regelmäßiges Dreieck, Viereck, Fünfeck usw. oder auch ein Rechteck keinen „Vorsprung“, weil zwischen den Ecken dieser Polygone (von außen gesehen) kein konkaver Bereich vorhanden ist. Dagegen hat gemäß dieser Definition ein Viereck mit einer Ecke, deren Innenwinkel größer als 180° ist, zwei Vorsprünge, nämlich an den dieser Ecke benachbarten Ecken.
Weiter vorzugsweise ist der Begriff „Vorsprung“ im Zusammenhang mit der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung so zu verstehen, dass die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in wenigstens einem Querschnitt senkrecht zur Drehachse an wenigstens zwei Bereichen (des Außenumfangs) konkav ausgebildet ist. Nach dieser Definition hätte also das oben erwähnte Viereck mit einem Innenwinkel, der größer als 180° ist, keinen Vorsprung. Dagegen hätte nach dieser Definition beispielsweise ein Quadrat, bei dem an einer Kante zusätzlich ein Dreieck angeformt ist (sodass sich daraus 7-Eck mit zwei Innenwinkeln größer als 180° ergibt), genau einen Vorsprung, nämlich an der verbleibenden, nach außen weisenden Spitze des Dreiecks zwischen diesen zwei Innenwinkeln.
Der Begriff „Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung“ meint vorliegend das Außenprofil der Werkzeug-Anschlusseinrichtung. Die Werkzeug-Anschlusseinrichtung kann auch ein (der Drehachse zugewandtes) Innenprofil mit einer (Innen-)Profilkontur aufweisen, die der Profilkontur des Außenprofils der Werkzeug-Anschlusseinrichtung (im Wesentlichen) entsprechen kann oder aber davon (signifikant) abweichen kann. „Profilkontur der Maschinen-Anschluss- einrichtung“ meint vorliegend das Innenprofil der Maschinen-Anschlusseinrichtung.
Der Begriff „Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung“, wie er vorliegend verwendet wird, betrifft nicht notwendigerweise die gesamte axiale Erstreckung der Werkzeug-Anschlusseinrichtung, obwohl auch dies möglich ist. Insbesondere kann sich die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung so zwischen zwei axialen Positionen erstrecken, dass eine oder beide dieser axialen Positionen nicht mit den entsprechenden axialen Endpositionen der Werkzeug-Anschlusseinrichtung zusammenfallen. So kann die Werkzeug-Anschlusseinrichtung beispielsweise, insbesondere fertigungsbedingte, Abrundungen an einer oder beiden ihrer axialen Endpositionen (bzw. in deren Nähe) aufweisen, wobei sich die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung über einen axialen Bereich erstreckt bzw. in einem solchen axialen Bereich liegt, der sich an diese Abrundung(en) anschließt bzw. zwischen diesen Abrundungen liegt. Insbesondere kann dieser axiale Bereich (im Wesentlichen) konzentrisch zwischen den axialen Endpositionen der Werkzeug-Anschlusseinrichtung bzw. den Abrundungen liegen, oder aber nicht-konzentrisch - beispielsweise, wenn sich eine der Abrundungen über einen größeren axialen Bereich erstreckt als die am anderen axialen Ende gelegene Abrundung. Die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung kann sich beispielsweise über einen axialen Bereich erstrecken, der höchstens 90% oder höchstens 80% oder höchstens 70% oder höchstens 60% oder höchstens 50% der axialen Erstreckung der Werkzeug-Anschlusseinrichtung entspricht.
Entsprechendes kann für die Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung in Bezug auf die axiale Erstreckung der Maschinen-Anschlusseinrichtung gelten.
Die axiale Erstreckung der Werkzeug-Anschlusseinrichtung kann (wenigstens in manchen auf die Drehachse bezogenen Winkelbereichen) gleich der axialen Erstreckung der Maschinen- Anschlusseinrichtung sein, oder aber größer, oder aber kleiner als diese sein. In ähnlicher Weise kann die axiale Erstreckung der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung gleich der axialen Erstreckung der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung sein, oder aber größer, oder aber kleiner als diese sein.
Eine Ebene senkrecht zur Drehachse wird vorliegend auch als Radialebene bezeichnet. In Bezug auf die Werkzeugmaschine ist eine solche Radialebene also eine Ebene senkrecht zur Drehachse dieser Werkzeugmaschine. In Bezug auf die Werkzeugeinrichtung ist eine solche Radialebene eine Ebene senkrecht zur Drehachse der Werkzeugeinrichtung, um welche letztere sich dreh-oszillierend bewegt, wenn die Werkzeugeinrichtung bestimmungsgemäß, koaxial mit der Drehachse der Werkzeugmaschine verbunden ist und von dieser angetrieben wird.
Wie man nicht zuletzt an den Merkmalen d) und e) erkennt, kann die Neigung der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung zu einer Radialebene 90° betragen oder einen von 90° verschiedenen Wert annehmen. Bei einer Neigung von 90° zu einer solchen Radialebene ist die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung nicht zur Drehachse geneigt bzw. die Neigung der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung zur Drehachse beträgt 0°. Bei einer von 90° verschiedenen Neigung zu einer Radialebene ist die Neigung der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung zur Drehachse von 0° verschieden. Eine Tangentialebene an einem Punkt der so geneigten Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung schneidet die Drehachse in genau einem Punkt.
Ferner kann bei einer von 90° verschiedenen Neigung zu einer Radialebene die Neigung größer, oder aber kleiner als 90° sein, wobei vorliegend eine Neigung, die weniger als 90° beträgt, als eine Neigung definiert wird, bei der sich die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung (bzw. ein axialer Abschnitt derselben) nach unten (weiter) öffnet. Entsprechend wird vorliegend eine Neigung, die mehr als 90° beträgt, als eine Neigung definiert, bei der die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung (bzw. ein axialer Abschnitt derselben) nach unten enger wird.
Außerdem wird insbesondere durch das Merkmal e) deutlich, dass die Neigung der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung (bzw. eines axialen Abschnitts derselben) von der Neigung der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung (bzw. eines axialen Abschnitts derselben) abweichen kann.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung kann der Begriff „Ausnehmung“ als ein durchgehendes Loch (oder eine Durchgangsbohrung) oder als ein nicht durchgehendes Loch (oder eine Sacklochausnehmung) oder beides verstanden werden, sofern nicht etwas anderes explizit festgelegt ist und/oder sich aus dem Kontext ergibt. Der hier verwendete Begriff „Bohrung“ oder „Durchgangsbohrung“ ist nicht so zu verstehen, dass eine solche Bohrung oder Durchgangsbohrung zwingend durch Bohren erzeugt werden muss. Stattdessen kann eine solche Bohrung oder Durchgangsbohrung auch durch andere Verfahrensschritte erzeugt werden, insbesondere durch urformende, umformende oder generative Verfahrensschritte. Eine Bohrung oder Durchgangsbohrung muss nicht notwendigerweise einen runden Querschnitt haben, sondern kann im Prinzip jede beliebige Querschnittsform annehmen.
In einer Radialebene betrachtet können die zwölf nach innen zur Drehachse hin ragenden konvexen Vorsprünge und die zwölf konkaven Vertiefungen der Maschinen-Anschlusseinrichtung zusammen einen Stern mit zwölf Zacken bilden, insbesondere einen regelmäßigen Stern, also mit zwölf regelmäßig um den Umfang verteilten Zacken mit einem Winkelabstand von 30°. Dabei können die Innenwinkel dieses 12-zackigen Sterns an den Zacken beispielsweise 120° und an den mittig zwischen zwei benachbarten Zacken liegenden Stellen beispielsweise 210° betragen.
Die Übergänge zwischen zwei benachbarten Seiten dieses 12-zackigen Sterns können, insbesondere zur Erleichterung der Fertigung, abgerundet sein. Wiederum in einer Radialebene betrachtet, kann der Krümmungsradius solcher Übergänge beispielsweise in einem Bereich zwischen 5 mm und 1 ,5 mm liegen. Der Krümmungsradius kann am oberen axialen Ende der Maschinen-Anschlusseinrichtung kleiner sein als am unteren axialen Ende der Maschinen- Anschlusseinrichtung. Vorzugsweise ist dieser Krümmungsradius, insbesondere in einer Radialebene, die mittig zwischen den beiden axialen Enden der Maschinen-Anschlusseinrichtung liegt, größer als 2 mm, insbesondere größer als 214 mm, vorzugsweise größer als 2,5 mm. Weiter vorzugsweise ist dieser Krümmungsradius, insbesondere in der mittig angeordneten Radialebene, kleiner als 4,5 mm, insbesondere kleiner als 4 mm, vorzugsweise kleiner als 3,5 mm. Weiter vorzugsweise beträgt dieser Krümmungsradius, insbesondere in der mittig angeordneten Radialebene, ungefähr 3 mm ± 14 mm. Durch diese Krümmungsradien wird einerseits eine hohe Festigkeit erzielt, andererseits ist die Fertigung, beispielsweise bei Verwendung eines Tiefziehverfahrens, dadurch einfacher.
In ähnlicher Weise kann die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung Abrundungen aufweisen, insbesondere an Übergängen zwischen zwei benachbarten Kontaktflächen. In einer Radialebene betrachtet, kann der Krümmungsradius solcher Übergänge beispielsweise in den vorangehend für die Maschinen-Anschlusseinrichtung erwähnten Bereichen liegen, wobei der Krümmungsradius für die Werkzeug-Anschlusseinrichtung im Wesentlichen gleich dem Krümmungsradius für die Maschinen-Anschlusseinrichtung sein oder hiervon abweichen kann, insbesondere größer als dieser sein kann. Der Krümmungsradius solcher Abrundungen kann an allen Stellen der Abrundung gleich (also konstant) sein oder aber unterschiedlich (also variabel) sein. Wenn also vorliegend beispielsweise beschrieben ist, dass zwei benachbarte Kontaktflächen der Werkzeug-Anschlusseinrichtung (in einer Radialebene betrachtet) einen gewissen Winkel einschließen, beispielsweise einen Innenwinkel von 120° bzw. 210°, so ist dies nicht notwendigerweise so zu verstehen, dass diese zwei Kontaktflächen sich (im geometrisch exakten Sinn) an genau einem Punkt bzw. an genau einer Linie/Kante treffen, sondern so, dass sich dazwischen eine wie vorangehend beschriebene Abrundung befinden kann.
Der in dem Merkmal g) erwähnte Begriff „Ausnehmung“ ist insbesondere als eine einzelne Ausnehmung zu verstehen, also als eine zusammenhängende Ausnehmung (insbesondere eine baulich abgeschlossene und von gegebenenfalls vorhandenen anderen Ausnehmungen getrennte Ausnehmung) - manchmal auch als diskrete Ausnehmung (oder auf Englisch „discrete recess“) bezeichnet - und nicht etwa als die Summe von mehreren einzelnen (diskreten) Ausnehmungen.
Außerdem meint der in dem Merkmal g) erwähnte Begriff „Umfang der Profilkontur“ insbesondere den Umfang, den die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung hätte, wenn sie auch im Bereich der Ausnehmung fortgesetzt wäre, insbesondere so (gegebenenfalls regelmäßig) fortgesetzt wäre wie in Bereichen, in denen die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung keine Ausnehmung oder nur wesentlich kleinere Ausnehmungen aufweist. Gegebenenfalls kann unter dem Begriff „Umfang der Profilkontur“ (der mit wenigstens einer Ausnehmung versehenen Werkzeug-Anschlusseinrichtung) auch der Umfang des Innenprofils der Maschinen-Anschlusseinrichtung verstanden werden, insbesondere auf Höhe (in axialer Richtung) der Ausnehmung der Werkzeug-Anschlusseinrichtung.
Im Hinblick auf Merkmal i) kann die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung also beispielsweise in wenigstens einer, insbesondere mehreren, insbesondere allen, Ebenen senkrecht zur Drehachse die Form eines unregelmäßigen Sechsecks aufweisen - oder aber weder ein Sechseck noch ein Siebeneck aufweisen.
Nachfolgend werden mehrere Ausführungsformen der Werkzeugeinrichtung beschrieben, die jeweils, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wird oder technisch nicht sinnvoll ist, beliebig miteinander sowie mit den weiteren beschriebenen anderen Aspekten der Erfindung und deren Ausführungsformen kombiniert werden können.
Bei Ausführungen, bei denen zumindest a) zutrifft, kann durch die Verringerung der Anzahl an Vorsprüngen gegebenenfalls auch eine Verringerung des Trägheitsmoments, der Masse und/oder des Materialverbrauchs der Werkzeugeinrichtung erreicht werden.
Gemäß manchen Ausführungsformen, wenn zumindest a) zutrifft, stimmt die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung über einen ersten Teilbereich im Wesentlichen mit der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung überein und weicht über einen zweiten Teilbereich von der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung ab, wobei die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in dem zweiten Teilbereich innerhalb eines Volumens verläuft, das durch das Innenprofil der Maschinen-Anschlusseinrichtung definiert wird.
Oder mit anderen Worten: Über den ersten Teilbereich stellt die Profilkontur der Werkzeug- Anschlusseinrichtung in einem Querschnitt senkrecht zur Drehachse im Wesentlichen einen Teil eines sternförmigen Polygons dar, wobei das sternförmige Polygon zwölf nach außen ragende Vorsprünge sowie zwölf nach innen konkave Vertiefungen aufweist. Dagegen verläuft die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in dem zweiten Teilbereich der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in dem gleichen Querschnitt senkrecht zur Drehachse innerhalb dieses sternförmigen Polygons (bzw. innerhalb des Volumens, das durch die jeweiligen sternförmigen Polygone in den verschiedenen Radialebenen der Werkzeug-Anschlusseinrichtung definiert wird).
Dadurch, dass die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in dem zweiten Teilbereich innerhalb dieses Volumens verläuft, wird das Trägheitsmoment der Werkzeugeinrichtung reduziert, weil in dem zweiten Teilbereich das Innenprofil näher an der Drehachse verläuft als es der Fall wäre, wenn das Innenprofil auch in dem zweiten Teilbereich dem sternförmigen Polygon folgen würde.
Zum Begriff „innerhalb des Volumens, das durch das Innenprofil der Maschinen-Anschluss- einrichtung definiert wird“, sei Folgendes angemerkt: Der Abschnitt der Werkzeug-Anschlusseinrichtung, der in die Maschinen-Anschlusseinrichtung eingesetzt werden soll, verläuft ohnehin innerhalb des Volumens der Maschinen-Anschlusseinrichtung. Bei bestimmungsgemäßer Benutzung der Werkzeugeinrichtung mit einer entsprechenden Werkzeugmaschine entsteht in zumindest mehreren Bereichen ein Kontakt zwischen der Werkzeug-Anschlusseinrichtung und der Maschinen-Anschlusseinrichtung, und zwar ein Punkt-, Linien- oder Flächenkontakt, d.h. Bereiche des Außenprofils der Werkzeugeinrichtung berühren punktweise oder bereichsweise das Innenprofil der Maschinen-Anschlusseinrichtung. Vorliegend meint aber „innerhalb des Volumens“, dass der betreffende Bereich des Außenprofils der Werkzeugeinrichtung in einem Abstand zum Innenprofil der Maschinen-Anschlusseinrichtung verläuft, also auf einem kleineren Radius bezogen auf die Drehachse. Bei dem Abstand handelt es sich insbesondere um einen Abstand, der größer ist als ein mikroskopisch kleiner Abstand, beispielsweise um einen Abstand, der zumindest in manchen Bereichen wenigstens 0,1mm beträgt.
Gemäß manchen Ausführungsformen verbindet die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in dem zweiten Teilbereich zwei nach außen weisende Vorsprünge durch eine im Wesentlichen ebene Fläche oder eine gekrümmte Fläche.
Auch durch eine solche ebene oder gekrümmte Fläche kann das Trägheitsmoment der Werkzeugeinrichtung reduziert werden - nicht nur, weil die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung, wie vorangehend beschrieben, näher an der Drehachse verläuft, sondern auch, weil eine solche gekrümmte und insbesondere eine solche ebene Fläche eine direkte(re) Verbindung oder „Abkürzung“ darstellen kann, deren Verlauf kürzer sein kann als ein Verlauf entlang dem sternförmigen Polygon. Bei gleicher Wandstärke und gleichem Ausgangsmaterial ergibt sich durch einen kürzeren Verlauf somit auch ein geringeres Gewicht der Werkzeugeinrichtung. Hierdurch kann sich gegebenenfalls auch eine Materialersparnis ergeben. Andererseits ist ein Verlauf der Profilkontur mit nach außen gerichteten Vorsprüngen und nach innen gerichteten Vertiefungen besonders vorteilhaft hinsichtlich der mechanischen Stabilität, also der Betriebsfestigkeit und/oder der Steifigkeit der Werkzeug-Anschlusseinrichtung. Dabei meint der Begriff Betriebsfestigkeit die Fähigkeit des Werkzeugs, die auftretenden Belastungen für die projektierte Lebensdauer zu ertragen, und Steifigkeit den Widerstand des Werkzeugs gegen die, insbesondere elastische, Verformung durch eine auftretende Kraft bzw. ein Moment. Eine Ausführung, bei der die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in dem zweiten Teilbereich zwei nach außen weisende Vorsprünge durch eine im Wesentlichen ebene Fläche oder eine gekrümmte Fläche verbindet, eignet sich daher insbesondere für solche Anwendungen, bei denen nur eine reduzierte Belastung zu erwarten ist, beispielsweise bei der Bearbeitung eines Werkstücks, für das materialbedingt nur geringe Bearbeitungskräfte erforderlich sind.
Um die Vorteile eines reduzierten Drehmoments zu erreichen und dennoch eine relativ große Festigkeit, d. h. Belastbarkeit der Werkzeugeinrichtung zu erreichen, kann die Profilkontur auch in dem zweiten Teilbereich mit nach außen gerichteten Vorsprüngen und nach innen gerichteten Vertiefungen aufweisen, aber eben auf einem geringeren Radius als in dem ersten Teilbereich.
Gemäß manchen Ausführungsformen, bei denen die Werkzeugeinrichtung nur einen einzigen nach außen weisenden Vorsprung aufweist, kann die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in dem zweiten Teilbereich die zwei Kontaktflächen dieses einzigen Vorsprungs durch wenigstens drei im Wesentlichen ebene Flächen oder durch wenigstens eine im Wesentlichen gekrümmte Fläche oder durch wenigstens eine im Wesentlichen ebene Fläche und wenigstens eine im Wesentlichen gekrümmte Fläche verbinden. Auch solche Ausführungen eignen sich insbesondere für Anwendungen, bei denen nur eine reduzierte Belastung zu erwarten ist.
Bei Ausführungen, bei denen zumindest b) zutrifft, kann durch den wenigstens einen zusätzlichen Vorsprung gegebenenfalls die mechanische Stabilität oder Belastbarkeit der Werkzeugeinrichtung erhöht werden.
Gemäß manchen Ausführungsformen, wenn zumindest b) zutrifft, stimmt die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung über einen ersten Teilbereich im Wesentlichen mit der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung überein und weicht über einen zweiten Teilbereich von der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung ab, wobei die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in dem zweiten Teilbereich innerhalb eines Volumens verläuft, das durch das Innenprofil der Maschinen-Anschlusseinrichtung definiert wird. Auf diese Weise kann gegebenenfalls sowohl eine erhöhte mechanische Stabilität oder Belastbarkeit als auch eine Verringerung des Trägheitsmoments und/oder des Materialaufwandes erreicht werden.
Bei diesen Ausführungen kann die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in dem zweiten Teilbereich mehr nach außen weisende Vorsprünge aufweisen, als die Maschinen- Anschlusseinrichtung konkave Vertiefungen aufweist.
Bei Ausführungen, bei denen zumindest c) zutrifft, kann gegebenenfalls wiederum eine Verringerung des Trägheitsmoments, der Masse und/oder des Materialverbrauchs erreicht werden. Dadurch, dass die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung an wenigstens zwei, insbesondere wenigstens drei, um den Umfang der Profilkontur versetzten Bereichen von der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung abweicht, kann gegebenenfalls aber auch eine gleichmäßigere Gewichtsverteilung im Bereich der Werkzeug-Anschlusseinrichtung erreicht werden, als es der Fall wäre, wenn die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in nur einem Bereich ihres Umfangs von der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung abweicht.
