DE19754518C2 - Kombination aus Gewindebohrer oder -former und dazugehöriger Adapterhülse für die Minimalmengenschmierung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kombination aus Gewindebohrer oder -former und einer dazugehörigen Adapterhülse für die Minimalmengenschmierung nach dem Patentanspruch 1.

Bei spangebenden Fertigungsverfahren werden häufig liquide Schmiermittel ein­ gesetzt, die zur Kühlung und Spanabfuhr dienen. Aus Umweltschutzgründen wird dazu übergegangen, die Menge des eingesetzten Schmiermittels drastisch zu reduzie­ ren oder ggf. auf jedes Schmiermittel zu verzichten. Aus Firmenschrift Fette "Ge­ windebohrer und -former für die Trockenbearbeitung" Nr. 1530 ist bekanntgeworden, das Werkzeug mit einem mittigen Kanal zu versehen, über den minimale Schmiermittelmengen zugeführt werden. Das Medium tritt über radiale Löcher im Bereich der Spannuten aus. Die Zufuhr in den mittigen Kanal erfolgt über das Futter der Werk­ zeugmaschine. Bei der Minimalmengenschmierung (MMS) unterscheidet man zwi­ schen Niederdruckspülsystemen und Überdrucksystemen. Beim Niederdruckverfahren arbeitet die Sprühdüse nach dem Injektorprinzip mit geringen Luftdrücken. Die Flüs­ sigkeit wird angesaugt und tröpfchenweise in feinsten Mengen zerstäubt. Bei Über­ druckspülgeräten, die sich insbesondere zum Versprühen ölhaltiger Medien eignen, werden Schmierstoff und Luft separat zugeführt und am Düsenaustritt zum Sprüh­ strahl vermischt.

Ein ähnliches Schaftwerkzeug mit einem mittigen Zufuhrkanal für Schmiermittel ist aus der EP 0 556 801 A1 bekanntgeworden. Bei Schaftwerkzeugen, insbesondere Ge­ windebohrern oder -formern, die geringe Abmessungen aufweisen, ist die Formung eines Zuführkanals nicht opportun. Zum einen besteht eine zu starke Schwächungs­ gefahr für die Festigkeit des Schaftes. Wird indessen die Bohrung mit sehr kleinem Durchmesser versehen, besteht die Gefahr, daß das zugeführte Medium den Zerspa­ nungs- bzw. Umform-Prozeß nicht mehr optimal unterstützt.

Aus DE 40 19 428 C2 ist bekanntgeworden, den Schaft eines Bohrers mit einer Abfla­ chung zu versehen. Auf diese Weise läßt sich mit dem eingespannten Schaft das Kühlmittel zu den Schneiden leiten, so daß diese vollständig benetzt werden können. Aus DE 40 19 427 C2 ist bekanntgeworden, einen achsmittigen Kanal für einen Gewindebohrer nur am freien Ende des Schaftes vorzusehen und die axiale Bohrung mit radialen Bohrungen zu verbinden, die zu einer Umfangsnut am Schaft führen. In dem im Futter eingespannten Zustand wird durch die Umfangsnut ein Verteilerring gebildet, mit dem die Spannuten des Werkzeugs in Verbindung stehen. Auf diese Weise wird das Schmiermittel der Außenseite des Schaftes und dem Gewindekopf zugeführt.

Bei dem Gewindebohrer nach der DE 40 03 257 C2 ist eine ähnliche Ausgestaltung des Schaftes des Gewindebohrers vorgesehen, wobei jedoch im Bereich der radialen Bohrungen eine Buchse auf den Schaft gepreßt ist, welche das austretende Kühlmittel zu den Spannuten lenkt.

Aus EP 0 776 727 A1 ist ein rotierendes Schaftwerkzeug bekanntgeworden, bei dem der Schaft an der Außenseite in Längsrichtung mindestens einen Schmiermittelkanal auf­ weist. Der Schneidkopf weist Spannuten auf sowie einen Nutenauslaufbereich. Auf dem Schaft ist eine Hülse angeordnet, die zumindest einen zwischen der Nut und dem Nutenauslauf gebildeten Zuführkanal für Schmiermittel bildet. Das Schmiermittel wird über eine mittige Bohrung in der Hülse zugeführt, die gleichzeitig Schaft des Werkzeugs ist.

Aus DE 87 12 362 U1 ist ein Gewindebohrer bekanntgeworden mit einem Gewindeteil an einem Ende und einem Schaft, der an seinem freien Ende einen Vierkantabschnitt aufweist, der zwecks Drehmomentübertragung von einem Innenvier­ kantabschnitt einer Hülse eines Schnellspannfutters aufgenommen wird.

