DE20111666U1 - Bohr- bzw. Aufbohrwerkzeug - Google Patents

Description

Gleiss & Große

Patentanwälte Rechtsanwälte

Dr. jur. Alf-Olav Gleiss, Dipl.-Ing. PA Rainer Große, Dipl.-Ing. PA Dr. Andreas Schrell, Dipl.-Biol. PA Torsten Armin Krüger, RA Nils Heide, RA
Armin Eugen Stockinger, RA Georg Brisch, Dipl.-Ing. PA Erik Graf v. Baudissin, RA

PA: Patentanwalt European Patent Attorney European Trademark Attorney

RA: Rechtsanwalt, Attorney-at-law D-70469 STUTTGART MAYBACHSTRASSE 6A Telefon: +49(0)711 81 45 55 Telefax: +49(0)711 81 30 32 E-Mail: office@gleiss-grosse.com Homepage: www.gleiss-grosse.com

In cooperation with

Shanghai Hua Dong Patent Agency Shanghai, China

Gebrauchsmusteranmeldung

Bohr- beziehungsweise Aufbohrwerkzeug

Kemmer

Hartmetallwerkzeuge GmbH
Im Tale 11

72218 WILDBERG

16310t GR-to-ho

11. Juli 2001

Gleiss & Große

Patentanwälte Rechtsanwälte

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Bohr- beziehungsweise Aufbohrwerkzeug mit einem Schaft und einem wechselbaren Kopf, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Werkzeuge der hier angesprochenen Art sind bekannt.

Sie werden unter anderem in Verbindung mit Werkzeugmaschinen eingesetzt, bei denen insbesondere mittels einer Spanneinrichtung ein Schaft des Werkzeugs festspannbar und wechselbar ist. An dem Schaft ist ein wechselbarer Kopf mit einer mindestens eine Schneide ausbildenden beziehungsweise aufweisenden Stirngeometrie angeordnet. Der Wechselkopf ist verschleißbehaftet und kann gewechselt werden, ohne dass dazu das gesamte Bohr-/Aufbohrwerkzeug ausgebaut werden muss.

Zwischen dem Schaft und dem Wechselkopf sind Drehmomentübertragungsmittel vorgesehen, um ein Drehmoment vom Schaft in den Wechselkopf beziehungsweise vom Wechselkopf in den Schaft einzuleiten. Bei einem bekannten Werkzeug werden diese Drehmomentübertragungsmittel durch mehrere, in einer Stirnseite des Schafts vorgesehene Anlageflächen, die sich ausgehend vom Außenumfang des Schafts radial in Richtung der Längsmittelachse des Schafts erstrecken, und durch entsprechende, jeweils mit einer Anlagefläche zusammenwirkende Gegenflächen am Wechselkopf gebildet sind. Auch die Gegenflächen sind

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im radialen Abstand zur Längsmittelachse des Wechselkopfs angeordnet und erstrecken sich bis zum Außenumfang des Wechselkopfs. Es hat sich als nachteilig herausgestellt, dass die Drehmomentübertragungsmittel der bekannten Werkzeuge nur dann realisierbar sind, wenn der Schaft im Bereich seiner Schnittstelle zum Wechselkopf eine ausreichend große Materialstärke aufweist. Diese steht insbesondere bei Schäften, die mehrere Spiralnuten aufweisen, nicht in allen Fällen zur Verfügung.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Bohr- oder Aufbohrwerkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen zwischen dem Schaft und dem Wechselkopf vorgesehenen Drehmomentübertragungsmittel auch dann realisierbar sind, wenn der Schaft -im Querschnitt gesehen- eine nur relativ geringe Wand- beziehungsweise Materialstärke aufweist.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Bohr- und/oder Aufbohrwerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor-0 geschlagen. Es zeichnet sich dadurch aus, dass die Drehmomentübertragungsmittel mit Abstand von einem gedachten, den Bohrlochdurchmesser bestimmenden Umfangskreis angeordnet sind. Sie erstrecken sich also nicht bis in den radial außenliegenden Bereich des Bohr-/Aufbohrwerkzeugs, in dem sich die mindestens eine Schneide des Werkzeugs befindet. Aufgrund dieser Ausgestaltung kann auch bei Schäften, die -im Querschnitt gesehen- nur geringe Wand-/ Materialstärken aufweisen, eine feste und sichere 0 Verbindung zwischen Wechselkopf und Schaft hergestellt werden.