Gemäß manchen Ausführungsformen, wenn zumindest c) zutrifft, definieren die Bereiche, in denen die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung mit der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung im Wesentlichen übereinstimmt, eine Mehrzahl von ersten Teilbereichen und die Bereiche, in denen die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung von der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung abweicht, definieren eine Mehrzahl von zweiten Teilbereichen, wobei die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in den zweiten Teilbereichen innerhalb eines Volumens verläuft, das durch das Innenprofil der Maschinen- Anschlusseinrichtung definiert wird. Hierdurch kann gegebenenfalls wiederum eine Verringerung des Trägheitsmoments, der Masse und/oder des Materialverbrauchs erreicht werden.
Gemäß manchen Ausführungsformen stimmt die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in: genau einem der zweiten Teilbereiche oder wenigstens einem der zweiten Teilbereiche oder mehreren der zweiten Teilbereiche oder mehreren, aber nicht allen, der zweiten Teilbereiche oder allen zweiten Teilbereichen in einem ersten Querschnitt senkrecht zur Drehachse mit der Profilkontur der Maschinen-An- schlusseinrichtung im Wesentlichen überein und weicht in einem zweiten vom ersten Querschnitt verschiedenen Querschnitt senkrecht zur Drehachse von der Profilkontur der Maschi- nen-Anschlusseinrichtung ab.
Oder mit anderen Worten: in dem ersten Querschnitt folgt bzw. entspricht die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung auch in einem, mehreren oder allen zweiten Teilbereichen der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung und weist also in diesem/diesen Teilbereichen) einen oder mehrere nach außen weisende Vorsprünge und gegebenenfalls konkave Vertiefungen auf - entsprechend den zwölf nach innen zur Drehachse hin ragenden konvexen Vorsprüngen sowie zwölf konkaven Vertiefungen des Innenprofils der Maschinen-Anschlusseinrichtung. Dagegen folgt bzw. entspricht die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in dem zweiten, davon verschiedenen Querschnitt nicht der Profilkontur der Maschinen- Anschlusseinrichtung. Beispielsweise kann die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung zumindest in einem oder mehreren der zweiten Teilbereiche nicht konisch gestaltet sein, sondern parallel zur Drehachse verlaufen.
Die Abweichung der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung von der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung kann somit einzelne Bereiche des Umfangs insgesamt (d.h. über die gesamte axiale Erstreckung der Werkzeug-Anschlusseinrichtung) betreffen, oder nur einzelne axiale Bereiche dieser gesamten axialen Erstreckung. Beispielsweise kann die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einem zweiten Teilbereich erst konisch (insbesondere der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung folgend) und dann parallel zur Drehachse verlaufen.
Merkmal c) lässt also Ausführungen zu, bei denen in manchen Winkelbereichen (bezogen auf die Drehachse) die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung dem Innenprofil der Maschinen-Anschlusseinrichtung über mehrere oder alle Querschnitte folgt und in anderen Winkelbereichen nicht.
Merkmal c) lässt auch Ausführungen zu, bei denen die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung zwar in manchen oder sogar allen Winkelbereichen im Wesentlichen konisch verläuft, aber mit einem anderen Öffnungswinkel als die Maschinen-Anschlusseinrichtung, z.B. mit einem kleineren Öffnungswinkel. Als Öffnungswinkel wird vorliegend insbesondere das Zweifache des Winkels zwischen der Drehachse und einer Tangentialebene an einem Punkt der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung beziehungsweise der Maschinen-Anschlusseinrichtung angesehen. Der Öffnungswinkel der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung kann auch dahingehend von dem Öffnungswinkel der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung abweichen, dass der Querschnitt der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer von der Werkzeugmaschine weiter entfernten Ebene (senkrecht zur Drehachse) - also einer weiter unten gelegenen Ebene - kleiner ist als in einer näher an der Werkzeugmaschine gelegenen Ebene (senkrecht zur Drehachse) - also einer weiter oben gelegenen Ebene. Dabei kann der Öffnungswinkel der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung dann betragsmäßig kleiner oder aber größer als der Öffnungswinkel der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung sein, oder aber gleich groß.
Gemäß manchen Ausführungsformen weicht die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in genau einem der zweiten Teilbereiche oder wenigstens einem der zweiten Teilbereiche oder mehreren der zweiten Teilbereiche oder mehreren, aber nicht allen, der zweiten Teilbereiche oder allen zweiten Teilbereichen in allen Querschnitten senkrecht zur Drehachse von der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung ab.
Merkmal c) lässt also u.a. Ausführungen zu, bei denen die Profilkontur in einem oder mehreren Teilbereichen in allen Querschnitten senkrecht zur Drehachse mit der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung übereinstimmt und in einem oder mehreren weiteren Teilbereichen in manchen, aber nicht allen Querschnitten senkrecht zur Drehachse mit der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung übereinstimmt und in einem oder mehreren weiteren Teilbereichen in allen Querschnitten senkrecht zur Drehachse von der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung abweicht.
Bei Ausführungen, bei denen zumindest d) zutrifft, kann die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung wiederum innerhalb des Volumens verlaufen, das durch das Innenprofil der Maschinen-Anschlusseinrichtung definiert wird. Auf diese Weise kann gegebenenfalls eine Verringerung des Trägheitsmoments, der Masse und/oder des Materialverbrauchs der Werkzeugeinrichtung erreicht werden. Gemäß manchen Ausführungsformen, wenn zumindest d) zutrifft, stimmt die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in wenigstens einem ersten Querschnitt senkrecht zur Drehachse mit der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung im Wesentlichen überein. Dies kann beispielsweise am oberen axialen Ende der Werkzeug-Anschlusseinrichtung der Fall sein. In anderen (zweiten) Querschnitten senkrecht zur Drehachse weicht die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung aufgrund deren Verlaufs parallel zur Drehachse dagegen von der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung ab. Es sind aber auch Ausführungsformen denkbar, bei denen sich der Querschnitt senkrecht zur Drehachse, in dem die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung im Wesentlichen mit der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung übereinstimmt, nicht am oberen axialen Ende der Werkzeug-Anschlusseinrichtung befindet, sondern beispielsweise an einer axialen Position zwischen dem oberen und dem unteren Ende der Werkzeug-Anschlusseinrichtung.
Gemäß manchen Ausführungsformen, wenn zumindest d) zutrifft, weicht die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in allen Querschnitten senkrecht zur Drehachse von der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung ab.
Die Abweichung in allen Querschnitten senkrecht zur Drehachse könnte sich beispielsweise so manifestieren, dass der Querschnitt bzw. die Querschnitte der Profilkontur der Werkzeug- Anschlusseinrichtung über einen oder mehrere Winkelbereiche mit dem Querschnitt bzw. den Querschnitten der Maschinen-Anschlusseinrichtung übereinstimmt bzw. übereinstimmen und in einem oder mehreren anderen Winkelbereichen davon abweicht bzw. abweichen, insbesondere innerhalb des Querschnitts der Maschinen-Anschlusseinrichtung verläuft bzw. verlaufen. Zusätzlich verläuft die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung bei diesen Ausführungen parallel zur Drehachse.
Bei Ausführungen, bei denen zumindest e) zutrifft, kann die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung wiederum innerhalb des Volumens verlaufen, das durch das Innenprofil der Maschinen-Anschlusseinrichtung definiert wird. Eine drehfeste Verbindung zwischen Werkzeug-Anschlusseinrichtung und Maschinen-Anschlusseinrichtung kann dennoch erreicht werden, wenn zumindest in einem Querschnitt senkrecht zur Drehachse die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung zumindest über einen (ausreichend großen) Winkelbereich der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung entspricht bzw. dieser folgt und/oder die Werkzeug-Anschlusseinrichtung die Maschinen-Anschlusseinrichtung an mehreren (am Umfang verteilten) Stellen berühren kann. Gemäß manchen Ausführungsformen, wenn zumindest e) zutrifft, ist der Verlauf der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung steiler als der Verlauf des Innenprofils der Maschinen- Anschlusseinrichtung.
Insbesondere kann sich eine abweichende, insbesondere steilere, Neigung der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung im Vergleich zur Maschinen-Anschlusseinrichtung beispielsweise so manifestieren, dass der kleinste Winkel, der zwischen einer oder mehreren (T angentialebenen an einer oder mehreren) Kontaktfläche(n) der Werkzeug-Anschlusseinrichtung und der Drehachse eingeschlossen ist, kleiner ist als der kleinste Winkel, der zwischen einer oder mehreren (Tangentialebenen an einer oder mehreren) Innenprofilfläche(n) oder Ma- schinen-Kontaktflächen des Innenprofils der Maschinen-Anschlusseinrichtung und der Drehachse eingeschlossen ist.
Wie Merkmal c) lässt auch Merkmal e) Ausführungen zu, bei denen die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung zwar im Wesentlichen konisch verläuft, aber mit einem anderen Öffnungswinkel als die Maschinen-Anschlusseinrichtung, z.B. mit einem kleineren Öffnungswinkel. Der Öffnungswinkel der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung kann auch dahingehend von dem Öffnungswinkel der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung abweichen, dass der Querschnitt der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer von der Werkzeugmaschine weiter entfernten Ebene (senkrecht zur Drehachse) - also weiter unten gelegenen Ebene - kleiner ist als in einer näher an der Werkzeugmaschine gelegenen Ebene (senkrecht zur Drehachse) - also einer weiter oben gelegenen Ebene. Dabei kann der Öffnungswinkel der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung dann betragsmäßig kleiner oder aber größer als der Öffnungswinkel der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung sein, oder aber gleich groß.
Bei Ausführungen, bei denen zumindest f) zutrifft, können die wenigstens zwei Ausnehmungen beispielsweise als Durchgangsbohrungen oder als, insbesondere nach radial innen gerichtete, Vertiefungen ausgebildet sein. Hierdurch kann wiederum eine Verringerung des Trägheitsmoments, der Masse und/oder des Materialverbrauchs der Werkzeugeinrichtung erreicht werden.
Gemäß manchen Ausführungsformen, wenn zumindest f) zutrifft, ist wenigstens eine der Ausnehmungen jeweils zwischen zwei benachbarten Kontaktflächen angeordnet.
Dies kann gegebenenfalls die Herstellung der Werkzeugeinrichtung vereinfachen, kann aber auch zu einer Verbesserung der Drehmomentübertragungskapazität beitragen, wie im Folgenden erläutert wird. Gemäß manchen Ausführungsformen ist wenigstens eine der Ausnehmungen so zwischen zwei benachbarten Kontaktflächen angeordnet, dass sich die zwei benachbarten Kontaktflächen in wenigstens einem, insbesondere mehreren, insbesondere allen, Querschnitten senkrecht zur Drehachse nicht berühren. In letzterem Fall erstreckt sich die wenigstens eine Ausnehmung also über die gesamte axiale Erstreckung einer oder beider sich gegenüberliegenden Kanten der Kontaktflächen. Dagegen berühren sich die zwei benachbarten Kontaktflächen in wenigstens einem, insbesondere mehreren, Querschnitten senkrecht zur Drehachse, wenn sich die wenigstens eine der Ausnehmungen nicht über die gesamte axiale Erstreckung einer oder beider sich gegenüberliegenden Kanten der Kontaktflächen erstreckt.
Gemäß manchen Ausführungsformen hat die wenigstens eine der Ausnehmungen in Umfangsrichtung der umlaufenden Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung eine Länge LA und eine an diese Ausnehmung angrenzende Kontaktfläche eine Länge LK, wobei das Verhältnis LK : LA wenigstens 4 : 3, vorzugsweise wenigstens 5 : 3, vorzugsweise wenigstens 2 : 1 , vorzugsweise wenigstens 5 : 2, vorzugsweise wenigstens 3 : 1 beträgt.
Ein größeres Verhältnis LK : LA kann die mechanische Stabilität, d. h. die Festigkeit und/oder die Steifigkeit der Werkzeugeinrichtung, und somit auch deren Drehmoment-Belastbarkeit begünstigen. Durch ein kleineres Verhältnis LK : LA kann dagegen eine größere Verringerung des Trägheitsmoments, der Masse und/oder des Materialverbrauchs erreicht werden.
Gemäß manchen Ausführungsformen ist bzw. sind wenigstens eine, insbesondere mehrere, insbesondere alle, der Ausnehmungen in Umfangsrichtung der umlaufenden Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung an Winkelpositionen angeordnet, an denen ein Vorsprung der Werkzeug-Anschlusseinrichtung vorgesehen ist. An diesen Winkelpositionen kann die Wirkung der Ausnehmungen hinsichtlich Verringerung des Trägheitsmoments besonders groß sein.
Gemäß manchen Ausführungsformen weist die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung wenigstens eine nach radial innen weisende Vertiefung auf. Dabei kann die wenigstens eine Vertiefung der Werkzeug-Anschlusseinrichtung insbesondere zwischen zwei benachbarten Kontaktflächen angeordnet sein bzw. durch zwei benachbarte Kontaktflächen gebildet werden.
Gemäß manchen Ausführungsformen ist bzw. sind wenigstens eine, insbesondere mehrere, insbesondere alle, der Ausnehmungen in Umfangsrichtung der Profilkontur der Werkzeug- Anschlusseinrichtung an Winkelpositionen angeordnet sind, an denen eine Vertiefung der Werkzeug-Anschlusseinrichtung vorgesehen ist.
Dabei kann wenigstens eine, insbesondere mehrere, insbesondere alle, der Ausnehmungen an einer Winkelposition eines Vorsprungs der Werkzeug-Anschlusseinrichtung eine größere Länge in Umfangsrichtung der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung aufweisen als wenigstens eine, insbesondere mehrere, insbesondere alle, der Ausnehmungen an einer Winkelposition einer Vertiefung der Werkzeug-Anschlusseinrichtung. Dies kann fertigungstechnisch vorteilhaft sein. Außerdem liefert eine Ausnehmung an einer Winkelposition eines Vorsprungs der Werkzeug-Anschlusseinrichtung einen größeren Beitrag zur Verringerung des Trägheitsmoments als eine (ansonsten gleichartige) Ausnehmung an einer Winkelposition einer Vertiefung der Werkzeug-Anschlusseinrichtung.
Alternativ kann bzw. können wenigstens eine, insbesondere mehrere, insbesondere alle, der Ausnehmungen an einer Winkelposition eines Vorsprungs der Werkzeug-Anschlusseinrichtung (hinsichtlich ihrer Länge in Umfangsrichtung der Profilkontur) im Wesentlichen genauso groß sein wie wenigstens eine, insbesondere mehrere, insbesondere alle, der Ausnehmungen an einer Winkelposition einer Vertiefung der Werkzeug-Anschlusseinrichtung, oder sogar kleiner. Um dies sicherzustellen, können im Rahmen der Erfindung gegebenenfalls fertigungstechnische Begebenheiten berücksichtigt werden, wie nachfolgend erläutert wird.
Bei Ausführungen, bei denen zumindest g) zutrifft, trägt die relativ große Ausnehmung in besonderem Maße zu einer Verringerung des Trägheitsmoments und gegebenenfalls auch der Masse und des Materialverbrauchs der Werkzeugeinrichtung bei.
Gemäß manchen Ausführungsformen, wenn zumindest g) zutrifft, erstreckt sich die Ausnehmung in wenigstens einer Ebene senkrecht zur Drehachse über wenigstens 40%, insbesondere wenigstens 45%, insbesondere wenigstens 50% des Umfangs der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung. Alternativ erstreckt sich diese Ausnehmung in keiner Ebene senkrecht zur Drehachse über wenigstens 50%, insbesondere wenigstens 45%, insbesondere wenigstens 40% des Umfangs der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung erstreckt, wenn eine solche Ebene für sich allein betrachtet wird. Insbesondere kann sich die Ausnehmung in diesem Fall über verschiedene senkrecht zur Drehachse verlaufende Ebenen erstrecken.
Der Verlauf der Ausnehmung kann in Umfangsrichtung beispielsweise einen oder mehrere Knicke, Wellen oder eine Zick-Zack-Struktur usw. aufweisen. Ähnlich wie bei Merkmal g) trägt auch bei Ausführungen, bei denen zumindest h) zutrifft, ein relativ kleiner Übereinstimmungsbereich (und somit ein relativ großer Abweichungsbereich) in besonderem Maße zu einer Verringerung des Trägheitsmoments und gegebenenfalls auch der Masse und des Materialverbrauchs bei.
Gemäß manchen Ausführungsformen, wenn zumindest h) zutrifft, weicht die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in dem wenigstens einen Abweichungsbereich von dem Innenprofil der Maschinen-Anschlusseinrichtung dadurch ab, dass die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in Bezug auf das Innenprofil der Maschinen-Anschlusseinrichtung zur Drehachse nach radial innen zurückgesetzt ist, insbesondere auf einem kleineren Radius oder kleineren Radii verläuft als ein entsprechender Bereich des Innenprofils der Maschinen-Anschlusseinrichtung und/oder die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in Bezug auf das Innenprofil der Maschinen-Anschlusseinrichtung eine andere Neigung zur Drehachse hat, insbesondere parallel zur Drehachse verläuft und/oder die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung eine Ausnehmung aufweist und/oder die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung eine stufige Struktur aufweist.
Der Ausdruck „stufige Struktur“ ist insbesondere so zu verstehen, dass die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung nicht etwa im Wesentlichen gleichförmig von einem axialen Ende der Kontaktflächen zu einem anderen axialen Ende der Kontaktflächen verläuft, sondern wenigstens eine dazwischenliegende Stufe aufweist. Unter dem Begriff „Stufe“ wird dabei, wenn die Anschlusseinrichtung in einem durch die Drehachse verlaufenden Querschnitt gesehen wird, eine deutliche Änderung des Winkels in einer Richtung zur Drehachse hin verstanden, dem eine entsprechende Gegenänderung des Neigungswinkels folgt. Um dies an einem Beispiel zu erläutern: ein erster, insbesondere unterer, Bereich der Kontaktfläche schließt einen Winkel von 70° mit einer zur Drehachse senkrechten Ebene ein, während ein anderer, insbesondere oberer, Bereich der Kontaktfläche, einen Winkel von 50° mit einer zur Drehachse senkrechten Ebene einschließt.
Eine solche stufige Struktur kann aber auch einen oder mehrere Abschnitte aufweisen, in denen die Werkzeug-Anschlusseinrichtung (im Wesentlichen) senkrecht zur Drehachse verläuft. Eine Werkzeug-Anschlusseinrichtung mit stufiger Struktur muss nicht notwendigerweise um den gesamten Umfang stufig ausgebildet sein, sondern kann in manchen Abschnitten des Umfangs stufig ausgebildet sein und in anderen nicht-stufig. Ebenso kann die Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einem oder mehreren Abschnitten des Umfangs eine erste stufige Struktur aufweisen und in einem oder mehreren anderen Abschnitten des Umfangs eine zweite, von der ersten stufigen Struktur verschiedene, stufige Struktur aufweisen.
Gemäß manchen Ausführungsformen, wenn zumindest h) zutrifft, kann die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung wenigstens zwei diskrete Abweichungsbereiche aufweisen, insbesondere wenigstens drei diskrete Abweichungsbereiche, und/oder kann die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung wenigstens zwei diskrete Übereinstimmungsbereiche aufweisen, insbesondere wenigstens drei diskrete Übereinstimmungsbereiche, und/oder kann die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in wenigstens einem Abweichungsbereich in allen senkrecht zur Drehachse verlaufenden Ebenen von dem Innenprofil der Maschinen-Anschlusseinrichtung abweichen, oder die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung kann in wenigstens einem Abweichungsbereich in wenigstens einer, insbesondere in mehreren, aber nicht allen, senkrecht zur Drehachse verlaufenden Ebenen mit dem Innenprofil der Maschinen-Anschlusseinrichtung übereinstimmen.
Die Werkzeug-Anschlusseinrichtung kann auch (wesentlich) mehr als drei Übereinstimmungsbereiche und/oder Abweichungsbereiche aufweisen, beispielsweise (wenigstens) sechs, insbesondere (wenigstens) zwölf, insbesondere (wenigstens) 24.