In DE 292 22 462 U1 ist eine herkömmliche Hülse eines Futters für Fräser, Bohrer oder dergleichen offenbart, die innen achsparallele in Umfangsrichtung beabstandete Nuten aufweist, die zum Werkzeug hin offen sind und über einen zentralen Durch­ gang mit Schmiermittel versorgt werden können. Zusammen mit der Wandung des Werkzeugschaftes sind so im Querschnitt kleine geschlossene Kanäle gebildet, die eine Minimalmengenschmierung ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gewindebohrer oder -former mit einer Adapterhülse so auszubilden, daß auch bei kleineren Durchmessern auf einfache Weise eine Minimalmengenschmierung möglich ist. Insbesondere soll die Anwen­ dung herkömmlicher Gewindebohrer oder -former möglich sein.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der Erfindung ist der Gewindebohrer oder -former in üblicher Weise mit einem Vierkantabschnitt an dem dem Gewindeabschnitt gegenüberliegenden Ende versehen. Der im übrigen im Schnitt kreisförmige Schaft mit dem Vierkant ist eine herkömm­ liche Formgebung für derartige Werkzeuge. Bei der Erfindung ist ferner eine Adapterhülse vorgesehen, die auf den Schaft aufgeschoben ist. Die axiale Festlegung von Schaft und Adapterhülse erfolgt mit entsprechenden Befestigungsmitteln. Der Schaft des erfindungsgemäßen Gewindebohrers oder -formers unterscheidet sich daher von den herkömmlichen Werkzeugen nur dadurch, daß er Mittel für die axiale Festlegung in der Adapterhülse aufweist. Hierzu kann nach einer Ausgestaltung der Erfindung eine Umfangsnut im Schaft vorgesehen werden, mit der ein entsprechender radialer Vorsprung der Hülse zusammenwirkt, beispielsweise eine Feststellschraube oder eine federvorgespannte Kugel. Die Adapterhülse dient zum Einspannen des Werkzeugs in das Futter der Werkzeugmaschine, wobei die Drehmomentübertragung durch die Adapterhülse auf den Schaft über die Vierkantverbindung stattfindet und die Adapterhülse ihrerseits einen Außenvierkant zum Einspannen im Futter der Werk­ zeugmaschine aufweist. Hohe axiale Kräfte treten nicht auf, so daß die beschriebenen Befestigungsmittel nicht für besonders hohe Belastung ausgelegt werden müssen.

Erfindungswesentlich ist schließlich, daß in der Innenwandung der Hülse mindestens eine durchgehende Nut oder dergleichen geformt ist. Die Nut dient als Kanal für die Zufuhr des Schmiermittels, das in an sich bekannter Weise über die Spindel bzw. das Futter der Werkzeugmaschine zugeführt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug kann mit Hilfe der Adapterhülse das Schmiermittel relativ nahe an den Gewindeabschnitt von außen herangebracht werden. Der Strömungsweg ist äußerst günstig. Ablenkungen des Strömungswegs liegen nicht vor, so daß Entmischungen (Luft/Ölgemisch) nicht zu befürchten sind. Das erfindungsgemäße Werkzeug ist daher für eine Minimalmengenschmierung besonders geeignet. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß herkömmliche Gewindeformer oder - bohrer verwendet werden können. Der Abnehmer der Gewindebohrer benötigt daher für eine Bohrergröße lediglich eine Adapterhülse.

Für eine bessere Zufuhr zu der mindestens einen Schmiermittelnut in der Adapter­ hülse sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß der freie Endbereich des Schaftes zwischen dem Außenvierkant und dem Ende des Schaftes kegelförmig aus­ läuft und sich dieser Bereich in Höhe der trichterförmigen Ansenkung befindet.

Zwar ist denkbar, lediglich eine Schmiermittelnut vorzusehen. Nach einer Ausgestal­ tung der Erfindung ist es von Vorteil, vier im Querschnitt vorzugsweise kreisbogen­ förmige Nuten im Bereich der Kanten des Innenvierkantabschnitts vorzusehen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Gewindebohrer nach der Erfindung in perspektivischer Darstellung in auseinandergezogener Ansicht.

Fig. 2 zeigt die Rückansicht des zusammengebauten Gewindebohrers nach Fig. 1.

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch den zusammengebauten Gewindebohrer nach Fig. 1.

Fig. 4 zeigt den um 90° gedrehten Längsschnitt durch den Gewindebohrer nach Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein Gewindebohrer 10 zu erkennen, der einen Schaft 12 aufweist sowie einen Gewindeteil 14. Der Schaft 12 weist zylindrische Abschnitte 16, 18 auf, die durch einen konischen Abschnitt 20 ineinander übergehen. Der im Durchmesser größere zylindrische Abschnitt 16 weist eine ringförmige Umfangsnut 22 auf. Am anderen Ende ist der Schaftabschnitt 16 mit einem Vierkantabschnitt 24 versehen.