In allen vorangehend beschriebenen Ausführungsformen können sich die wenigstens zwei Kontaktflächen, insbesondere alle Kontaktflächen, der Werkzeug-Anschlusseinrichtung zwischen einer ersten und einer zweiten Abschlussebene erstrecken, die senkrecht zur Drehachse angeordnet sind und voneinander beabstandet sind, wobei die Werkzeugeinrichtung einen Übergangsabschnitt aufweisen kann, der die Werkzeug- Anschlusseinrichtung mit dem Arbeitsbereich verbindet und der sich vorzugsweise, bezogen auf die Drehachse, insbesondere im Wesentlichen, auf Höhe der ersten Abschlussebene an die Werkzeug-Anschlusseinrichtung anschließt, und wobei die Werkzeugeinrichtung einen Deckelabschnitt aufweisen kann, der sich von dem Außenprofil der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in Richtung zur Drehachse hin erstreckt und der sich, bezogen auf die Drehachse, insbesondere im Wesentlichen, auf Höhe der zweiten Abschlussebene befindet. Insbesondere kann sich die erste Abschlussebene an oder in der Nähe des unteren axialen Endes der Werkzeug-Anschlusseinrichtung und die zweite Abschlussebene an oder in der Nähe des oberen axialen Endes der Werkzeug-Anschlusseinrichtung befinden.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Werkzeugeinrichtung mit wenigstens einem zur Einwirkung auf ein Werkstück geeigneten Arbeitsbereich, welche zur Verwendung mit einer insbesondere handgeführten Werkzeugmaschine vorgesehen ist, wobei die Werkzeugmaschine eine dreh-oszillierende Antriebswelle aufweist, die sich wenigstens 10 mal pro Sekunde in eine erste Drehrichtung um eine maschinenfeste Drehachse bewegt und dann jeweils die Bewegung umkehrt und sich in eine zweite, entgegengesetzte Drehrichtung bewegt, wobei an dieser Antriebswelle und koaxial zu dieser eine Maschinen-Anschlusseinrichtung mit einem sich in Richtung der Drehachse konisch erweiternden Innenprofil angeordnet ist, welches eine um die Drehachse umlaufende Profilkontur mit einer Anzahl von zwölf nach innen zur Drehachse hin ragenden konvexen Vorsprüngen sowie zwölf konkave Vertiefungen aufweist, welche eine nicht unterbrochene, im Wesentlichen stetig verlaufende Profilwand bilden, die im Wesentlichen rotationssymmetrisch um die Drehachse angeordnet sind, wobei diese Antriebswelle eine Halteeinrichtung zum Halten der Werkzeugeinrichtung aufweist, und wobei die Werkzeugeinrichtung eine Werkzeug-Anschlusseinrichtung aufweist, welche im Wesentlichen drehfest mit dieser Maschinen-Anschlusseinrichtung verbindbar ist, um Drehmomente und Kräfte zwischen Werkzeugmaschine und Werkzeugeinrichtung zu übertragen, so dass die Werkzeugeinrichtung eine dreh-oszillierende Bewegung koaxial zu dieser Antriebswelle ausführt, wobei die Werkzeug-Anschlusseinrichtung ein Außenprofil mit einer um die Drehachse umlaufenden Profilkontur mit wenigstens einem nach außen weisenden Vorsprung aufweist, wobei dieser wenigstens eine Vorsprung dazu eingerichtet ist, im mit der Werkzeugmaschine verbundenen Zustand in diese Vertiefungen des Innenprofils der Maschinen-Anschlusseinrichtung einzugreifen und wobei der wenigstens eine nach außen weisende Vorsprung wenigstens zwei Kontaktflächen aufweist, wobei wenigstens eine dieser Kontaktflächen dafür vorgesehen ist, die Drehbewegung der Maschinen-Anschlusseinrichtung auf die Werkzeug-Anschlusseinrichtung in der ersten Drehrichtung zu übertragen, und wobei wenigstens eine zweite dieser Kontaktflächen dafür vorgesehen ist, die Drehbewegung der Maschinen-Anschlusseinrichtung auf die Werkzeug-Anschlusseinrichtung in der zweiten Drehrichtung zu übertragen, wobei sich die wenigstens zwei Kontaktflächen, insbesondere alle Kontaktflächen, der Werkzeug-Anschlusseinrichtung zwischen einer ersten und einer zweiten Abschlussebene erstrecken, die senkrecht zur Drehachse angeordnet sind und voneinander beabstandet sind, wobei die Werkzeugeinrichtung einen Übergangsabschnitt aufweist, der die Werkzeug-Anschlusseinrichtung mit dem Arbeitsbereich verbindet und der sich vorzugsweise, bezogen auf die Drehachse, insbesondere im Wesentlichen, auf Höhe der ersten Abschlussebene an die Werkzeug-Anschlusseinrichtung anschließt, wobei die Werkzeugeinrichtung einen Deckelabschnitt aufweist, der sich von dem Außenprofil der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in Richtung zur Drehachse hin erstreckt und der sich, bezogen auf die Drehachse, insbesondere im Wesentlichen, auf Höhe der zweiten Abschlussebene befindet, wobei die Werkzeugeinrichtung im Bereich der Kontaktflächen eine Wandstärke tk aufweist und im Bereich des Deckelabschnitts eine Wandstärke td aufweist, wobei die Wandstärke tk im Bereich der Kontaktflächen größer ist als die Wandstärke td im Bereich des Deckelabschnitts.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung kann also die Werkzeugeinrichtung mit einer geringeren Wandstärke td im Bereich des Deckelabschnitts als die Wandstärke tk im Bereich der Kontaktflächen gefertigt werden. Auch hierdurch kann eine Verringerung des Trägheitsmoments, der Masse und/oder des Materialverbrauchs der Werkzeugeinrichtung erreicht werden.
Gemäß manchen Ausführungsformen wird die Wandstärke tk im Bereich der Kontaktflächen: in einer Richtung senkrecht zu der entsprechenden Kontaktfläche gemessen, oder in einer Richtung gemessen, die einer Projektion einer Senkrechten zu der entsprechenden Kontaktfläche auf eine senkrecht zur Drehachse verlaufenden Ebene entspricht. Wenn die Kontaktflächen nicht parallel zur Drehachse verlaufen, ergibt sich bei diesen Messungen eine (unter Umständen geringfügig) unterschiedliche Wandstärke.
Vorzugsweise ist dabei die Wandstärke tk im Bereich der Kontaktflächen: als Mittelwert aller Wandstärken im Bereich der Kontaktflächen oder als Maximalwert aller Wandstärken im Bereich der Kontaktflächen oder als Minimalwert aller Wandstärken im Bereich der Kontaktflächen definiert. Diese Ausführungsformen berücksichtigen insbesondere, dass die Wandstärke im Bereich der Kontaktflächen nicht notwendigerweise über alle Bereiche der Kontaktflächen konstant ist. Ein Mittelwert aller Wandstärken im Bereich der Kontaktflächen kann beispielsweise als Median definiert sein oder als gewichteter Mittelwert ermittelt werden, beispielsweise indem die Wandstärken über alle Kontaktflächen integriert werden und das Ergebnis dieser Integration durch die Gesamtfläche der Kontaktflächen geteilt wird.
Gemäß manchen Ausführungsformen wird die Wandstärke td im Bereich des Deckelabschnitts in einer Richtung parallel zur Drehachse gemessen und wird vorzugsweise als Mittelwert aller Wandstärken im Bereich des Deckelabschnitts oder als Maximalwert aller Wandstärken im Bereich des Deckelabschnitts oder als Minimalwert aller Wandstärken im Bereich des Deckelabschnitts oder als Wandstärke an der radial innersten Stelle des Deckelabschnitts definiert.
Hierdurch wird berücksichtigt, dass die Wandstärke im Bereich des Deckelabschnitts nicht notwendigerweise über alle Bereiche des Deckelabschnitts konstant ist.
Gemäß manchen Ausführungsformen ist die Wandstärke tk im Bereich der Kontaktflächen um wenigstens 10% oder 20% oder 30% größer als die Wandstärke td im Bereich des Deckelabschnitts. Oder umgekehrt ausgedrückt ist die Wandstärke td im Bereich des Deckelabschnitts um wenigstens 10% oder 20% oder 30% kleiner als die Wandstärke tk im Bereich der Kontaktflächen.
Hierdurch kann wiederum eine Verringerung des Trägheitsmoments, der Masse und/oder des Materialverbrauchs der Werkzeugeinrichtung erreicht werden.
Gemäß manchen Ausführungsformen beträgt die Wandstärke td im Bereich des Deckelabschnitts zwischen 1mm und 1 ,5mm. Gleichwohl sind auch andere Abmessungen möglich.
Gemäß manchen Ausführungsformen weist der Deckelabschnitt wenigstens eine, insbesondere zentrale Öffnung auf.
Durch diese Öffnung im Deckelabschnitt können beispielsweise die in der WO 2015/014468 A1 offenbarten Hakeneinrichtungen durchgreifen, um die Werkzeugeinrichtung an einer wie in dieser Druckschrift beschriebenen Werkzeugmaschine zu halten. Der Deckelabschnitt kann weitere Ausnehmungen oder Kodierungseinrichtungen (oder auf Englisch „keying devices“) aufweisen, wie z.B. in axialer Richtung erhabene (also von der ersten Abschlussebene nach oben weg weisende) Bereiche, oder Vertiefungen (also Bereiche im Deckelabschnitt, deren Oberfläche näher an der ersten (unteren) Abschlussebene liegt als dies bei umliegenden Bereichen des Deckelabschnitts der Fall ist) oder Durchgangsbohrungen. Solche Kodierungseinrichtungen können dazu dienen, dass bestimmte Werkzeugeinrichtungen nur mit bestimmten Werkzeugmaschinen benutzt werden können, beispielsweise indem bestimmte Werkzeugmaschinen in der Maschinen-Anschlusseinrichtung komplementär geformte Kodierungseinrichtungen aufweisen. Andererseits können solche Kodierungseinrichtungen auch die Kompatibilität mit bestimmten Werkzeugmaschinen gewährleisten.
Gemäß manchen Ausführungsformen weist die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung eine stufige Struktur auf. Die stufige Struktur kann insbesondere mehrere Stufen aufweisen. Dabei können die Kontaktflächen für unterschiedliche Stufen der Werkzeug-Anschlusseinrichtung eine unterschiedliche Neigung in Bezug auf die Drehachse aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung unterschiedliche Querschnitte, insbesondere im Falle von parallel zur Drehachse verlaufenden Kontaktflächen, in einer Ebene senkrecht zur Drehachse aufweisen.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Werkzeugmaschinen- und Werkzeugeinrichtungskombination, aufweisend: eine wie vorangehend beschriebene Werkzeugeinrichtung und eine Werkzeugmaschine, wobei die Werkzeugmaschine eine dreh-oszillierende Antriebswelle aufweist, die sich wenigstens 10 mal pro Sekunde in eine erste Drehrichtung um eine maschinenfeste Drehachse bewegt und dann jeweils die Bewegung umkehrt und sich in eine zweite, entgegengesetzte Drehrichtung bewegt, und wobei an dieser Antriebswelle und koaxial zu dieser eine Maschinen-Anschlusseinrichtung mit einem sich in Richtung der Drehachse konisch erweiternden Innenprofil angeordnet ist, welches eine um die Drehachse umlaufende Profilkontur mit einer Anzahl von zwölf nach innen zur Drehachse hin ragenden konvexen Vorsprüngen sowie zwölf konkave Vertiefungen aufweist, welche eine nicht unterbrochene, im Wesentlichen stetig verlaufende Profilwand bilden, die im Wesentlichen rotationssymmetrisch um die Drehachse angeordnet sind, wobei diese Antriebswelle eine Halteeinrichtung zum Halten der Werkzeugeinrichtung aufweist.
Ein vierter Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer wie vorangehend beschriebenen Werkzeugeinrichtung, wobei das Verfahren zur Herstellung der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung einen urformenden, umformenden, oder generativen Verfahrensschritt oder eine Kombination aus mehreren solcher Verfahrensschritte aufweist, welche aus einer Gruppe ausgewählt sind, welche aus Schmieden, Eindrücken, Walzen, Strangpressen, Falten, Tiefziehen, Sicken, Bördeln, Richten, Biegen, Recken, Stauchen, Sintern, Gießen, schichtweises Aufträgen besteht, und/oder zur Herstellung einer Ausnehmung oder Öffnung einen trennenden Verfahrensschritt aufweist, vorzugsweise einen thermisch trennenden oder einen mechanisch trennenden Verfahrensschritt aufweist oder eine Kombination aus mehreren solcher Verfahrensschritte, welche aus einer Gruppe ausgewählt sind, welche aus Sägen, Schleifen, Fräsen, Stanzen, Scheren, Partikelstrahlschneiden, Elektronenstrahlschneiden, Laserstrahlschneiden, Plasmaschneiden, Brennschneiden, funkenerosives Schneiden besteht.
Insbesondere kann die Werkzeugeinrichtung, wenigstens aber deren äußere Form, vollständig oder weit überwiegend mittels eines generativen Fertigungsverfahrens erzeugt werden.
Gemäß manchen Ausführungsformen weist das Verfahren die folgenden Schritte auf:
A) Bereitstellen eines Werkstücks, wobei das Werkstück einen im Wesentlichen ebenen Bereich aufweist;
B) Herstellen wenigstens einer Ausnehmung oder Öffnung in dem im Wesentlichen ebenen Bereich des Werkstücks;
C) Bearbeiten des im Wesentlichen ebenen Bereichs des Werkstücks zum Herstellen der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung, wobei der Schritt C) nach den Schritten A) und B) durchgeführt wird.
Bei diesem Verfahren wird also die wenigstens eine Ausnehmung oder Öffnung erzeugt, bevor aus dem zunächst im Wesentlichen ebenen Bereich des Werkstücks die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung hergestellt wird. Dies kann das Herstellungsverfahren vereinfachen.
Gemäß manchen Ausführungsformen bildet die im Schritt B) hergestellte Ausnehmung oder Öffnung eine Ausnehmung oder Öffnung in der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung, insbesondere zwischen zwei benachbarten Kontaktflächen, insbesondere im Bereich eines nach außen weisenden Vorsprungs und/oder einer nach innen konkaven Vertiefung der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung.
Es kann im Schritt B) vorgesehen sein, dass Ausnehmungen oder Öffnungen sowohl im Bereich eines nach außen weisenden Vorsprungs als auch im Bereich einer nach innen konkaven Vertiefung der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung ausgebildet werden. Diese können beispielsweise zunächst gleich groß sein. Das Bearbeiten im Schritt C) kann aber zur Folge haben, dass eine Ausnehmung oder Öffnung im Bereich eines nach außen weisenden Vorsprungs letztendlich (in Umfangsrichtung) größer ist als eine Ausnehmung oder Öffnung im Bereich einer nach innen weisenden konkaven Vertiefung der Profilkontur der Werkzeug- Anschlusseinrichtung.
Alternativ hierzu können die Ausnehmungen oder Öffnungen im Schritt B) zunächst mit unterschiedlicher Größe (in Umfangsrichtung) erzeugt werden. Beispielsweise kann eine Ausnehmung oder Öffnung, die in der fertigen Werkzeugeinrichtung im Bereich eines nach außen weisenden Vorsprungs vorgesehen ist, zunächst kleiner gestaltet werden als eine Ausnehmung oder Öffnung, die in der fertigen Werkzeugeinrichtung im Bereich einer nach innen weisenden konkaven Vertiefung der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung vorgesehen ist. Durch das Bearbeiten des im Wesentlichen ebenen Bereichs des Werkstücks im Schritt C) kann sich die Größe der Ausnehmungen oder Öffnungen verändern, insbesondere unterschiedlich verändern, beispielsweise derart, dass die zunächst mit (in Umfangsrichtung) unterschiedlicher Größe erzeugten Ausnehmungen oder Öffnungen, insbesondere an den Vorsprüngen bzw. Vertiefungen der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung, im Wesentlichen die gleiche Größe (in Umfangsrichtung) annehmen.
Die Schritte A), B) und C) können in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Anstatt einem sequenziellen Ausführen der Schritte A), B) und C) sind aber auch Verfahren denkbar, bei denen die Schritte A) und B) im Wesentlichen gleichzeitig durchgeführt werden, beispielsweise unter Zuhilfenahme einer entsprechenden Form, in der nicht nur die (zunächst ebene) Außenkontur der Werkzeugeinrichtung bzw. die Werkzeugeinrichtung insgesamt geformt wird, sondern gleichzeitig auch die Ausnehmungen oder Öffnungen. Auch bei dieser Variante wird aber der Schritt C) erst nach den Schritten A) und B) durchgeführt.
Die nachfolgenden Figuren zeigen verschiedene Merkmale und Ausführungsformen der Erfindung und sind teilweise schematisiert, wobei auch eine Kombination einzelner Merkmale und Ausführungsformen über die Figuren hinaus möglich ist.
Dabei zeigt:
Fig. 1 eine beispielhafte perspektivische Ansicht einer Maschinen-Anschlusseinrichtung gemäß dem Stand der Technik. Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 einen Querschnitt eines Innenprofils einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und eines Außenprofils einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene senkrecht zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 einen Querschnitt eines Innenprofils einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und eines Außenprofils einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene senkrecht zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 einen Querschnitt eines Innenprofils einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und eines Außenprofils einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene senkrecht zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 einen Querschnitt eines Innenprofils einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und eines Außenprofils einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene senkrecht zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7 einen Querschnitt eines Innenprofils einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und eines Außenprofils einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene senkrecht zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 einen Querschnitt eines Innenprofils einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und eines Außenprofils einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene senkrecht zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 9 einen Querschnitt eines Innenprofils einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und eines Außenprofils einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene senkrecht zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 10 einen Querschnitt eines Innenprofils einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und eines Außenprofils einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene senkrecht zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Fig. 11 einen Querschnitt eines Innenprofils einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und eines Außenprofils einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene senkrecht zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 12 einen Querschnitt eines Innenprofils einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und eines Außenprofils einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene senkrecht zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 13 einen Querschnitt eines Innenprofils einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und eines Außenprofils einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene senkrecht zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 14 einen Querschnitt eines Innenprofils einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und eines Außenprofils einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene senkrecht zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 15 einen Querschnitt einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene parallel zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 16 einen Querschnitt einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene parallel zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 17 einen Querschnitt einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene parallel zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 18 einen Querschnitt einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene parallel zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 19 einen Querschnitt einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene parallel zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Fig. 20 einen Querschnitt einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene parallel zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 21 einen Querschnitt einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene parallel zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 22 einen Querschnitt einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene parallel zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 23 einen Querschnitt einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene parallel zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 24 einen Querschnitt einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene parallel zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 25 einen Querschnitt einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene parallel zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 26 einen Querschnitt einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene parallel zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 27 einen Querschnitt einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene parallel zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 28 einen Querschnitt einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene parallel zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, teilweise auch eine Seitenansicht. Fig. 29 einen Querschnitt einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene parallel zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, teilweise auch eine Seitenansicht.
Fig. 30 einen Querschnitt einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene parallel zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 31 einen Querschnitt einer Maschinen-Anschlusseinrichtung und einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene parallel zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, teilweise auch eine Seitenansicht.
Fig. 32 im Querschnitt eine Detailansicht einer Profilwand einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung in einer Ebene parallel zur Drehachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 33 eine Draufsicht auf ein Werkstück zum Herstellen einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 34 eine Draufsicht auf eine Werkzeug-Anschlusseinrichtung, die aus dem Werkstück der Fig. 33 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
Fig. 35 eine Draufsicht auf eine Werkzeugeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 36 eine Seitenansicht einer Werkzeugmaschinen- und Werkzeugeinrichtungskombination gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 37 einen Verfahrensablauf eines Verfahrens zum Herstellen einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine beispielhafte perspektivische Ansicht einer Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 gemäß dem Stand der Technik. Fig. 1 ist WO 2015/014468 A1 entnommen. Die Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 ist am unteren Ende einer Antriebswelle 41 einer Werkzeugmaschine 50 (Fig. 36) befestigt bzw. bildet mit der Antriebswelle 41 ein integrales Bauteil. Bei bestimmungsgemäßer Benutzung führt die Antriebswelle 41 und somit auch die Maschinen- Anschlusseinrichtung 40 oszillierende Bewegungen um die Drehachse 10 aus, wobei die Drehachse 10 mit der Längsachse der Antriebswelle 41 zusammenfällt. Die Maschinen-An- schlusseinrichtung 40 ist an ihrem (axial) unteren Ende durch eine untere Endfläche 49 begrenzt. In einem axialen Abstand zur unteren Endfläche 49 befindet sich eine obere Endfläche 48 der Maschinen-Anschlusseinrichtung. Axial zwischen der oberen und unteren Endfläche 48, 49 weist die Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 eine Profilwand 42a auf, die eine ringförmige Grundform hat, wobei die radial außen liegende Seite im gezeigten Beispiel zylindrisch ausgestaltet ist. Innerhalb der ringförmigen Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 befindet sich ein Hohlraum bzw. Ausnehmung mit einem durch die Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 definierten Volumen.
Die im wesentlichen ringförmige Profilwand 42a bildet einen geschlossenen Ring, ist also nicht unterbrochen, wobei aber auch Varianten denkbar sind, bei der die Profilwand 42a eine oder mehrere Unterbrechungen hat, also nicht um 360° umlaufend ist.
Auf der Innenseite weist die ringförmige Profilwand 42a ein Innenprofil mit einer um die Drehachse 10 umlaufenden Profilkontur 42 auf. Diese Profilkontur 42 erstreckt sich im Wesentlichen zwischen der unteren Endfläche 49 und der oberen Endfläche 48. Das Innenprofil bzw. die Profilkontur 42 erweitert sich konisch in Richtung der Drehachse 10, und zwar derart, dass sich der Bereich mit dem kleineren Innendurchmesser näher an der Werkzeugmaschine (bzw. näher an der oberen Endfläche 48) befindet und der Bereich mit dem größeren Innendurchmesser sich in größerem Abstand von der Werkzeugmaschine (bzw. näher an der unteren Endfläche 49) befindet.
Querschnitte der Profilkontur 42 in Ebenen senkrecht zur Drehachse 10 (also in Radialebenen) weisen jedoch - zumindest größtenteils bzw. an den meisten axialen Positionen - keinen kreisrunden Innendurchmesser auf, sondern ähneln einem sternförmigen Polygon mit einer Anzahl von zwölf nach innen zur Drehachse 10 hin ragenden konvexen Vorsprüngen 44 sowie zwölf konkaven Vertiefungen 45. Zwischen jeweils zwei benachbarten Vorsprüngen 44 bzw. zwischen jeweils zwei Vertiefungen 45 weist das Innenprofil 42 jeweils zwei Maschinen-Kon- taktflächen 43 auf, wobei sich in dem gezeigten Beispiel abgerundete Übergänge (ohne Bezugszeichen) jeweils zwischen zwei benachbarten Maschinen-Kontaktflächen 43, also an den Winkelpositionen der Vorsprünge 44 und der Vertiefungen 45, befinden. In Umfangsrichtung könnte man den Verlauf des Innenprofils 42 mit den Maschinen-Kontaktflächen 43 und den dazwischenliegenden abgerundeten Übergängen auch als wellenförmig bezeichnen. Aufgrund der sich konisch erweiternden Profilkontur 42 schließen die Maschinen-Kontaktflä- chen 43 einen von 90° verschiedenen Winkel mit einer Radialebene ein. Sie sind also gegenüber der Drehachse 10 geneigt. Außerdem gilt aufgrund der Anordnung der Maschinen-Kon- taktflächen 43 gemäß einem sternförmigen Polygon Folgendes. Die Maschinen-Kontaktflä- chen 43 werden von einer unendlich großen Anzahl von Axialebenen (also Ebenen, welche die Drehachse 10 einschließen) geschnitten. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit betrachten wir nun eine bestimmte Axialebene (nicht in den Figuren gezeigt). Der Schnitt dieser bestimmten Axialebene mit einer entsprechenden Maschinen-Kontaktfläche 43 bildet eine Linie. Wiederum ohne Beschränkung der Allgemeinheit betrachten wir nun einen bestimmten Punkt auf dieser Linie, der in Fig. 1 mit „X“ gekennzeichnet ist. Zu diesem Punkt X bilden wir den Normalenvektor 47, der von der Profilwand 42a weg zeigt. Dieser Normalenvektor 47 verläuft nicht in der unserer Betrachtung zu Grunde gelegten Axialebene, sondern schließt einen von null verschiedenen Winkel mit dieser Axialebene ein. Insgesamt ist der Normalenvektor 47 also sowohl gegenüber dieser Axialebene als auch gegenüber einer Radialebene geneigt.
Schließlich weist die Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 auch zwei Halteeinrichtungen bzw. Hakeneinrichtungen 46 auf, die um eine Achse senkrecht zur Drehachse 10 schwenkbar gelagert sind. Diese Schwenkachse befindet sich im Bereich bzw. etwas oberhalb der oberen Endfläche 48. Wenn die Halteeinrichtungen 46 (bzw. deren untere Enden) nach innen zur Drehachse 10 geschwenkt sind, kann eine STARLOCK®-Werkzeugeinrichtung an der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 befestigt bzw. von dieser entfernt werden. Wenn die Halteeinrichtungen 46 (bzw. deren untere Enden) nach außen von der Drehachse 10 weggeschwenkt sind, kann eine STARLOCK®-Werkzeugeinrichtung durch das Zusammenspiel der Halteeinrichtungen 46 und der Profilwand 42a an der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 gehalten werden. Die Werkzeugmaschine 50 und die Werkzeugeinrichtung 30 (Fig. 36) bilden dann eine Werkzeugmaschinen- und Werkzeugeinrichtungskombination 55 und können bestimmungsgemäß zum Sägen, Schleifen, Schaben usw. benutzt werden.
WO 2015/014468 A1 und der WO 2015/014469 A1 enthalten weitere Einzelheiten bezüglich möglicher Ausgestaltungen der Werkzeugmaschine 50 und der Halteeinrichtungen 46. Auf diese Druckschriften wird hier ausdrücklich verwiesen. Dabei ist anzumerken, dass auch Halteeinrichtungen möglich sind, die nur eine Hakeneinrichtung 46 aufweisen, oder eine andere Art der Befestigung, beispielsweise eine Schraube, wie beispielsweise auch in WO 2015/014468 A1 beschrieben ist. Auf Fig. 36, die eine Werkzeugmaschinen- und Werkzeugeinrichtungskombination 55 zeigt, wurde bereits verwiesen. Zusätzlich zu den vorangehend beschriebenen Einzelheiten zeigt Fig. 36, dass die Werkzeugeinrichtung 30 einen Arbeitsbereich 21 aufweist. In dem gezeigten Beispiel befindet sich dieser an einem Ende der Werkzeugeinrichtung 30, das dem Ende der Werkzeugeinrichtung 30, mit dem diese an der Werkzeugmaschine 50 befestigt ist, gegenüberliegt. Es sind auch alternative Ausführungsformen möglich, bei denen die Werkzeugeinrichtung 30 mehrere, voneinander getrennte Arbeitsbereiche 21 aufweist.
Zwischen dem Arbeitsbereich 21 und der noch näher zu beschreibenden Werkzeug-Anschlusseinrichtung, mit der die Werkzeugeinrichtung 30 an der Werkzeugmaschine 50 befestigt werden kann, weist die Werkzeugeinrichtung 30 einen Übergangsabschnitt 7 auf. Durch diesen Übergangsabschnitt 7 wird die dreh-oszillierende Bewegung zum Arbeitsbereich 21 übertragen. Der Übergangsabschnitt 7 kann auch als Flansch angesehen werden bzw. einen solchen aufweisen, wie im Folgenden näher beschrieben wird. Dieser Flansch 7 kann sich auch in entgegengesetzter Richtung bezüglich des Arbeitsbereichs 21 über die Werkzeug- Anschlusseinrichtung hinaus erstrecken, wie es in Fig. 36 am rechten Ende der Werkzeugeinrichtung 30 angedeutet ist.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 ist im Wesentlichen in zwei axial beabstandeten Ebenen aufgebaut, nämlich einer ersten bzw. unteren Abschlussebene 18 und einer zweiten bzw. oberen Abschlussebene 19, mit einer Profilwand 2a, die zwischen diesen axial beabstandeten Ebenen 18, 19 angeordnet ist bzw. sich zwischen diesen erstreckt.
Die Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 weist im Bereich der unteren Abschlussebene 18 einen Flansch 7 bzw. Übergangsabschnitt 7 auf. Der Außenumfang dieses Flansches 7 ist in Fig. 2 (kreis)rund ausgebildet, wobei der Flansch 7 in anderen Ausführungsformen an seinem Außenumfang auch andere Formen annehmen kann.
Der Flansch 7 weist, wie in Fig. 2 gezeigt, zwölf gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilte Ausnehmungen 9 auf. Wie in Fig. 2 durch einen gestrichelten Kreis in dem Bereich des Flansches 7 angedeutet ist, liegen diese Ausnehmungen 9 auf einem konzentrisch in Bezug auf den Außenumfang des Flansches 7 angeordneten (fiktiven) Kreis. In anderen Ausführungsformen ist auch eine andere Anzahl solcher Ausnehmungen 9 und eine andere Anordnung derselben möglich. Die Ausnehmungen in dem Flansch 7 können dazu dienen, den Flansch 7 an einer Platte 28 (Fig. 35) zu befestigen, beispielsweise durch Verschrauben, Vernieten, Verschweißen usw.
Bei manchen Arten der Befestigung zwischen Flansch 7 und Platte 28 sind keine Ausnehmungen 9 in dem Flansch 7 nötig, sodass diese Ausnehmungen 9 auch entfallen können.
Die Platte 28, der Flansch 7 und/oder die Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 können beispielsweise aus gehärtetem Stahlblech gefertigt sein, wobei aber auch andere, ausreichend stabile Materialien denkbar sind. Wie in Fig. 35 gezeigt, bildet die Platte 28 zusammen mit der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 und dem Flansch 7 die Werkzeugeinrichtung 30. Der Arbeitsbereich 21 ist in Fig. 35 am rechten Ende der Platte 28 angeordnet.
Wie Fig. 36 zeigt, kann die Platte 28 im Wesentlichen eben (mit einer ebenen Oberseite und einer dazu parallelen, beabstandeten ebenen Unterseite) ausgebildet sein, wobei dies nicht zwingend ist. Beispielsweise kann die Platte 28 an einer oder mehreren Stellen abgewinkelt sein.
Während Fig. 2 die Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 (zusammen mit dem daran angeordneten Flansch 7) als eigenständiges Bauteil zeigt, das gemäß Fig. 35 mit einer hiervon zunächst separaten Platte 28 verbunden werden kann, kann die Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 , der Flansch 7 und die Platte 28 auch als integrales Bauteil (also einstückig) ausgebildet sein. Insbesondere kann die gesamte Werkzeugeinrichtung 30 einstückig bereitgestellt werden. Auch in diesem Fall können die Ausnehmungen 9 in dem Flansch 7 entfallen.
Wie der Fig. 2 weiter zu entnehmen ist, ist der Flansch 7 nicht als durchgehende, geschlossene Scheibe ausgebildet, sondern weist eine (zentrale) Ausnehmung (ohne Bezugszeichen) in Form eines sternförmigen Polygons mit zwölf nach (radial) außen weisenden Vorsprüngen sowie zwölf nach (radial) innen weisenden Vertiefungen auf. Über dieser zentralen Ausnehmung ist in Fig. 2 ein erhabener Bereich gezeigt, der die Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 bildet. Die Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 weist an ihrem oberen Ende (im Bereich der oberen Abschlussebene 19) einen Deckelabschnitt 6 auf. Der Deckelabschnitt 6 bildet an seinem Außenumfang auch ein sternförmiges Polygon mit zwölf nach außen weisenden Vorsprüngen und zwölf nach innen weisenden Vertiefungen, wobei das durch den Deckelabschnitt 6 gebildete sternförmige Polygon kleiner ist als die sternförmige Ausnehmung in Flansch 7. In der Mitte des Deckelabschnitts 6 befindet sich eine zentrale Öffnung 20. Im bestimmungsgemäßen Gebrauch können beispielsweise die in Fig. 1 gezeigten Hakeneinrichtungen 46 die zentrale Öffnung 20 durchgreifen oder eine oder mehrere andere Halteeinrichtungen einer Werkzeugmaschine 50 sich durch die zentrale Öffnung 20 erstrecken, um so die Werkzeug- Anschlusseinrichtung 1 bzw. die gesamte Werkzeugeinrichtung 30 an der Werkzeugmaschine 50 zu halten.
Wenn die Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 bzw. die Werkzeugeinrichtung 30 bestimmungsgemäß an einer Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 einer Werkzeugmaschine 50 befestigt ist, verläuft die Drehachse 10 nicht nur zentral durch die Antriebswelle 41 der Werkzeugmaschine 50, sondern auch zentral durch die Öffnung 20 der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 . Dabei steht die Drehachse 10 senkrecht auf dem Deckelabschnitt 6. Im Betrieb der Werkzeugmaschine 50 werden die oszillierenden Bewegungen der Antriebswelle 41 der Werkzeugmaschine 50 in noch zu beschreibender Weise auf die Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 bzw. die Werkzeugeinrichtung 30 übertragen, sodass die Werkzeugeinrichtung 30 auch oszillierende Bewegungen um die Drehachse 10 ausführt. Aus diesem Grund wird vorliegend der Begriff „Drehachse 10“ auch im Zusammenhang mit der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 bzw. der Werkzeugeinrichtung 30 entsprechend benutzt, ebenso der Begriff „axial“.
Die zentrale Öffnung 20 im Deckelabschnitt 6 kann beispielsweise eine runde, insbesondere kreisrunde, Form aufweisen, wobei aber auch andere Formen möglich sind. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel hat die zentrale Öffnung 20 eine runde Grundform, an die acht nach außen weisende Ausbuchtungen oder Arme angeformt sind. Ferner kann der Deckelabschnitt 6, wie in Fig. 2 gezeigt, weitere Ausnehmungen zusätzlich zur zentralen Öffnung 20 aufweisen, die weiter unten näher erläutert werden.
Eine Profilwand 2a der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 ist in dem Bereich zwischen Flansch 7 und Deckelabschnitt 6 angeordnet bzw. erstreckt sich in diesem. Die Profilwand 2a definiert 24 Kontaktflächen 3, die auch dem sternförmigen Verlauf der Öffnung in Flansch 7 bzw. dem sternförmigen Rand des Deckelabschnitts 6 folgen. Die Übergänge zwischen Deckelabschnitt 6 und den Kontaktflächen 3 bzw. zwischen den Kontaktflächen 3 und dem Flansch 7 können Abrundungen 8 aufweisen.
Die nach außen weisenden Kontaktflächen 3 der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 sollen einen (formschlüssigen) Kontakt mit den nach innen weisenden Maschinen-Kontaktflächen 43 ermöglichen, vorzugsweise zumindest teilweise einen Flächenkontakt. Zu diesem Zweck sind die Kontaktflächen 3 der Werkzeugeinrichtung 30 zumindest im Wesentlichen dem Verlauf der Maschinen-Kontaktflächen 43 entsprechend angeordnet. Ein nach außen gerichteter Normalenvektor auf einem Punkt der Kontaktfläche 3 schließt also einen von Null verschiedenen Winkel mit einer Radialebene ein. Des Weiteren liegt ein solcher Normalenvektor auf einer Geraden, die die Drehachse 10 nicht schneidet. Diese Gerade schließt somit auch einen von Null verschiedenen Winkel mit einer Axialebene ein, auf der dieser Punkt liegt.
Wenn also ein solcher (formschlüssiger) Kontakt zwischen den Kontaktflächen 3 und den Ma- schinen-Kontaktflächen 43 vorliegt und die Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 mittels einer oder mehrerer Haken- oder Halteeinrichtungen 46 an der Werkzeugmaschine 50 gehalten wird, ist die Werkzeugeinrichtung 30 (zumindest im Wesentlichen) drehfest mit der Antriebswelle 41 der Werkzeugmaschine 50 verbunden.
Die Kontaktflächen 3 können bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 und auch bei allen anderen hier beschriebenen Ausführungsbeispielen (im Wesentlichen) eben sein oder einsinnig oder mehrsinnig gekrümmt sein. Unter dem Begriff „einsinnig gekrümmt“ ist eine an jedem Punkt der Fläche nur in eine Richtung gekrümmte Fläche, z.B. eine zylindrische Fläche, zu verstehen. Unter dem Begriff „mehrsinnig gekrümmt“ ist eine an wenigstens einem Punkt der Fläche in mehrere Richtungen gekrümmte Fläche, z.B. eine Kugeloberfläche, zu verstehen. Auch Mischformen sind denkbar, sodass eine Kontaktfläche 3 beispielsweise in einem Bereich eben, in einem weiteren Bereich einsinnig und in einem weiteren Bereich mehrsinnig gekrümmt sein kann.
Aufgrund der sternförmigen Anordnung der Kontaktflächen 3 bilden jeweils zwei benachbarte Kontaktflächen 3 einen nach (radial) außen weisenden Vorsprung 4 bzw. eine nach (radial) innen zurückgesetzte Vertiefung 5. Allerdings berühren sich benachbarte Kontaktflächen 3 bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 nicht. Jeweils zwischen zwei benachbarten Kontaktflächen 3 ist (in Umfangsrichtung der Profilwand 2a) eine Ausnehmung 9a bzw. 9b angeordnet, welche die entsprechenden benachbarten Kontaktflächen 3 voneinander trennt. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 haben die Ausnehmungen 9a im Bereich eines Vorsprungs 4 eine größere Länge (in Umfangsrichtung der Profilwand 2a) als die Ausnehmungen 9b im Bereich einer Vertiefung 5. Gemäß anderen Ausführungsformen ist es auch möglich, dass die Ausnehmungen 9a und 9b beispielsweise alle die gleiche Länge in Umfangsrichtung der Profilwand 2a aufweisen.
Durch die Ausnehmungen 9a und 9b ist das Trägheitsmoment der Werkzeugeinrichtung 30 reduziert im Vergleich zu einer Werkzeugeinrichtung, die diese Ausnehmungen nicht aufweist und ansonsten gleichartig gefertigt ist. Ein weiterer Vorteil wird weiter unten im Zusammenhang mit den Figuren 33 und 34 erläutert. Es werden nun unter Bezugnahme auf die Figuren 3 bis 14 mehrere Ausführungsbeispiele beschrieben, die als Varianten zu der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 der Fig. 2 angesehen werden können. Dabei zeigen die meisten der Figuren 3 bis 14 jeweils nur einen Schnitt in einer Radialebene im Bereich der Kontaktflächen 3, also an einer axialen Position, die sich zwischen den Abrundungen 8 beim Übergang zum Deckelabschnitt 6 bzw. dem Flansch 7 befindet. In anderen Radialebenen können die Werkzeug-Anschlusseinrichtungen 1 entsprechende bzw. ähnliche Schnitte aufweisen, allerdings - aufgrund der konischen Ausbildung der Profilwand 2a - mit einem entsprechend größeren oder kleineren Durchmesser.
Die in den Figuren 3 bis 14 gezeigten Schnitte sind im Interesse einer besseren Übersichtlichkeit vereinfacht dargestellt.
Die Schnittdarstellung der Fig. 3 zeigt zur besseren Orientierung die Maschinen-Anschluss- einrichtung 40 bzw. deren Profilwand 42a in einem Querschnitt senkrecht zur Drehachse zwischen dem äußeren gestrichelt dargestellten Kreis, der die beispielsweise zylindrische Außenfläche der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 andeutet, und dem äußeren sternförmigen Polygon der Fig. 3. Die Innenseite dieses äußeren sternförmigen Polygons stellt die Profilkontur bzw. das Innenprofil 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 dar, an der Maschinen-Kon- taktflächen 43 angeordnet sind.
Fig. 3 zeigt auch die Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 bzw. deren Profilwand 2a zwischen den beiden inneren sternförmigen Polygonen in einem Querschnitt senkrecht zur Drehachse. Die Außenseite des äußeren dieser zwei inneren sternförmigen Polygone (durchgezogene Linie) stellt die Profilkontur bzw. das Außenprofil 2 der Werkzeug-Anschlusseinrichtung dar. Das gestrichelt dargestellte, innerste sternförmige Polygon deutet die Innenseite der Profilwand 2a an.
Die Profilkontur 2 der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 weist in diesem Beispiel 24 Kontaktflächen 3 sowie zwölf nach außen weisende Vorsprünge 4 und zwölf nach innen zurückgesetzte Vertiefungen 5 auf. Die Profilkontur 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 weist zwölf entsprechende nach innen weisende Vorsprünge 44 sowie zwölf nach außen zurückgesetzte Vertiefungen 45 auf.
Die mit durchgezogenen Linien dargestellten sternförmigen Polygone, also die Profilkontur 2 der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 und die Profilkontur 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40, sind in Fig. 3 in einem gewissen Abstand zueinander dargestellt. Dieser Abstand dient lediglich einer klaren Darstellung. Im bestimmungsgemäßen Gebrauch berühren sich die beiden Profi I Konturen 2, 42, in Abhängigkeit von den Fertigungstoleranzen an zahlreichen Punkten oder in zahlreichen Flächenbereichen, sodass sich eine formschlüssige Verbindung zwischen Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 und Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 ergibt.
In Fig. 3 sind - anders als in Fig. 2 - keine Ausnehmungen 9a, 9b zwischen benachbarten Kontaktflächen 3 gezeigt. Diese können dennoch vorhanden sein, insbesondere in einer von der im Schnitt dargestellten Radialebene unterschiedlichen Radialebene. Mit anderen Worten, gemäß diesem Ausführungsbeispiel entspricht die Profilkontur 2 (also das Außenprofil der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1) zumindest im Wesentlichen der Profilkontur 42 (also dem Innenprofil der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40) in zumindest der gezeigten Radialebene und gegebenenfalls auch in anderen Radialebenen. In einer oder gegebenenfalls mehreren (nicht gezeigten) Radialebenen weicht die Profilkontur 2 dagegen von der Profilkontur 42 ab.