In Fig. 1 ist ferner eine Adapterhülse 30 zu erkennen, die über ihre größte Länge außen zylindrisch ist, wie bei 32 gezeigt. Am linken Ende ist ein Außenvierkant 34 zu erkennen, der einen Innenvierkantabschnitt 36 aufweist. Im zylindrischen Abschnitt 32 der Adapterhülse 30 ist eine Quergewindebohrung 39 geformt zur Aufnahme einer Feststellgewindeschraube 40, die in die Umfangsnut 22 eingreift, um den Gewinde­ bohrer 10 in der Adapterhülse 30 axial festzulegen. Der Vierkantabschnitt 24 sitzt dabei passend in dem Innenvierkantabschnitt 36, so daß ein auf die Adapterhülse 30 aufgebrachtes Drehmoment auf den Gewindebohrer 10 übertragen wird. Der zylin­ drische Schaftabschnitt 16 sitzt passend in einer entsprechenden Innenbohrung der Adapterhülse 30, was aus Fig. 3 hervorgeht. Bei den Darstellungen nach den Fig. 3 und 4 ist die kegelförmige Anspitzung am Vierkantabschnitt 24, wie bei 26 dargestellt deutlicher zu erkennen.

Aus Fig. 3 geht ferner hervor, daß die Adapterhülse 30 am oberen Ende bei 38 ange­ senkt oder konisch geformt ist.

Insbesondere aus Fig. 2 kann erkannt werden, daß im Bereich der Kanten des Innen­ vierkantabschnitts 36 vier im Schnitt kreisbogenförmige Nuten 42 in der Innenwan­ dung der Hülse 30 geformt sind. Die Nuten 42 erstrecken sich durch die gesamte Länge der Adapterhülse 30, die im gezeigten Fall gemäß Fig. 3 und 4 sich bis zum konischen Abschnitt 20 erstreckt. Der konische Abschnitt 20 ermöglicht einen besse­ ren Austritt des Mediums, das den Nuten 42 über das obere Ende der Adapterhülse 30 zugeführt wird zur Versorgung des Gewindeteils 14. In Fig. 2 ist bei 44 die Bohrung der Adapterhülse 30 außerhalb des Innenvierkantabschnitts 36 angedeutet. Ihr Durch­ messer entspricht annähernd dem Außendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 16 des Gewindebohrers 10.

Aus den Zeichnungen geht hervor, daß der Gewindebohrer 10 sich von einem her­ kömmlichen Gewindebohrer nur durch die Umfangsnut 22 unterscheidet. Die Umfangsnut 22 ist jedoch bei der Darstellung nach den Fig. 3 und 4 nicht ein­ gezeichnet, ebenso nicht die Bohrung 39 und die Feststellschraube 40.

Claims (5)

1. Kombination aus Gewindebohrer oder -former und dazugehöriger Adapterhülse für die Minimalmengenschmierung, wobei der Gewindebohrer einen Gewindeteil (14) an einem Ende und einem Schaft (12), der an seinem freien Ende einen Vier­ kantabschnitt (24) aufweist und wobei die Adapterhülse (30), die den Schaft (12) spielarm aufnimmt, auch den Vierkantabschnitt (24) des Schaftes (12) in einem entsprechenden Innenvierkantabschnitt (36) spielarm aufnimmt zwecks Dreh­ momentübertragung von der Adapterhülse (30) auf den Gewindebohrer, und wobei die Adapterhülse (30) im Bereich des Innenvierkantabschnitts (24) einen Außenvierkant zum Einspannen in ein Futter einer Werkzeugmaschine aufweist, und sich die Adapterhülse (30) bis nahe an das Gewindeteil (14) oder bis zum konischen Abschnitt (20) zwischen einem zylindrischen Schaftabschnitt des Gewindebohrers innerhalb der Adapterhülse (30) und einem zylindrischen Abschnitt (18) kleineren Durchmessers nahe dem Gewindeteil (14) erstreckt und in der Innenwandung mindestens eine durchgehende achsparallele Nut (42) geformt ist, wobei die Adapterhülse (30) mit Befestigungsmitteln (22, 39, 40) an dem Schaft (12) axial festlegbar ist.

2. Gewindebohrer oder -former nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Adapterhülse (30) an dem den Innenvierkant (36) aufweisenden Ende eine trich­ terförmige Ansenkung (38) aufweist.

3. Gewindebohrer oder -former nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Endbereich des Schaftes zwischen dem Außenvierkant und dem Ende des Schaftes kegelförmig ausläuft, und sich dieser Bereich in Höhe der trichterförmigen Ansenkung (38) befindet.

4. Gewindebohrer oder -former nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß vier im Querschnitt vorzugsweise kreisbogenförmige Nuten (42) im Bereich der Kanten des Innenvierkants (36) angeordnet sind.

5. Gewindebohrer oder -former nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Adapterhülse (30) eine Feststellschraube (40) aufnimmt, die mit einer Umfangsnut (22) des Schaftes (12) zusammenwirkt.