Die Figuren 4 bis 14 zeigen weitere Varianten der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 der Figuren 2 bzw. 3. Die Art der Darstellung folgt im Wesentlichen der der Fig. 3, wobei im Interesse einer kompakten, übersichtlichen Darstellung bereits beschriebene Merkmale nicht erneut beschrieben werden und gegebenenfalls auch nicht erneut mit entsprechenden Bezugszeichen versehen sind. Außerdem wurde in den Figuren 4 bis 14 auf die Darstellung der Außenseite der Profilwand 42a der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 (gestrichelt dargestellter Kreis in Fig. 3) und der Innenseite der Profilwand 2a der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 (gestrichelt dargestelltes Polygon in Fig. 3) verzichtet.
Im Unterschied zu der Ausführungsform in Fig. 3 weist die Ausführungsform der Fig. 4 einen Abweichungsbereich 13 auf. In diesem folgt bzw. entspricht die Profilkontur 2 der Werkzeug- Anschlusseinrichtung 1 nicht der Profilkontur 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40. Während die Profilkontur 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 in diesem Abweichungsbereich 13 (nur) eine durch zwei Maschinen-Kontaktflächen 43 gebildete, nach außen zurückgesetzte Vertiefung 45 aufweist, weist die Profilkontur 2 der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 in diesem Abweichungsbereich 13 zwei durch insgesamt vier Kontaktflächen 3 gebildete, nach außen weisende Vorsprünge 4 und eine dazwischenliegende, nach innen zurückgesetzte Vertiefung 5 auf. Die Profilkontur 2 weicht somit in diesem Abweichungsbereich 13 von der Profilkontur 42 ab - sie verläuft in diesem Bereich nach radial innen zurückgesetzt mit einem Abstand zur Profilkontur 42, also innerhalb des durch die Profilkontur 42 definierten Volumens. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Profilkontur 2 somit insgesamt dreizehn Vorsprünge 4 und dreizehn Vertiefungen 5 auf. Die in Fig. 5 gezeigte Variante weist einen größeren Abweichungsbereich 13 bzw. drei separate Abweichungsbereiche 13 auf. Während in diesem/diesen Abweichungsbereich(en) 13 die Profilkontur 42 drei durch insgesamt sechs Maschinen-Kontaktflächen 43 gebildete, nach außen zurückgesetzte Vertiefungen 45 aufweist, weist die Profilkontur 2 in diesem/diesen Ab- weichungsbereich(en) 13 sechs durch insgesamt zwölf Kontaktflächen 3 gebildete, nach außen weisende Vorsprünge 4 mit entsprechenden, dazwischen gebildeten Vertiefungen 5 auf. Die Profilkontur 2 verläuft hier wiederum nach radial innen zurückgesetzt mit einem Abstand zur Profilkontur 42, also innerhalb des durch die Profilkontur 42 definierten Volumens.
In anderen, nicht dargestellten Varianten kann der Abweichungsbereich 13 größer oder aber kleiner sein, bzw. es können mehr, oder aber weniger Abweichungsbereiche 13 vorhanden sein.
Wie das weitere Ausführungsbeispiel der Fig. 6 zeigt, ist auch die Form des Verlaufs der Profilkontur 2 nicht auf die in den Figuren 4 bzw. 5 gezeigten Formen beschränkt. So weist gemäß Fig. 6 die Profilkontur 2 in dem (bzw. in einem) Abweichungsbereich 13 einen Vorsprung 4 auf, der eine von anderen Vorsprüngen unterschiedliche Form hat. Während in den Ausführungsbeispielen der Figuren 3 bis 5 die Kontaktflächen 3 der Profilkontur 2 (in der gezeigten Radialebene gemessen) an den nach außen weisenden Vorsprüngen 4 einen Innenwinkel von (ungefähr) 120° und an den Vertiefungen 5 einen Innenwinkel von (ungefähr) 210° einschließen, finden sich in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 auch Innenwinkel mit anderen Werten. Beispielsweise an den durch das Bezugszeichen 5 gekennzeichneten Vertiefungen beträgt der Innenwinkel (ungefähr) 270°. Gemäß anderen, nicht dargestellten Varianten sind auch andere Formen der Profilkontur 2 möglich, insbesondere mit anderen Innenwinkeln und/oder mit Kontaktflächen 3 unterschiedlicher Größe usw.
In dem weiteren Ausführungsbeispiel der Fig. 7 weist der mit dem Bezugszeichen 4 gekennzeichnete, nach außen weisende Vorsprung der Profilkontur 2 einen Innenwinkel auf, der (wesentlich) weniger als 120° beträgt, nämlich etwa 60°. Hierdurch ergibt sich an dieser Stelle (im Wesentlichen) kein Flächenkontakt zwischen Profilkontur 2 und Profilkontur 42, sondern (bei entsprechendem axialen Verlauf der Profilkontur 2) ein Linienkontakt, der aber in der zweidimensionalen Darstellung der Fig. 7 nur als Punktkontakt erscheint.
Fig. 8 zeigt zwei Ausführungsbeispiele. In dem ersten, nur mit durchgezogenen Linien dargestellten Ausführungsbeispiel stimmt die Profilkontur 2 der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 überwiegend, nämlich in einem ersten Teilbereich bzw. Übereinstimmungsbereich 12, mit der Profilkontur 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 überein. In einem zweiten Teilbereich bzw. Abweichungsbereich 13 hingegen weicht die Profilkontur 2 von der Profilkontur 42 ab, indem die Profilkontur 2 in diesem Teilbereich 13 zwei nach außen weisende Vorsprünge - die beiden oberen, mit dem Bezugszeichen 4 gekennzeichneten Vorsprünge - durch eine (im Wesentlichen) ebene Fläche 14a verbindet, obwohl sich „dazwischen“ eine weitere, nach außen zurückgesetzte Vertiefung 45 der Profilkontur 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 befindet. In diesem zweiten Teilbereich bzw. Abweichungsbereich 13 verläuft die Profilkontur 2 innerhalb des durch die Profilkontur 42 definierten Volumens. Die Profilkontur 2 hat in diesem Ausführungsbeispiel nur elf nach außenweisende Vorsprünge 4 und zehn nach innen zurückgesetzte Vertiefungen 5.
Bei dem zweiten, in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein weiterer Vorsprung 4 der Profilkontur 2 durch eine (im Wesentlichen) ebene Fläche 14a ersetzt, wie durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist. Die obigen Erläuterungen gelten entsprechend. In diesem Ausführungsbeispiel hat die Profilkontur 2 nur zehn Vorsprünge 4 (bzw. nur neun Vorsprünge 4, wenn der obere rechte nicht als Vorsprung anzusehen ist, weil sich zwischen diesem und den benachbarten Vorsprüngen 4 (links oben und rechts) keine Vertiefung 5 befindet). Außerdem hat die Profilkontur 2 in diesem Ausführungsbeispiel nur acht Vertiefungen 5.
In Varianten ist eine andere Anzahl bzw. Anordnung von (ebenen) Verbindungsflächen 14a möglich, solange es wenigstens einen Vorsprung 4 gibt.
Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Profilkontur 2 in einem ersten Teilbereich 12 wiederum (im Wesentlichen) mit der Profilkontur 42 übereinstimmt. Dieser erste Teilbereich 12 erstreckt sich bezogen auf die Drehachse 10 über einen Winkel a (hier Übereinstimmungswinkel genannt) von (ungefähr) 210°. Im Vergleich zum Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist jedoch ein Teil der sternartigen Profilkontur 2, nämlich in einem zweiten Teilbereich bzw. Abweichungsbereich 13, der sich über einen Winkel ß (hier Abweichungswinkel genannt) von (ungefähr) 150° erstreckt, durch eine gekrümmte Verbindungsfläche 14b ersetzt. Auch in diesem Ausführungsbeispiel verläuft die Profilkontur 2 innerhalb des durch die Profilkontur 42 definierten Volumens. Dabei kann die gekrümmte Verbindungsfläche 14b an den nach innen weisenden Vorsprüngen 44 der Profilkontur 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 anliegen oder auch nicht.
In Varianten dieses Ausführungsbeispiels können auch mehrere zweite Teilbereiche bzw. Abweichungsbereiche 13, in denen die Profilkontur 2 von der Profilkontur 42 abweicht, mit dazwischenliegenden ersten Teilbereichen bzw. Übereinstimmungsbereichen 12, in denen die Profilkontur 2 (im Wesentlichen) mit der Profilkontur 42 übereinstimmt, vorgesehen sein. Außerdem kann der bzw. können die zweite(n) Teilbereich(e) bzw. Übereinstimmungsbereiche 13 größer oder kleiner sein, als es in Fig. 9 gezeigt ist. Ebenso kann die Form der Profilkontur 2 in dem zweiten Teilbereich 13, also die gekrümmte Verbindungsfläche 14b, von der in Fig. 9 gezeigten Form abweichen.
Fig. 10 zeigt eine Abwandlung der Fig. 9. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 10 ist nur ein Vorsprung 4 der Profilkontur 2 der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 2 vorgesehen, mit zwei benachbarten Vertiefungen 5. Der Bereich zwischen den beiden Vertiefungen 5 bildet einen Übereinstimmungsbereich bzw. ersten Teilbereich 12. In diesem ersten Teilbereich 12, der sich über einen Übereinstimmungswinkel a von (ungefähr) 30° erstreckt, stimmt die Profilkontur 2, also die Kontaktflächen 3a und 3b, (im Wesentlichen) mit der Profi Ikontur 42 über ein. In dem weit größeren Abweichungsbereich bzw. zweiten Teilbereich 13, der sich über einen Abweichungswinkel ß von (ungefähr) 330° erstreckt, weicht die Profilkontur 2, also die Verbindungsfläche 14b, von der Profilkontur 42 ab. Vorzugsweise berührt aber die gekrümmte Verbindungsfläche 14b die Profilkontur 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 zumindest an den (bzw. manchen) nach innen weisenden Vorsprüngen 44, damit sich allein durch den Kontakt zwischen der Profilkontur 2 der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 und der Profilkontur 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 ein Formschluss ergibt und so die Werkzeugeinrichtung 30 drehfest mit der Werkzeugmaschine 50 verbunden werden kann. Falls die gekrümmte Verbindungsfläche 14b die Profilkontur 42 nicht berührt, kann sich dennoch ein Formschluss und eine drehfeste Verbindung zwischen Werkzeugeinrichtung 30 und Werkzeugmaschine 50 ergeben, indem die Werkzeugeinrichtung 30 einerseits durch die Haken- bzw. Halteeinrich- tung(en) 46 an der Werkzeugmaschine 50 gehalten wird und andererseits ein Kontakt zwischen Profilkontur 2 und Profilkontur 42 in dem Übereinstimmungsbereich 12 besteht. Für manche Anwendungen kann dies eine ausreichende Befestigung der Werkzeugeinrichtung 30 an der Werkzeugmaschine 50 darstellen.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 11 stimmt größtenteils mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 überein. Allerdings sind gemäß Fig. 11 die beiden (im Wesentlichen ebenen) Kontaktflächen 3a und 3b größer ausgebildet als es gemäß Fig. 10 der Fall ist. Die Kontaktflächen 3a und 3b liegen allerdings nur teilweise an der Profilkontur 42 an. Zwischen diesen Kontaktflächen 3a und 3b verbleibt nur eine Zacke des sternförmigen Polygons, in Fig. 11 auch mit dem Bezugszeichen 4 versehen, obwohl es sich streng genommen nicht um einen nach außen weisenden Vorsprung handelt, weil die Profilkontur 2 - zumindest in dem dargestellten Schnitt - keine nach innen zurückgesetzte Vertiefungen 5 aufweist. Die Kontaktflächen 3a und 3b sind analog zu Fig. 10 durch eine gekrümmte Verbindungsfläche 14b verbunden. Vorzugsweise berührt auch im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 11 die gekrümmte Verbindungsfläche 14b die Profilkontur 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 zumindest an den nach innen weisenden Vorsprüngen 44, wobei dies aber nicht zwingend ist. Hinsichtlich des Formschlusses bzw. der drehfesten Befestigung zwischen Werkzeugeinrichtung 30 und Werkzeugmaschine 50 wird auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit Fig. 10 verwiesen.
Fig. 12 zeigt eine weitere Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 3. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 12 bildet der mit durchgezogenen Linien dargestellte Querschnitt der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 ein Sechseck, das aber kein regelmäßiges Sechseck ist, sondern eines, bei dem zwei gegenüberliegende Seiten deutlich länger sind als die verbleibenden Seiten. An den vier kürzeren Seiten weist die Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 vier Kontaktflächen 3a und 3b auf, an denen die Profilkontur 2 der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 (im Wesentlichen) mit der Profilkontur 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 übereinstimmt, sodass diese Bereiche Übereinstimmungsbereiche 12 darstellen. Die (weit größeren) Abweichungsbereiche 13 erstrecken sich in den verbleibenden Abschnitten des Umfangs der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 bzw. der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40.
Fig. 12 zeigt in gestrichelten Linien auch exemplarisch die zentrale Öffnung 20 zur Befestigung der Werkzeugeinrichtung 30 an der Werkzeugmaschine 50, sowie zwei mögliche Anordnungen des Flansches bzw. Übergangsabschnitts 7 und des Arbeitsbereichs 21. In der Variante, bei der der Arbeitsbereich 21 in Fig. 12 rechts oben angeordnet ist, erstreckt sich der Übergangsabschnitt 7 etwa von der Mitte einer der längeren Seiten des Sechsecks senkrecht zu dieser nach außen. In der Variante, bei der der Arbeitsbereich 21 in Fig. 12 rechts unten angeordnet ist, erstreckt sich der Übergangsabschnitt 7 in der gleichen Ausrichtung wie die längeren Seiten des Sechsecks und bildet sozusagen eine Verlängerung des Sechsecks nach außen. Andere Formen, Größen und Orientierungen der Profilkontur 2 und des Übergangsabschnitts 7 sind ebenso möglich.
Fig. 13 zeigt eine Abwandlung der Fig. 12, wobei hier die Profilkontur 2 kein Sechseck bildet, sondern im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 12 dahingehend in einer Art Kurvenbahn gekrümmt ist, dass die sich jeweils gegenüberliegenden Kontaktflächen 3a bzw. 3b nicht mit sich jeweils bezogen auf die Drehachse 10 symmetrisch gegenüberliegenden Ma- schinen-Kontaktflächen 43 in Kontakt stehen, sondern mit Maschinen-Kontaktflächen 43, die bezogen auf die Drehachse 10 jeweils um 150° versetzt sind. Die so entstehenden zwei Übereinstimmungsbereiche 12 erstrecken sich in diesem Ausführungsbeispiel jeweils über einen Winkel von 30°. Ein größerer der beiden Abweichungsbereiche 13 erstreckt sich über einen Winkel von 180°, ein kleinerer über einen Winkel von 120°. In diesem Ausführungsbeispiel addieren sich die beiden Übereinstimmungsbereiche zu einem Übereinstimmungswinkel von 60°, die beiden Abweichungsbereiche zu einem Abweichungswinkel von 300°. Eine formschlüssige bzw. drehfeste Befestigung zwischen Werkzeugeinrichtung 30 und Werkzeugmaschine 50 kann sich evtl, bereits durch den Kontakt an den Kontaktflächen 3a und 3b ergeben, gegebenenfalls auch durch die Befestigung der Werkzeugeinrichtung 30 mittels der Halte- bzw. Hakeneinrichtungen 46 im Bereich der zentralen Öffnung 20. Unter Umständen kann auch der Übergangsbereich 7 an der Unterseite der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 anliegen, wodurch der Kontakt zwischen den Kontaktflächen 3a bzw. 3b und entsprechenden Maschinen-Kontaktflächen 43 gegebenenfalls verbessert wird, wenn die Werkzeugeinrichtung 30 mittels der Halte- bzw. Hakeneinrichtungen 46 gegen die Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 verspannt wird.
Fig. 14 zeigt eine weitere Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 12. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 14 steht die Profilwand 2a nur im Bereich von zwei benachbarten Kontaktflächen 3a und 3b in Kontakt mit entsprechenden Maschinen-Kontaktflächen 43. Eine formschlüssige bzw. drehfeste Befestigung zwischen Werkzeugeinrichtung 30 und Werkzeugmaschine 50 kann sich evtl, bereits durch den Kontakt an den Kontaktflächen 3a und 3b sowie der Befestigung der Werkzeugeinrichtung 30 mittels der Halte- bzw. Hakeneinrichtungen 46 im Bereich der zentralen Öffnung 20 ergeben. Unter Umständen kann auch der Übergangsbereich 7 an der Unterseite der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 anliegen, wodurch der Kontakt zwischen den Kontaktflächen 3a bzw. 3b und entsprechenden Maschinen-Kontaktflächen 43 gegebenenfalls verbessert wird, wenn die Werkzeugeinrichtung 30 mittels der Halte- bzw. Hakeneinrichtungen 46 gegen die Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 verspannt wird.
Vorangehend wurde anhand der Figuren 2 bis 14 beispielhaft erläutert, dass bzw. inwiefern die Profilkontur 2 der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 von der Profilkontur 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 in Umfangsrichtung abweichen kann. Eine Abweichung zwischen Profilkontur 2 und Profilkontur 42 kann aber, insbesondere abschnittsweise, auch in axialer Richtung bzw. in der axialen Erstreckung der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 vorliegen. Dies wird anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren 15 bis 31 erläutert.
Eine Abweichung zwischen Profilkontur 2 und Profilkontur 42 kann auch sowohl in Umfangsrichtung (wie anhand der Figuren 2 bis 14 erläutert) als auch in axialer Richtung (wie nachfolgend anhand der Figuren 15 bis 31 erläutert wird) vorliegen. Mit anderen Worten, jede Abweichung in Umfangsrichtung bzw. jedes der Ausführungsbeispiele gemäß Figuren 2 bis 14 kann im Rahmen der Erfindung mit jeder Abweichung in axialer Richtung bzw. jedem der Ausführungsbeispiele gemäß Figuren 15 bis 31 kombiniert werden. Außerdem ist es möglich, dass eine Werkzeugeinrichtung 30 mehrere Arten von Abweichungen in Umfangsrichtung und/oder mehrere Arten von Abweichungen in axialer Richtung aufweisen kann, gegebenenfalls in verschiedenen Querschnitten und/oder verschiedenen auf die Drehachse 10 bezogenen Winkelbereichen.
Fig. 15 zeigt einen Querschnitt einer Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 und einer Werkzeug- Anschlusseinrichtung 1 in einer Ebene parallel zur Drehachse 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Drehachse 10 verläuft in Fig. 15 vertikal in der Zeichenebene. Die Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 ist symmetrisch bzw. koaxial um die Drehachse 10 angeordnet. Aufgrund der Neigung der Profilkontur bzw. des Innenprofils 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 bildet der Raum unter der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 im gezeigten Querschnitt ein T ra- pez. Auch gezeigt sind zwei Hakeneinrichtungen 46 der Werkzeugmaschine 50, die zur Befestigung der Werkzeugeinrichtung 30 bzw. zum Verspannen des Außenprofils 2 der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 gegen das Innenprofil 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 dienen. In den Figuren 15 bis 31 ist die Profilkontur 2 der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 zwecks klarer Darstellung wieder in einem gewissen Abstand von der Profilkontur 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 gezeigt. Im bestimmungsgemäßen Gebrauch liegt aber die Profilkontur 2 zumindest in manchen Bereichen an der Profilkontur 42 an.
Wie in Fig. 15 dargestellt ist, weist die Werkzeugeinrichtung 30 einen Flansch bzw. Übergangsabschnitt 7 auf, an dessen einen Ende einen Arbeitsbereich 21 vorgesehen ist. Der Flansch 7 befindet sich (bezogen auf die Drehachse 10) im Bereich einer ersten (unteren) Abschlussebene 18, die gestrichelt angedeutet ist. Über dem Flansch 7 erhebt sich die Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 mit einer (hier trapezförmig dargestellten) Profilwand 2a mit Profilkontur 2. An das obere Ende der Profilwand 2a schließt sich im Bereich einer gestrichelt angedeutet, zweiten (oberen) Abschlussebene 19 der Deckelabschnitt 6 an, der auch einen Teil der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 bildet. Der Deckelabschnitt 6 weist die zuvor beschriebene zentrale Öffnung 20 auf, durch die sich die Hakeneinrichtungen 46 oder andere Halteeinrichtungen 46 erstrecken. Während die Profilkontur 2 der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 in dem in Fig. 15 dargestellten Schnitt im Wesentlichen der Profilkontur 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 entspricht, ist dies nicht notwendigerweise um den gesamten Umfang der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 der Fall. In nicht dargestellten Querschnitten, die von dem in Fig. 15 dargestellten Querschnitt abweichen, kann die Profilkontur 2 von der Profilkontur 42 abweichen, beispielsweise gemäß einem der in Fig. 2 bis 14 dargestellten Beispiele oder gemäß einem der nachfolgend beschriebenen Beispiele der Figuren 16 bis 31.
Einige Merkmale der in den Figuren 16 bis 31 dargestellten Kombinationen von Werkzeugeinrichtung 30 bzw. Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 und Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 entsprechen den in Bezug auf Fig. 15 erläuterten Merkmalen und werden daher nicht erneut beschrieben. Nachfolgend werden vorwiegend nur die Merkmale beschrieben, in denen sich die Ausführungsbeispiele der Figuren 16 bis 31 von dem Ausführungsbeispiel der Fig. 15 unterscheiden. Außerdem sind die Hakeneinrichtungen 46, die Drehachse 10 und die Abschlussebenen 18 und 19 in den Figuren 16 bis 31 nicht gezeigt. Auch ist zu beachten, dass in einigen der Figuren 16 bis 31 in der rechten und linken Hälfte unterschiedliche Merkmale gezeigt sind. Dies ist so zu verstehen, dass die in diesen Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele an verschiedenen Stellen an dem Umfang, insbesondere an sich gegenüberliegenden Stellen, unterschiedliche Merkmale aufweisen können. Andererseits sind diese Figuren auch so zu verstehen, dass sie jeweils zwei verschiedene Ausführungsbeispiele zeigen, d.h. eine Werkzeugeinrichtung 30 kann im Rahmen der Erfindung entsprechend der linken Hälfte einer solchen Figur oder entsprechend der rechten Hälfte einer solchen Figur ausgebildet sein.
In Fig. 16 (links) verläuft die Profilkontur 2 der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 nicht parallel zur Profilkontur 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40, sondern (im Wesentlichen) parallel zur Drehachse 10, und zwar über ihre gesamte axiale Erstreckung. In diesem Fall liegt die Profilkontur 2 nur an ihrem oberen Ende an der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 an. Es entsteht somit eine Ausnehmung 9 in dem (in Fig. 16 dreieckig dargestellten) Raum zwischen der Profilkontur 2 und der Profilkontur 42. In Fig. 16 (rechts) verläuft die Profilkontur 2 hingegen wie in Bezug auf Fig. 15 beschrieben.
In Fig. 17 (links) verläuft die Profilkontur 2 der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 auch nicht parallel zur Profilkontur 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40, sondern (abschnittsweise) parallel zur Drehachse 10, allerdings nicht über ihre gesamte axiale Erstreckung. Stattdessen weist die Profilkontur 2 eine Stufe 17 auf, an der die Profilkontur 2 (im Wesentlichen) in einer Radialebene verläuft. Die Stufe 17 kann beispielsweise ungefähr in der Mitte zwischen der unteren und oberen Abschlussebene 18, 19 angeordnet sein, oder aber an einer anderen axialen Position. In diesem Fall liegt die Profilkontur 2 nur an ihrem oberen Ende und auf dem Niveau der Stufe 17 an der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 an.
In Fig. 17 (rechts) weist die Profilkontur 2 zwei Stufen auf. Die Stufen können die axiale Erstreckung der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 in gleich große oder (wie gezeigt) unterschiedlich große axiale Abschnitte unterteilen. Außerdem sind auch mehr als zwei Stufen möglich. Ansonsten gelten entsprechend die vorangehenden Erläuterungen in Bezug auf Fig. 17 (links).
In Fig. 18 (links) weist die Profilkontur 2 auch eine Stufe 17 auf. An dieser Stufe 17 verläuft die Profilkontur 2 allerdings nicht in einer Radialebene, sondern ändert lediglich ihre Neigung. Oberhalb der Stufe 17 entspricht die Neigung der Profilkontur 2 der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 im Wesentlichen der Neigung der Profilkontur 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40. Unterhalb der Stufe 17 verläuft die Profilkontur 2 (im Wesentlichen) parallel zur Drehachse 10.
In Fig. 18 (rechts) weist die Profilkontur 2 wiederum eine Stufe 17 auf. An dieser Stufe 17 verläuft die Profilkontur 2 (im Wesentlichen) in einer Radialebene. Außerdem ändert sich an dieser axialen Position die Neigung der Profilkontur 2. Unterhalb der Stufe 17 entspricht die Neigung der Profilkontur 2 der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 im Wesentlichen der Neigung der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40. Oberhalb der Stufe 17 verläuft die Profilkontur 2 (im Wesentlichen) parallel zur Drehachse 10.
In Fig. 19 (beide Seiten) weist die Profilkontur 2 (relativ große) Abrundungen 8 an ihrem oberen Ende auf. Diese erstrecken sich über einen größeren Bereich als eventuell vorhandene Abrundungen an entsprechenden Stellen am oberen Ende der Profilkontur 42 der Maschinen- Anschlusseinrichtung 40, d.h. die Abrundungen 8 der Werkzeugeinrichtung 30 können einen größeren Krümmungsradius aufweisen als eventuell vorhandene Abrundungen der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40. Unterhalb der Abrundungen 8 kann die Neigung der Profilkontur 2 der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 im Wesentlichen der Neigung der Profilkontur 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 entsprechen.
In Fig. 20 (links) weist die Profilkontur eine Stufe 17 auf. Oberhalb der Stufe 17 entspricht die Neigung der Profilkontur 2 der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 im Wesentlichen der Neigung der Profilkontur 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40. Unterhalb der Stufe 17 verläuft die Profilkontur 2 allerdings nicht parallel zur Drehachse 10 (wie es beispielsweise in Fig. 17 der Fall war), sondern ändert lediglich ihre Neigung. Auch in diesem Abschnitt vergrößert sich der Abstand der Profilkontur 2 von der Drehachse 10 mit zunehmender Entfernung von dem Deckelabschnitt 6. Unterhalb der Stufe 17 verläuft die Profilkontur 2 steiler als oberhalb. Der Öffnungswinkel der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 ist in diesem Abschnitt kleiner als der Öffnungswinkel der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 oberhalb der Stufe 17 und auch kleiner als der Öffnungswinkel des entsprechenden Abschnitts der Maschinen-Anschlussein- richtung 40.
Auch in Fig. 20 (rechts) weist die Profilkontur eine Stufe 17 auf. Unterhalb der Stufe 17 entspricht die Neigung der Profilkontur 2 der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 im Wesentlichen der Neigung der Profilkontur 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40. Die Profilkontur 2 verläuft allerdings auf dem Niveau der Stufe 17 nicht in einer Radialebene und oberhalb der Stufe 17 auch nicht parallel zur Drehachse 10, sondern ändert lediglich ihre Neigung. Auch in diesem Abschnitt vergrößert sich der Abstand der Profilkontur 2 von der Drehachse 10 mit zunehmender Entfernung von dem Deckelabschnitt 6. Unterhalb der Stufe 17 verläuft die Profilkontur 2 steiler als oberhalb. Der Öffnungswinkel der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 ist in diesem Abschnitt größer als der Öffnungswinkel der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 unterhalb der Stufe 17 und auch größer als der Öffnungswinkel des entsprechenden Abschnitts der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40.
In Fig. 21 (links) weist die Profilkontur eine Stufe 17 auf. Oberhalb der Stufe 17 entspricht die Neigung der Profilkontur 2 der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 im Wesentlichen der Neigung der Profilkontur 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40. Unterhalb der Stufe 17 verläuft die Profilkontur 2 nicht parallel zur Drehachse 10, sondern ändert ihre Neigung. Im Gegensatz zu dem Beispiel der Fig. 20 (links) verringert sich aber in diesem Abschnitt der Abstand der Profilkontur 2 von der Drehachse 10 mit zunehmender Entfernung von dem Deckelabschnitt 6.
In Fig. 21 (rechts) weist die Profilkontur keine Stufe 17 auf. Die Neigung der Profilkontur 2 der Werkzeug-Anschlusseinrichtung weicht aber von der Neigung der Profilkontur 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 dahingehend ab, dass sich der Abstand der Profilkontur 2 von der Drehachse 10 mit zunehmender Entfernung von dem Deckelabschnitt 6 verringert. In diesem Fall liegt die Profilkontur 2 nur an ihrem oberen Ende an der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 an.
Das in Fig. 22 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem der Fig. 15 dadurch, dass die Profilwand 2a auf der linken Seite eine kürzere axiale Erstreckung hat als auf der rechten Seite. Insbesondere steht die Profilwand 2a auf der linken Seite nicht über die Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 (nach unten) hinaus. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Profilwand 2a auch an anderen Stellen des Umfangs verkürzt sein, insbesondere auf dem gleichen Niveau wie ganz links, wie es durch eine Linie angedeutet ist, in der sich Punkte und Striche abwechseln. Erst im Bereich rechts, in der Nähe des Übergangsabschnitts 7, vergrößert sich die axiale Erstreckung der Profilwand 2a. Alternativ kann sich die axiale Erstreckung der Profilwand 2a im Verlauf um den Umfang bis zum Bereich des Übergangsabschnitts 7 stetig erhöhen, wie es durch die schräg verlaufende gestrichelte Linie angedeutet ist.
Das in Fig. 23 gezeigte Ausführungsbeispiel kann als Extremfall des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 22 angesehen werden. Am linken Ende des Deckelabschnitts 6 weist die Werkzeugeinrichtung 30 überhaupt keine Profilwand 2a auf, die unterhalb des Deckelabschnitts 6 verläuft. D.h. aufgrund der endlichen Materialstärke des Deckelabschnitts 6 stellt die axiale Erstreckung des Deckelabschnitts 6 an dessen linken Rand die Profilwand 2a dar. Gegebenenfalls liegt der Deckelabschnitt 6 (die „Profilkontur 2“) in diesem Fall nur an seinem oberen Ende an der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 an, insbesondere wenn der linke Rand des Deckelabschnitts 6 parallel zur Drehachse 10 verläuft. Fig. 23 zeigt in einem separaten Kreis aber auch eine Variante, die einen vergrößerten Ausschnitt am linken Ende des Deckelabschnitts 6 (siehe kleiner Kreis) darstellt. Wenn der linke Rand des Deckelabschnitts 6 nicht parallel zur Drehachse 10 verläuft, sondern in der Weise abgeschrägt ist, dass die Neigung dieses abgeschrägten Randes der Profilkontur 2 im Wesentlichen der Neigung der Profilkontur 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 entspricht, kann sich sogar in diesem Bereich ein - wenn auch sehr kleiner - Flächenkontakt zwischen Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 und Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 ergeben. In Richtung zum Übergangsabschnitt 7 (also nach rechts) kann sich eine Profilwand 2a erheben, deren Höhe nach rechts zunimmt. Die Höhe der Profilwand 2a kann sich beispielsweise (in Umfangsrichtung) gleichmäßig erhöhen, wie es durch eine schräg verlaufende gestrichelte Linie angedeutet ist. Alternativ kann sich die Höhe der Profilwand 2a auch in nicht gleichmäßiger Weise erhöhen, wie es durch eine Linie angedeutet ist, in der sich Punkte und Striche abwechseln.
In Fig. 24 ist ein Ausführungsbeispiel angedeutet, das im Wesentlichen dem der Fig. 13 entsprechen kann. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 24 erstreckt sich der Deckelabschnitt 6 nicht bis ganz links an die geneigte Profilkontur 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40. Stattdessen sind Kontaktflächen 3a und 3b an den Deckelabschnitt 6 angeformt, und zwar an Stellen, die den Positionen der Kontaktflächen 3a und 3b in Fig. 13 entsprechen. Durch diese Kontaktflächen kann sich die Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 an der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 abstützen. Außerdem kann sich die Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 im Bereich rechts, also in Richtung des Übergangsabschnitts, an der Maschinen- Anschlusseinrichtung 40 abstützen. Optional kann sich auch, ausgehend von den dargestellten Kontaktflächen 3a, 3b, in Richtung zum Übergangsabschnitt 7 (also nach rechts) eine Profilwand 2a erheben, deren Höhe nach rechts zunimmt. Die Höhe der Profilwand 2a kann sich beispielsweise (in Umfangsrichtung) gleichmäßig erhöhen, wie es durch eine schräg verlaufende gestrichelte Linie angedeutet ist.
Fig. 25 illustriert ein Ausführungsbeispiel, das als Variante der Fig. 24 angesehen werden kann und auch bereits im Zusammenhang mit der Fig. 13 erläutert wurde. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der Fig. 24 verläuft die Profilkontur 2 der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 in der rechten Hälfte weniger steil als die Profilkontur 42 der Maschinen-Anschlusseinrich- tung 40. Somit liegt in diesem Bereich kein Kontakt zwischen Profilwand 2a und Profilwand 42a vor. Stattdessen kann sich eine formschlüssige Verbindung zwischen Werkzeugeinrichtung 30 und Werkzeugmaschine 50 dadurch ergeben, dass die Kontaktflächen 3a und 3b an der Profilwand 42a anliegen und außerdem die Werkzeugeinrichtung 30 mittels Haken- oder anderen Halteeinrichtungen 46 an der Werkzeugmaschine 50 gehalten wird. Gegebenenfalls kann auch der Flansch 7, wie bereits beschrieben, an der Unterseite der Maschinen-An- schlusseinrichtung 40 anliegen.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 26 kann die Profilkontur 2 der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 im Wesentlichen mit der Profilkontur 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 (zumindest abschnittsweise) übereinstimmen. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 15, bei dem die gesamte Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 mit einer im wesentlichen konstanten Wandstärke gefertigt sein kann, unterscheidet sich gemäß Fig. 26 die Wandstärke (d.h. Dicke) td im Bereich des Deckelabschnitts 6 von der Wandstärke tk im Bereich der Kontaktflächen 3 bzw. der Profilkontur 2. Insbesondere kann die Wandstärke tk größer sein als die Wandstärke td, beispielsweise mindestens doppelt so groß.
Auch in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 27 kann die Wandstärke tk im Bereich der Kontaktflächen 3 bzw. der Profilkontur 2 größer sein als die Wandstärke td im Bereich des Deckelabschnitts 6. Dabei kann die Profilwand 2a doppelwandig aufgebaut sein, mit einer Innenwand 22 und einer Außenwand 23. Im links dargestellten Teil der Fig. 27 verlaufen diese im Wesentlichen parallel zueinander und auch parallel zu einer Maschinen-Kontaktfläche 43. Dabei kann die Materialstärke der Innenwand 22 und der Außenwand 23 gleich oder unterschiedlich sein und auch gleich oder unterschiedlich im Vergleich zur Wandstärke td des Deckelabschnitts 6. Bei einer solchen doppel- oder mehrwandigen Profilwand 2a gilt als Wandstärke tk jedoch die Gesamtdicke der Profilwand 2a, also in dem gezeigten Beispiel die Summe der Materialstärken der Innenwand 22 und der Außenwand 23 sowie deren Abstand. Dabei kann die Wandstärke tk in einer Radialebene gemessen werden, wie es durch den oberen Doppelpfeil in der linken Hälfte der Fig. 27 angedeutet ist. Die Wandstärke tk kann aber auch in einer Richtung senkrecht zu einer entsprechenden Kontaktfläche 3 gemessen werden, wie es durch den unteren Doppelpfeil in der linken Hälfte der Fig. 27 angedeutet ist. Dadurch ergeben sich (leicht) unterschiedliche Werte für die Wandstärke tk.
In der rechten Hälfte der Fig. 27 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei der zwar die Außenwand 23 parallel zu einer Maschinen-Kontaktfläche 43 verläuft, die Innenwand 22 hingegen nicht. Die Innenwand 22 kann beispielsweise parallel zur Drehachse 10 verlaufen. In diesem Fall kann die Wandstärke tk beispielsweise als Minimalwert oder Maximalwert aller Wandstärken im Bereich der Kontaktflächen 3 definiert sein oder aber, wie in Fig. 27 angedeutet, als Mittelwert.
In den Figuren 28 und 29 ist die Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 wie in den vorangehenden Figuren im Querschnitt dargestellt, die Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 hingegen in einer Seitenansicht. Entsprechend ist die Profilwand 2a der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 mit mehreren Kontaktflächen 3 und dazwischenliegenden, sich abwechselnden, nach außenweisenden Vorsprüngen 4 und nach innen zurückgesetzten Vertiefungen 5 dargestellt. Mehrere Arten von Ausnehmungen 9 sind in der Profilwand 2a dargestellt. Diese können verschiedene Ausführungsbeispiele darstellen, wobei aber auch zwei oder mehr verschiedene Ausnehmungen 9 in der Profilwand 2a eines einzelnen Ausführungsbeispiels vorgesehen sein können. Im dargestellten Beispiel kann eine Ausnehmung 9 beispielsweise Zickzack-artig (links), als Streifen (Mitte) oder rund/oval (rechts) ausgebildet sein. Eine einzelne Ausnehmung 9 kann auf eine Kontaktfläche 3 beschränkt sein oder sich über zwei oder mehrere Kontaktflächen 3 erstrecken.
Fig. 29 zeigt weitere Beispiele von Ausnehmungen 9 in einer Profilwand 2a, die eine Wellenform oder einen Knick aufweisen können.
Während die Profilkontur 2 der Profilwand 2a gemäß Fig. 28 oder 29 durch die Ausnehmungen 9 in ihrem Verlauf unterbrochen ist und somit von einer Profilkontur 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 zumindest in Höhe der Ausnehmungen 9 abweicht, kann die Profilkontur 2 an anderen axialen Positionen, also außerhalb der Ausnehmungen 9, gegebenenfalls mit der Profilkontur 42 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 übereinstimmen.
Fig. 30 zeigt Merkmale, die mit jedem der anderen vorliegend beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können. In der linken Hälfte der Fig. 30 weist der Deckelabschnitt 6 eine Ausnehmung 25 auf, also eine nach unten weisende Vertiefung. In der rechten Hälfte der Fig. 30 weist der Deckelabschnitt 6 hingegen einen erhabenen Bereich 24 auf. Die nach unten weisende Ausnehmung 25 bzw. der erhabene Bereich 24 sind als Sacklochausnehmungen ausgebildet, also am axialen Ende abgeschlossen. Stattdessen könnte das axiale Ende auch offen sein. Ebenso könnte die Ausnehmung 25 als Durchgangsbohrung statt als Sacklochausnehmung ausgebildet sein.
Die Ausnehmung 25 und der erhabene Bereich 24 können mit entsprechenden Merkmalen 26 und 27 der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 Zusammenwirken. Insbesondere können die Ausnehmung 25 und der erhabene Bereich 24 als Kodierungseinrichtung fungieren, beispielsweise derart, dass die Werkzeugeinrichtung 30 nur in einer bestimmten Orientierung zur Werkzeugmaschine 50 eingesetzt werden kann oder dass die Kompatibilität der Werkzeugeinrichtung 30 mit Werkzeugmaschinen von verschiedenen Herstellern oder mit bestimmten Typen von Werkzeugmaschinen eines bestimmten Herstellers gewährleistet ist. Eine oder mehrere solcher oder andersartiger Kodierungseinrichtungen können am Deckelabschnitt 6 vorgesehen sein.
Fig. 31 zeigt - ähnlich wie die Figuren 28 und 29 - die Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 im Querschnitt und die Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 in einer Seitenansicht. Entsprechend ist die Profilwand 2a der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 mit mehreren Kontaktflächen 3 und dazwischenliegenden, sich abwechselnden, nach außen weisenden Vorsprüngen 4 und nach innen zurückgesetzten Vertiefungen 5 dargestellt.
Die Profilwand 2a weist mehrere Ausnehmungen 9, 9a oder 9b auf. Wie in der Mitte und im linken Teil gezeigt ist, können sich (in Umfangsrichtung) breitere Ausnehmungen 9a und schmalere Ausnehmungen 9b abwechseln. Beispielsweise können breitere Ausnehmungen 9a an manchen oder allen Vorsprüngen 4 der Seitenwand 2a angeordnet sein und schmalere Ausnehmungen 9b an manchen oder allen Vertiefungen 5 der Seitenwand 2a, wie es auch in Fig. 2 gezeigt ist. Dabei können die Ausnehmungen 9a und 9b ähnliche Formen und die gleiche Länge und Position in axialer Richtung aufweisen, wie es in der linken Hälfte der Fig. 31 dargestellt ist. Die rechte Hälfte der Fig. 31 zeigt hingegen Ausnehmungen 9 an unterschiedlichen axialen Positionen und mit Längen (in axialer Richtung), die sich von denen in der linken Hälfte unterscheiden.
Fig. 32 zeigt im Querschnitt eine Detailansicht einer Werkzeugeinrichtung 30 in einer Ebene parallel zur Drehachse 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der dargestellte Ausschnitt zeigt die Profilwand 2a, einen Teil des Deckelabschnitts 6, sowie den Übergangsabschnitt 7 und den Arbeitsbereich 21. Außerdem zeigt Fig. 32 Abrundungen 8 an den Übergängen von der Profilwand 2a zu dem Deckelabschnitt 6 bzw. zu dem Übergangsabschnitt 7. Wie zuvor beschrieben, ist der Deckelabschnitt 6 im Bereich einer oberen Abschlussebene 19 angeordnet, der Übergangsabschnitt 7 im Bereich einer unteren Abschlussebene 18. Wie in Fig. 32 gezeigt, erstreckt sich die Profilwand zwischen den Abrundungen 8 und hat somit eine axiale Erstreckung Ep. Die Werkzeug-Anschlusseinrichtung insgesamt bzw. der Abstand zwischen der unteren und oberen Abschlussebene 18, 19 hat eine axiale Erstreckung Ew. Je nach Größe der Abrundungen 8 kann sich die Profilwand 2a der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 über einen axialen Bereich Ep erstrecken, der weniger als 100 % der Erstreckung Ew der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 entspricht, beispielsweise höchstens 90% oder höchstens 80% oder höchstens 70% oder höchstens 60% oder höchstens 50% der axialen Erstreckung Ew der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 . Falls die Abrundungen 8 die gleiche axiale Erstreckung aufweisen, kann die Profilwand 2a mittig in Bezug zur axialen Erstreckung Ew der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 angeordnet sein, andernfalls kann sie nicht mittig in Bezug zu dieser angeordnet sein.
In weiteren, in den Figuren nicht dargestellten Varianten, die auf jeder der vorliegend beschriebenen Ausführungsformen beruhen können, ist es vorgesehen, dass die zentrale Öffnung 20 der Werkzeugeinrichtung 30 Teil einer radialen, beispielsweise U-förmigen, Öffnung in dem Deckelabschnitt 6 bildet, die sich entlang einer Radialen bis an den Rand des Deckelabschnitts 6 erstreckt. Die Radiale, entlang welcher sich die radiale Öffnung im Deckelabschnitt 6 erstreckt, kann insbesondere einen von 0° verschiedenen Winkel mit der Längsachse der Werkzeugeinrichtung 30 einschließen, beispielsweise einen Winkel im Bereich zwischen ungefähr 120° und 150°. An die radiale bzw. U-förmige Öffnung im Deckelabschnitt 6 schließt sich eine Öffnung oder Unterbrechung in der Profilwand 2a an, sodass die Werkzeugeinrichtung 30 zu einer Seite hin offen ist. Dies bietet die Möglichkeit, eine solche Werkzeugeinrichtung 30 auch mit Werkzeugmaschinen 50 zu benutzen, die eine Ausgangswelle bzw. Oszillationsachse mit einem Klemmteil am unteren Ende der Ausgangswelle aufweisen und bei denen dieses Klemmteil einen größeren Querschnitt hat als der Querschnitt der zentralen Öffnung 20 der Werkzeugeinrichtung 30. Bei solchen Werkzeugmaschinen 50 wird die Werkzeugeinrichtung 30 von einer Seite an die Ausgangswelle herangeführt, bis die zentrale Öffnung 20 der Werkzeugeinrichtung 30 konzentrisch mit der Ausgangswelle positioniert ist, und dann durch das Klemmteil am unteren Ende der Ausgangswelle - gegebenenfalls im Zusammenspiel mit einem weiter oben an der Ausgangswelle angeordneten Klemmteil - festgeklemmt. Bei diesen Varianten kann die U-förmige Öffnung im Deckelabschnitt 6 und die sich daran anschließende Öffnung bzw. Unterbrechung in der Profilwand 2a eine im Wesentlichen konstante oder variable Breite aufweisen. Beispielsweise kann die U-förmige Öffnung im Deckelabschnitt 6 und die sich daran anschließende Öffnung bzw. Unterbrechung in der Profilwand 2a durch zwei (zumindest abschnittsweise) im Wesentlichen parallel verlaufende Kanten im Deckelabschnitt 6 bzw. in der Profilwand 2a definiert sein.
Ein Herstellungsverfahren einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 wird nachfolgend unter gleichzeitiger Bezugnahme auf die Figuren 33, 34 und 37 erläutert. Dabei zeigen die Figuren 33 und 34 verschiedene Stadien im Herstellungsverfahren der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 , während Fig. 37 den Verfahrensablauf allgemein darstellt.
Nach dem Start 80 des Verfahrens wird in einem Schritt 81 ein Werkstück 60 bereitgestellt, aus dem die Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 zu fertigen ist. Das Werkstück 60 kann zunächst beispielsweise als eine flache, runde Scheibe 60 vorliegen, beispielsweise aus gehärtetem Stahlblech. Die Scheibe 60 weist somit einen ebenen Bereich 61 auf, der sich aber in diesem Ausführungsbeispiel über die gesamte Scheibe 60 erstreckt. Die Materialstärke der Scheibe 60 kann beispielsweise in einem Bereich zwischen 0,75 und 3 mm, bevorzugt zwischen 1 und 1 ,5 mm liegen. Zunächst kann das Werkstück 60 ohne irgendwelche Konturen, Ausnehmungen usw. vorliegen.
In einem Schritt 82 wird die Scheibe 60 mit mehreren Ausnehmungen versehen, insbesondere mit einer zentralen Öffnung 20, sowie mehreren um diese zentrale Öffnung 20 angeordneten Ausnehmungen 62, 63, 64. Dabei können die Ausnehmungen 62 bis 64 - je nach Ausführungsform - unterschiedliche Formen und Größen aufweisen und auf verschiedenen Radien von der Mitte der Scheibe 60 angeordnet sein.
Fig. 33 zeigt drei verschiedene Arten von solchen Ausnehmungen 62 bis 64, die auf verschiedenen Radien liegen. Der mittlere Radius ist als Kreis mit einer gestrichelten Linie angedeutet. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Scheibe 60 regelmäßig um den Umfang verteilte Ausnehmungen 63 auf diesem mittleren Radius auf, die jeweils um 15° versetzt sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind allerdings nur drei dieser Ausnehmungen 63 dargestellt. Die Ausnehmungen 63 befinden sich in einem (ringförmigen) Bereich, aus dem später die Profilwand 2a der Werkzeugeinrichtung entsteht.
Die Ausnehmungen 64 auf dem äußeren Radius (in der Nähe des Außenumfangs der Scheibe 60) können auch gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt sein, beispielsweise jeweils um 30° versetzt, wie in Fig. 33 gezeigt. Diese Ausnehmungen 64 können als Schweißpunkte oder als Durchgangsbohrungen für Schrauben, Nieten usw. zur späteren Verbindung mit der Platte 28 (Fig. 35) ausgebildet sein, wie vorangehend beschrieben wurde. Die Ausnehmungen 62 auf dem inneren Radius können wie zuvor beschrieben als Kodierungseinrichtungen dienen oder die Kompatibilität mit verschiedenen Arten von Werkzeugmaschinen gewährleisten. Auch hier sind nur zwei um 30° versetzte Ausnehmungen 62 dargestellt. Entsprechende weitere Ausnehmungen 62 können vorgesehen sein, sodass die Scheibe 60 in diesem Bereich beispielsweise zwölf Ausnehmungen 62 aufweisen kann.
In einem weiteren Verfahrensschritt 83 wird die zunächst flache Scheibe 60 verformt, beispielsweise durch ein Tiefziehverfahren oder Ähnliches, um die Scheibe 60 in die dreidimensionale Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 zu überführen, die in Fig. 34 dargestellt ist. In diesem Verfahrensschritt 83 wird ein innerer Bereich der Scheibe 60 - in diesem Beispiel ein Bereich, der in Fig. 34 durch das innere der beiden sternförmigen Polygone angedeutet ist und dessen Außenrand zwischen den Ausnehmungen 62 und 63 verläuft - gegenüber dem äußeren Ring, in dem sich die Ausnehmungen 64 befinden und der in Fig. 34 außerhalb des größeren der beiden sternförmigen Polygone angedeutet ist, versetzt, sodass sich dieser innere Bereich auf einer anderen Radialebene befindet als der äußere Ring.
Wie in Fig. 34 dargestellt, bildet der innere Bereich den Deckelabschnitt 6 der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1. Der äußere Ring stellt dagegen den Übergangsabschnitt bzw. Flansch 7 dar. Der mittlere Bereich zwischen den beiden in Fig. 34 gezeigten sternförmigen Polygonen bildet die Profilwand 2a, die sich zwischen dem Flansch 7 und dem Deckelabschnitt 6 erstreckt und deren Kontaktflächen 3 sowohl gegenüber einer (Radial-)Ebene, in welcher beispielsweise der Flansch 7 verläuft, als auch gegenüber der Drehachse 10 - diese verläuft senkrecht zur Zeichenebene - geneigt ist. Weil die dreidimensionale Struktur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 in der zweidimensionalen Darstellung der Fig. 34 nicht sofort ersichtlich ist, wird zusätzlich auch (nochmal) auf Fig. 2 verwiesen.
Durch die im Schritt 83 stattfindende Verformung verformen sich auch die Ausnehmungen 63 der Fig. 33. Durch die Verformung (beispielsweise durch Tiefziehen) werden die Ausnehmungen 63 erstens länger („höher“) - in der zweidimensionalen Darstellung der Fig. 34 ist dies dadurch veranschaulicht, dass sich die radiale Erstreckung der Ausnehmungen 63 (in Fig. 34 als Ausnehmungen 9a und 9b gekennzeichnet) vergrößert hat. Zweitens werden durch die Verformung diejenigen Ausnehmungen 63 (in Umfangsrichtung) breiter, die sich letztendlich an den Stellen der nach außen weisenden Vorsprünge 4 der Profilwand 2a befinden - in Fig. 34 sind dies die Ausnehmungen 9a. Dagegen werden durch die Verformung diejenigen Ausnehmungen 63 (in Umfangsrichtung) schmaler, die sich letztendlich an den Stellen der nach innen zurückgesetzten Vertiefungen 5 der Profilwand 2a befinden - in Fig. 34 sind dies die Ausnehmungen 9b.
Nach dem Schritt 83 kann das Verfahren enden (Schritt 84).
Es wurde vorangehend erwähnt, dass das Vorsehen von Ausnehmungen 9a bzw. 9b an den Stellen der Vorsprünge 4 bzw. Vertiefungen 5 die Drehmomentübertragungskapazität erhöhen kann - dies im Vergleich zu einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung, die statt solcher Ausnehmungen Abrundungen zwischen benachbarten Kontaktflächen 3 aufweist, aber ansonsten im Wesentlichen gleich ausgebildet ist. Diese erhöhte Drehmomentübertragungskapazität ist darauf zurückzuführen, dass ein Drehmoment von der Maschinen-Anschlusseinrichtung 40 vorwiegend oder sogar ausschließlich nur durch Kontaktflächen 3 in die Werkzeug-Anschlusseinrichtung 1 eingeleitet wird, nicht aber (oder nur zu einem geringen Anteil) über die Abrundungen zwischen zwei benachbarten Kontaktflächen 3. Fertigungsbedingt benötigen solche Abrundungen aber eine gewisse Länge in Umfangsrichtung, insbesondere um bei einem Tiefziehverfahren auftretende Materialspannungen über einen ausreichend großen Bereich zu verteilen - bei einer scharfen Kante zwischen zwei Kontaktflächen 3 könnte das Material während des Tiefziehverfahrens an dieser Stelle brechen. Die Erfinder haben festgestellt, dass die aufaddierte Gesamtlänge (in Umfangsrichtung) aller Ausnehmungen 9a bzw. 9b kleiner gestaltet werden kann als die aufaddierte Gesamtlänge (in Umfangsrichtung), die für solche Abrundungen benötigt wird. Mit anderen Worten, trotz der Ausnehmungen 9a und 9b bzw. gerade durch diese Ausnehmungen kann die Gesamtfläche der Kontaktflächen 3 gegenüber einer (ansonsten gleichen) Ausführungsform mit Abrundungen zwischen den Kontaktflächen 3 vergrößert werden. Über eine auf diese Weise vergrößerte Fläche kann entsprechend ein größeres Drehmoment übertragen werden.
Als Variante zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 33 und 34 können die Ausnehmungen 63 auch unterschiedlich dimensioniert werden, insbesondere so, dass im Schritt 82 diejenigen Ausnehmungen 63, die für Positionen an Vorsprüngen 4 vorgesehen sind und aus denen später die Ausnehmungen 9a werden, in Umfangsrichtung schmaler ausgebildet werden als diejenigen Ausnehmungen 63, die für Positionen an Vertiefungen 5 vorgesehen sind und aus denen später die Ausnehmungen 9b werden. Bei entsprechender Dimensionierung können dann die Ausnehmungen 9a und 9b nach dem Tiefziehen gegebenenfalls im Wesentlichen die gleiche Länge in Umfangsrichtung aufweisen. Bezugszeichenliste
1 Werkzeug-Anschlusseinrichtung
2 Profilkontur / Außenprofil der Werkzeug-Anschlusseinrichtung
2a Profilwand (der Werkzeugeinrichtung)
3 Kontaktflächen
3a, 3b einzelne Kontaktflächen
4 Vorsprung (der Werkzeug-Anschlusseinrichtung)
5 Vertiefung (der Werkzeug-Anschlusseinrichtung)
6 Deckelabschnitt
7 Übergangsabschnitt / Flansch
8 Abrundung
9 Ausnehmungen
9a Ausnehmung im Bereich eines Vorsprungs
9b Ausnehmung im Bereich einer Vertiefung
10 Drehachse
12 Übereinstimmungsbereich(e) / erste(r) Teilbereich(e) der Werkzeug-Anschlusseinrichtung
13 Abweichungsbereich(e) / zweite(r) Teilbereich(e) der Werkzeug-Anschlusseinrichtung
14a, b (Verbindungs-)Fläche
17 Stufe
18 erste Abschlussebene / untere Abschlussebene
19 zweite Abschlussebene / obere Abschlussebene
20 (zentrale) Öffnung
21 Arbeitsbereich
22 innere Seitenwand
23 äußere Seitenwand
24 (erhabene) Kodierungseinrichtung (der Werkzeugeinrichtung)
25 (als Ausnehmung gestaltete) Kodierungseinrichtung (der Werkzeugeinrichtung)
26 (erhabene) Kodierungseinrichtung (der Werkzeugmaschine)
27 (als Ausnehmung gestaltete) Kodierungseinrichtung (der Werkzeugmaschine)
28 Platte
30 Werkzeugeinrichtung
40 Maschinen-Anschlusseinrichtung
41 Antriebswelle
42 Profilkontur / Innenprofil der Maschinen-Anschlusseinrichtung
42a Profilwand (der Werkzeugmaschine) 43 Maschinen-Kontaktfläche
44 Vorsprung (der Maschinen-Anschlusseinrichtung)
45 Vertiefung (der Maschinen-Anschlusseinrichtung)
46 Halte- oder Hakeneinrichtung
47 Normalenvektor (auf Maschinen-Kontaktfläche)
48 obere Endfläche (der Maschinen-Anschlusseinrichtung)
49 untere Endfläche (der Maschinen-Anschlusseinrichtung)
50 Werkzeugmaschine
55 Werkzeugmaschinen- und Werkzeugeinrichtungskombination
60 Werkstück/Scheibe
61 ebener Bereich
62-64 Ausnehmung / Öffnung (in Werkstück)
80-84 Verfahrensschritte
Ew axiale Erstreckung einer Werkzeug-Anschlusseinrichtung
Ep axiale Erstreckung einer Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung l_A Länge einer Ausnehmung (in Umfangsrichtung)
LK Länge einer Kontaktfläche (in Umfangsrichtung) tk Wandstärke (im Bereich einer Kontaktfläche) td Wandstärke (im Bereich des Deckelabschnitts) a Übereinstimmungswinkel ß Abweichungswinkel

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
1. Werkzeugeinrichtung mit wenigstens einem zur Einwirkung auf ein Werkstück geeigneten Arbeitsbereich, welche zur Verwendung mit einer insbesondere handgeführten Werkzeugmaschine vorgesehen ist, wobei die Werkzeugmaschine eine dreh-oszillierende Antriebswelle aufweist, die sich wenigstens 10 mal pro Sekunde in eine erste Drehrichtung um eine maschinenfeste Drehachse bewegt und dann jeweils die Bewegung umkehrt und sich in eine zweite, entgegengesetzte Drehrichtung bewegt, wobei an dieser Antriebswelle und koaxial zu dieser eine Maschinen-Anschlusseinrich- tung mit einem sich in Richtung der Drehachse konisch erweiternden Innenprofil angeordnet ist, welches eine um die Drehachse umlaufende Profilkontur mit einer Anzahl von zwölf nach innen zur Drehachse hin ragenden konvexen Vorsprüngen sowie zwölf konkave Vertiefungen aufweist, welche eine nicht unterbrochene, im Wesentlichen stetig verlaufende Profilwand bilden, die im Wesentlichen rotationssymmetrisch um die Drehachse angeordnet sind, wobei diese konische Erweiterung derart orientiert ist, dass sich der Bereich des Innenprofils mit dem kleineren Innendurchmesser näher an der Werkzeugmaschine befindet, was als oben bezeichnet wird, und der Bereich mit dem größeren Innendurchmesser sich im größeren Abstand von der Werkzeugmaschine befindet, was als unten bezeichnet wird, wobei diese Antriebswelle eine Halteeinrichtung zum Halten der Werkzeugeinrichtung aufweist, und wobei die Werkzeugeinrichtung eine Werkzeug-Anschlusseinrichtung aufweist, welche im Wesentlichen drehfest mit dieser Maschinen-Anschlusseinrichtung verbindbar ist, um Drehmomente und Kräfte zwischen Werkzeugmaschine und Werkzeugeinrichtung zu übertragen, so dass die Werkzeugeinrichtung eine dreh-oszillierende Bewegung koaxial zu dieser Antriebswelle ausführt, wobei die Werkzeug-Anschlusseinrichtung ein Außenprofil mit einer um die Drehachse umlaufenden Profilkontur mit wenigstens einem nach außen weisenden Vorsprung aufweist, wobei dieser wenigstens eine Vorsprung dazu eingerichtet ist, im mit der Werkzeugmaschine verbundenen Zustand in diese Vertiefungen des Innenprofils der Maschinen-Anschlusseinrichtung einzugreifen und wobei der wenigstens eine nach außen weisende Vorsprung wenigstens zwei Kontaktflächen aufweist, wobei wenigstens eine dieser Kontaktflächen dafür vorgesehen ist, die Drehbewegung der Maschinen-Anschlusseinrichtung auf die Werkzeug-Anschlusseinrichtung in der ersten Drehrichtung zu übertragen, und wobei wenigstens eine zweite dieser Kontaktflächen dafür vorgesehen ist, die Drehbewegung der Maschinen-Anschlusseinrichtung auf die Werkzeug-Anschlusseinrichtung in der zweiten Drehrichtung zu übertragen, wobei die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung abweichend von der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung gestaltet ist und sich von der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung wenigstens dadurch unterscheidet, dass a) die Anzahl der Vorsprünge der Werkzeugeinrichtung einer Gruppe entnommen ist, die aus den Zahlen 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 und 11 besteht, insbesondere einer Gruppe entnommen ist, die aus den Zahlen 1 , 2, 3, 4, 5, 8, 9, 10 und 11 besteht, und/oder b) die Anzahl der Vorsprünge der Werkzeugeinrichtung 13 oder mehr beträgt, und/oder c) die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung an wenigstens zwei, insbesondere wenigstens drei, um den Umfang der Profilkontur versetzten Bereichen von der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung abweicht und/oder d) die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung nicht konisch gestaltet ist, sondern parallel zur Drehachse verläuft und/oder e) die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung gegenüber der Drehachse geneigt ist und wobei die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung anders geneigt ist als die Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung und/oder f) die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung eine Anzahl von wenigstens zwei, insbesondere wenigstens drei, Ausnehmungen aufweist und/oder g) die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung eine Ausnehmung aufweist, die wenigstens 40%, insbesondere wenigstens 45%, insbesondere wenigstens 50% des Umfangs der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung darstellt und/oder h) die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung wenigstens einen Übereinstimmungsbereich aufweist, in dem die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung mit der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung übereinstimmt, und wenigstens einen Abweichungsbereich aufweist, in dem die Profilkontur der Werkzeug- Anschlusseinrichtung von der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung abweicht, wobei sich der wenigstens eine Übereinstimmungsbereich in Summe über einen Übereinstimmungswinkel von höchstens 225°, insbesondere höchstens 220°, 210°, 200°, 190°, 180°, 170°, 160°, 150°, 140°, 130°, 120°, 110°, 100°, 90°, 80°, 70°, 60°, 50°, 40°, 30°, 20° oder 10°, gemessen in Umfangsrichtung um die Drehachse, erstreckt und sich der wenigstens eine Abweichungsbereich in Summe über einen Abweichungswinkel erstreckt, wobei Übereinstimmungswinkel + Abweichungswinkel = 360° und/oder i) die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in wenigstens einer, insbesondere mehreren, insbesondere allen, Ebenen senkrecht zur Drehachse nicht die Form eines regelmäßigen Sechsecks oder eines Siebenecks aufweist. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 1 , wobei, wenn zumindest a) zutrifft, die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung über einen ersten Teilbereich im Wesentlichen mit der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung übereinstimmt und über einen zweiten Teilbereich von der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung abweicht, wobei die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in dem zweiten Teilbereich innerhalb eines Volumens verläuft, das durch das Innenprofil der Maschinen-Anschlusseinrichtung definiert wird. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 2, wobei die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in dem zweiten Teilbereich zwei nach außen weisende Vorsprünge durch eine im Wesentlichen ebene Fläche (14a) oder eine gekrümmte Fläche (14b) verbindet. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn die Werkzeugeinrichtung nur einen einzigen nach außen weisenden Vorsprung aufweist, die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in dem zweiten Teilbereich die zwei Kontaktflächen dieses einzigen Vorsprungs durch wenigstens drei im Wesentlichen ebene Flächen (14a) oder durch wenigstens eine im Wesentlichen gekrümmte Fläche (14b) oder durch wenigstens eine im Wesentlichen ebene Fläche (14a) und wenigstens eine im Wesentlichen gekrümmte Fläche (14b) verbindet. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 1 oder einem anderen der vorhergehenden Ansprüche, wobei, wenn zumindest b) zutrifft, die Profilkontur der Werkzeug- Anschlusseinrichtung über einen ersten Teilbereich im Wesentlichen mit der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung übereinstimmt und über einen zweiten Teilbereich von der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung abweicht, wobei die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in dem zweiten Teilbereich innerhalb eines Volumens verläuft, das durch das Innenprofil der Maschinen-Anschlusseinrichtung definiert wird. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 5, wobei die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in dem zweiten Teilbereich mehr nach außen weisende Vorsprünge aufweist, als die Maschinen-Anschlusseinrichtung konkave Vertiefungen aufweist. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 1 oder einem anderen der vorhergehenden Ansprüche, wobei, wenn zumindest c) zutrifft, die Bereiche, in denen die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung mit der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung im Wesentlichen übereinstimmt, eine Mehrzahl von ersten Teilbereichen definieren und wobei die Bereiche, in denen die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung von der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung abweicht, eine Mehrzahl von zweiten Teilbereichen definieren, wobei die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in den zweiten Teilbereichen innerhalb eines Volumens verläuft, das durch das Innenprofil der Maschinen-Anschlusseinrichtung definiert wird. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 7, wobei die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in:
- genau einem der zweiten Teilbereiche oder
- wenigstens einem der zweiten Teilbereiche oder
- mehreren der zweiten Teilbereiche oder
- mehreren, aber nicht allen, der zweiten Teilbereiche oder
- allen zweiten Teilbereichen in einem ersten Querschnitt senkrecht zur Drehachse mit der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung im Wesentlichen übereinstimmt und in einem zweiten vom ersten Querschnitt verschiedenen Querschnitt senkrecht zur Drehachse von der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung abweicht. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 7, wobei die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in
- genau einem der zweiten Teilbereiche oder
- wenigstens einem der zweiten Teilbereiche oder - mehreren der zweiten Teilbereiche oder
- mehreren, aber nicht allen, der zweiten Teilbereiche oder
- allen zweiten Teilbereichen in allen Querschnitten senkrecht zur Drehachse von der Profilkontur der Maschinen-An- schlusseinrichtung abweicht. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 1 oder einem anderen der vorhergehenden Ansprüche, wobei, wenn zumindest d) zutrifft, die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in wenigstens einem ersten Querschnitt senkrecht zur Drehachse mit der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung im Wesentlichen übereinstimmt. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 1 oder einem anderen der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, wobei, wenn zumindest d) zutrifft, die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in allen Querschnitten senkrecht zur Drehachse von der Profilkontur der Maschinen-Anschlusseinrichtung abweicht. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 1 oder einem anderen der vorhergehenden Ansprüche, wobei, wenn zumindest e) zutrifft, der Verlauf der Profilkontur der Werkzeug- Anschlusseinrichtung steiler ist als der Verlauf des Innenprofils der Maschinen-Anschlusseinrichtung. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 1 oder einem anderen der vorhergehenden Ansprüche, wobei, wenn zumindest f) zutrifft, wenigstens eine der Ausnehmungen jeweils zwischen zwei benachbarten Kontaktflächen angeordnet ist. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 13, wobei wenigstens eine der Ausnehmungen so zwischen zwei benachbarten Kontaktflächen angeordnet ist, dass sich die zwei benachbarten Kontaktflächen in wenigstens einem, insbesondere mehreren, insbesondere allen, Querschnitten senkrecht zur Drehachse nicht berühren. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 13 oder 14, wobei, in Umfangsrichtung der umlaufenden Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung, die wenigstens eine der Ausnehmungen eine Länge LA hat und eine an diese Ausnehmung angrenzende Kontaktfläche eine Länge LK hat, wobei das Verhältnis LK : LA wenigstens 4 : 3, vorzugsweise wenigstens 5 : 3, vorzugsweise wenigstens 2 : 1 , vorzugsweise wenigstens 5 : 2, vorzugsweise wenigstens 3 : 1 beträgt.
16. Werkzeugeinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei wenigstens eine, insbesondere mehrere, insbesondere alle, der Ausnehmungen in Umfangsrichtung der umlaufenden Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung an Winkelpositionen angeordnet sind, an denen ein Vorsprung der Werkzeug-Anschlusseinrichtung vorgesehen ist.
17. Werkzeugeinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung wenigstens eine nach radial innen weisende Vertiefung aufweist, insbesondere wobei die wenigstens eine Vertiefung der Werkzeug-Anschlusseinrichtung zwischen zwei benachbarten Kontaktflächen angeordnet ist bzw. durch zwei benachbarte Kontaktflächen gebildet wird.
18. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 17, wobei wenigstens eine, insbesondere mehrere, insbesondere alle, der Ausnehmungen in Umfangsrichtung der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung an Winkelpositionen angeordnet sind, an denen eine Vertiefung der Werkzeug-Anschlusseinrichtung vorgesehen ist, insbesondere wobei wenigstens eine, insbesondere mehrere, insbesondere alle, der Ausnehmungen an einer Winkelposition eines Vorsprungs der Werkzeug-Anschlusseinrichtung eine größere Länge in Umfangsrichtung der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung aufweist oder aufweisen als wenigstens eine, insbesondere mehrere, insbesondere alle, der Ausnehmungen an einer Winkelposition einer Vertiefung der Werkzeug-Anschlusseinrichtung.
19. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 1 oder einem anderen der vorhergehenden Ansprüche, wobei, wenn zumindest g) zutrifft, sich die Ausnehmung in wenigstens einer Ebene senkrecht zur Drehachse über wenigstens 40%, insbesondere wenigstens 45%, insbesondere wenigstens 50% des Umfangs der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung erstreckt, oder wobei sich die Ausnehmung in keiner Ebene senkrecht zur Drehachse über wenigstens 50%, insbesondere wenigstens 45%, insbesondere wenigstens 40% des Umfangs der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung erstreckt. insbesondere wobei sich die Ausnehmung über verschiedene senkrecht zur Drehachse verlaufende Ebenen erstreckt. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 1 oder einem anderen der vorhergehenden Ansprüche, wobei, wenn zumindest h) zutrifft, die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in dem wenigstens einen Abweichungsbereich von dem Innenprofil der Maschi- nen-Anschlusseinrichtung dadurch abweicht, dass
- die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in Bezug auf das Innenprofil der Maschinen-Anschlusseinrichtung zur Drehachse nach radial innen zurückgesetzt ist, insbesondere auf einem kleineren Radius oder kleineren Radii verläuft als ein entsprechender Bereich des Innenprofils der Maschinen-Anschlusseinrichtung und/oder
- die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in Bezug auf das Innenprofil der Maschinen-Anschlusseinrichtung eine andere Neigung zur Drehachse hat, insbesondere parallel zur Drehachse verläuft und/oder
- die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung eine Ausnehmung aufweist und/oder
- die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung eine stufige Struktur aufweist. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 1 oder 20, wobei, wenn zumindest h) zutrifft
- die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung wenigstens zwei diskrete Abweichungsbereiche aufweist, insbesondere wenigstens drei diskrete Abweichungsbereiche, und/oder
- die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung wenigstens zwei diskrete Übereinstimmungsbereiche aufweist, insbesondere wenigstens drei diskrete Übereinstimmungsbereiche, und/oder
- die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in wenigstens einem Abweichungsbereich in allen senkrecht zur Drehachse verlaufenden Ebenen von dem Innenprofil der Maschinen-Anschlusseinrichtung abweicht, oder die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in wenigstens einem Abweichungsbereich in wenigstens einer, insbesondere in mehreren, aber nicht allen, senkrecht zur Drehachse verlaufenden Ebenen mit dem Innenprofil der Maschinen-Anschlusseinrichtung übereinstimmt. Werkzeugeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die wenigstens zwei Kontaktflächen, insbesondere alle Kontaktflächen, der Werkzeug-Anschlusseinrichtung zwischen einer ersten und einer zweiten Abschlussebene erstrecken, die senkrecht zur Drehachse angeordnet sind und voneinander beabstandet sind, wobei die Werkzeugeinrichtung einen Übergangsabschnitt aufweist, der die Werkzeug- Anschlusseinrichtung mit dem Arbeitsbereich verbindet und der sich vorzugsweise, bezogen auf die Drehachse, insbesondere im Wesentlichen, auf Höhe der ersten Abschlussebene an die Werkzeug-Anschlusseinrichtung anschließt, und wobei die Werkzeugeinrichtung einen Deckelabschnitt aufweist, der sich von dem Außenprofil der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in Richtung zur Drehachse hin erstreckt und der sich, bezogen auf die Drehachse, insbesondere im Wesentlichen, auf Höhe der zweiten Abschlussebene befindet. Werkzeugeinrichtung mit wenigstens einem zur Einwirkung auf ein Werkstück geeigneten Arbeitsbereich, welche zur Verwendung mit einer insbesondere handgeführten Werkzeugmaschine vorgesehen ist, wobei die Werkzeugmaschine eine dreh-oszillierende Antriebswelle aufweist, die sich wenigstens 10 mal pro Sekunde in eine erste Drehrichtung um eine maschinenfeste Drehachse bewegt und dann jeweils die Bewegung umkehrt und sich in eine zweite, entgegengesetzte Drehrichtung bewegt, wobei an dieser Antriebswelle und koaxial zu dieser eine Maschinen-Anschlusseinrich- tung mit einem sich in Richtung der Drehachse konisch erweiternden Innenprofil angeordnet ist, welches eine um die Drehachse umlaufende Profilkontur mit einer Anzahl von zwölf nach innen zur Drehachse hin ragenden konvexen Vorsprüngen sowie zwölf konkave Vertiefungen aufweist, welche eine nicht unterbrochene, im Wesentlichen stetig verlaufende Profilwand bilden, die im Wesentlichen rotationssymmetrisch um die Drehachse angeordnet sind, wobei diese konische Erweiterung derart orientiert ist, dass sich der Bereich des Innenprofils mit dem kleineren Innendurchmesser näher an der Werkzeugmaschine befindet, was als oben bezeichnet wird, und der Bereich mit dem größeren Innendurchmesser sich im größeren Abstand von der Werkzeugmaschine befindet, was als unten bezeichnet wird, wobei diese Antriebswelle eine Halteeinrichtung zum Halten der Werkzeugeinrichtung aufweist, und wobei die Werkzeugeinrichtung eine Werkzeug-Anschlusseinrichtung aufweist, welche im Wesentlichen drehfest mit dieser Maschinen-Anschlusseinrichtung verbindbar ist, um Drehmomente und Kräfte zwischen Werkzeugmaschine und Werkzeugeinrichtung zu übertragen, so dass die Werkzeugeinrichtung eine dreh-oszillierende Bewegung koaxial zu dieser Antriebswelle ausführt, wobei die Werkzeug-Anschlusseinrichtung ein Außenprofil mit einer um die Drehachse umlaufenden Profilkontur mit wenigstens einem nach außen weisenden Vorsprung aufweist, wobei dieser wenigstens eine Vorsprung dazu eingerichtet ist, im mit der Werkzeugmaschine verbundenen Zustand in diese Vertiefungen des Innenprofils der Maschinen-An- schlusseinrichtung einzugreifen und wobei der wenigstens eine nach außen weisende Vorsprung wenigstens zwei Kontaktflächen aufweist, wobei wenigstens eine dieser Kontaktflächen dafür vorgesehen ist, die Drehbewegung der Maschinen-Anschlusseinrichtung auf die Werkzeug-Anschlusseinrichtung in der ersten Drehrichtung zu übertragen, und wobei wenigstens eine zweite dieser Kontaktflächen dafür vorgesehen ist, die Drehbewegung der Maschinen-Anschlusseinrichtung auf die Werkzeug-Anschlusseinrichtung in der zweiten Drehrichtung zu übertragen, wobei sich die wenigstens zwei Kontaktflächen, insbesondere alle Kontaktflächen, der Werkzeug-Anschlusseinrichtung zwischen einer ersten und einer zweiten Abschlussebene erstrecken, die senkrecht zur Drehachse angeordnet sind und voneinander be- abstandet sind, wobei die Werkzeugeinrichtung einen Übergangsabschnitt aufweist, der die Werkzeug- Anschlusseinrichtung mit dem Arbeitsbereich verbindet und der sich vorzugsweise, bezogen auf die Drehachse, insbesondere im Wesentlichen, auf Höhe der ersten Abschlussebene an die Werkzeug-Anschlusseinrichtung anschließt, wobei die Werkzeugeinrichtung einen Deckelabschnitt aufweist, der sich von dem Außenprofil der Werkzeug-Anschlusseinrichtung in Richtung zur Drehachse hin erstreckt und der sich, bezogen auf die Drehachse, insbesondere im Wesentlichen, auf Höhe der zweiten Abschlussebene befindet, wobei die Werkzeugeinrichtung im Bereich der Kontaktflächen im Wesentlichen eine Wandstärke tk aufweist und im Bereich des Deckelabschnitts im Wesentlichen eine Wandstärke td aufweist, wobei die Wandstärke tk im Bereich der Kontaktflächen größer ist als die Wandstärke td im Bereich des Deckelabschnitts. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 23, wobei die Wandstärke tk im Bereich der Kontaktflächen:
- in einer Richtung senkrecht zu der entsprechenden Kontaktfläche gemessen wird, oder
- in einer Richtung gemessen wird, die einer Projektion einer Senkrechten zu der entsprechenden Kontaktfläche auf eine senkrecht zur Drehachse verlaufenden Ebene entspricht und vorzugsweise
- als Mittelwert aller Wandstärken im Bereich der Kontaktflächen definiert ist, oder - als Maximalwert aller Wandstärken im Bereich der Kontaktflächen definiert ist, oder
- als Minimalwert aller Wandstärken im Bereich der Kontaktflächen definiert ist. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 23 oder 24, wobei die Wandstärke td im Bereich des Deckelabschnitts in einer Richtung parallel zur Drehachse gemessen wird und vorzugsweise
- als Mittelwert aller Wandstärken im Bereich des Deckelabschnitts definiert wird, oder
- als Maximalwert aller Wandstärken im Bereich des Deckelabschnitts definiert wird, oder
- als Minimalwert aller Wandstärken im Bereich des Deckelabschnitts definiert wird, oder
- als Wandstärke an der radial innersten Stelle des Deckelabschnitts definiert wird. Werkzeugeinrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, wobei die Wandstärke tk im Bereich der Kontaktflächen um wenigstens 10% oder 20% oder 30% größer ist als die Wandstärke td im Bereich des Deckelabschnitts. Werkzeugeinrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 26, wobei die Wandstärke td im Bereich des Deckelabschnitts zwischen 1mm und 1 ,5m beträgt. Werkzeugeinrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 27, wobei der Deckelabschnitt wenigstens eine, insbesondere zentrale Öffnung aufweist. Werkzeugeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung eine stufige Struktur aufweist, und insbesondere, wobei die stufige Struktur mehrere Stufen aufweist, und insbesondere wobei, für unterschiedliche Stufen der Werkzeug-Anschlusseinrichtung, die Kontaktflächen eine unterschiedliche Neigung in Bezug auf die Drehachse aufweisen und/oder die Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung unterschiedliche Querschnitte, insbesondere im Falle von parallel zur Drehachse verlaufenden Kontaktflächen, in einer Ebene senkrecht zur Drehachse aufweist. Werkzeugmaschinen- und Werkzeugeinrichtungskombination, aufweisend: eine Werkzeugeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche und eine Werkzeugmaschine, wobei die Werkzeugmaschine eine dreh-oszillierende Antriebswelle aufweist, die sich wenigstens 10 mal pro Sekunde in eine erste Drehrichtung um eine maschinenfeste Drehachse bewegt und dann jeweils die Bewegung umkehrt und sich in eine zweite, entgegengesetzte Drehrichtung bewegt, und wobei an dieser Antriebswelle und koaxial zu dieser eine Maschinen-Anschlusseinrich- tung mit einem sich in Richtung der Drehachse konisch erweiternden Innenprofil angeordnet ist, welches eine um die Drehachse umlaufende Profilkontur mit einer Anzahl von zwölf nach innen zur Drehachse hin ragenden konvexen Vorsprüngen sowie zwölf konkave Vertiefungen aufweist, welche eine nicht unterbrochene, im Wesentlichen stetig verlaufende Profilwand bilden, die im Wesentlichen rotationssymmetrisch um die Drehachse angeordnet sind, wobei diese Antriebswelle eine Halteeinrichtung zum Halten der Werkzeugeinrichtung aufweist. Verfahren zum Herstellen einer Werkzeugeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, wobei das Verfahren zur Herstellung der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung einen urformenden, umformenden, oder generativen Verfahrensschritt oder eine Kombination aus mehreren solcher Verfahrensschritte aufweist, welche aus einer Gruppe ausgewählt sind, welche aus Schmieden, Eindrücken, Walzen, Strangpressen, Falten, Tiefziehen, Sicken, Bördeln, Richten, Biegen, Recken, Stauchen, Sintern, Gießen, schichtweises Aufträgen besteht, und/oder zur Herstellung einer Ausnehmung oder Öffnung einen trennenden Verfahrensschritt aufweist, vorzugsweise einen thermisch trennenden oder einen mechanisch trennenden Verfahrensschritt aufweist oder eine Kombination aus mehreren solcher Verfahrensschritte, welche aus einer Gruppe ausgewählt sind, welche aus Sägen, Schleifen, Fräsen, Stanzen, Scheren, Partikelstrahlschneiden, Elektronenstrahlschneiden, Laserstrahlschneiden, Plasmaschneiden, Brennschneiden, funkenerosives Schneiden besteht. Verfahren nach Anspruch 31 , wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
A) Bereitstellen eines Werkstücks, wobei das Werkstück einen im Wesentlichen ebenen Bereich aufweist;
B) Herstellen wenigstens einer Ausnehmung oder Öffnung in dem im Wesentlichen ebenen Bereich des Werkstücks;
C) Bearbeiten des im Wesentlichen ebenen Bereichs des Werkstücks zum Herstellen der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung, wobei der Schritt C) nach den Schritten A) und B) durchgeführt wird. Verfahren nach Anspruch 32, wobei die im Schritt B) hergestellte Ausnehmung oder Öffnung eine Ausnehmung oder Öffnung in der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung bildet, insbesondere zwischen zwei benachbarten Kontaktflächen, insbesondere im Bereich eines nach außen weisenden Vorsprungs und/oder einer nach innen konkaven Vertiefung der Profilkontur der Werkzeug-Anschlusseinrichtung.
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