Es wird ein Ausführungsbeispiel des Bohr-/Aufbohrwerkzeugs vorgeschlagen, bei dem der Schaft eine ebene, erste Trennfläche und der Wechselkopf eine ebene, zweite Trennfläche aufweisen, die im montierten Zustand des Wechselkopfs flächig aneinander anliegen. Diese Trennflächen werden vorzugsweise von jeweils einer Stirnfläche des Schafts und des Wechselkopfs gebildet. Dadurch, dass die Trennflächen keine komplizierte und daher aufwendig herstellbare Kontur/Geometrie aufweisen, sondern plan ausgebildet sind, können diese in einfacher und kostengünstiger Weise bearbeitet werden, beispielsweise durch Schleifen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein erstes Drehmomentübertragungsmittel von einem von der ersten oder der zweiten Trennfläche ausgehenden Vorsprung und ein zweites Drehnaomentübertragungsmittel von einer in die zweite oder die erste Trennfläche hineingehende Ausnehmung gebildet sind, wobei im montierten Zustand des Wechselkopfs der Vorsprung in der Ausnehmung angeordnet ist. Der Vorsprung und die Ausnehmung bilden also eine Zapfen-Loch-Verbindung, die relativ einfach und damit kostengünstig herstellbar ist. Der Vorsprung kann also sowohl am Schaft als auch am Wechselkopf angeordnet werden, wobei je nach dem an welchem der beiden Funktionselemente (Schaft, Wechselkopf) sich der Vorsprung befindet, die Ausnehmung am jeweils anderen Funktionselement angeordnet ist. Der Vorsprung und gegebenenfalls auch die Ausnehmung sind vorzugsweise in einem Bereich ihrer Trennfläche angeordnet, in der der Schaft beziehungsweise der Wechselkopf -im Querschnitt gesehen-

eine relativ große Materialstärke aufweist, also dickwandig ausgebildet ist, so dass auch bei der Übertragung von hohen Drehmomenten vom Schaft zum Wechselkopf beziehungsweise vom Wechselkopf zum Schaft eine feste und sichere Verbindung zwischen Wechselkopf und Schaft gewährleistet werden kann.

In bevorzugter Ausführungsform ist vorgesehen, dass im montierten Zustand des Wechselkopfs, in der der Vorsprung in die Ausnehmung eingreift beziehungsweise in dieser angeordnet ist, nur ein geringes oder kein Spiel zwischen Vorsprung und Ausnehmung besteht. Dadurch wird so sichergestellt, dass -wenn überhaupt- nur eine sehr kleine Relativbewegung zwischen Wechselkopf und Schaft in Umfangsrichtung des Bohr-/Aufbohrwerkzeuge möglich ist.

Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel des Bohr-/Aufbohrwerkzeugs, das sich dadurch auszeichnet, dass die Form des Vorsprungs und die der Ausnehmung so gewählt und aneinander angepasst sind, dass beim Anbringen des Wechselkopfs am Schaft eine Zentrierung des Wechselkopfs gegenüber dem Schaft erfolgt. Hierdurch kann eine exakte Ausrichtung des Wechselkopfs gegenüber dem Schaft und -sofern das Bohr-/Aufbohrwerkzeug während der Bearbeitung eines Bauteils zur Drehung um seine Längsmittelachse angetrieben wird- ein genauer Rundlauf des Bohr-/Aufbohrwerkzeugs gewährleistet werden. Auf zusätzliche Zentriermittel kann daher verzichtet werden.

Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Außenkontur des Vorsprungs der

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Innenkontur der Ausnehmung entspricht. Dies führt dazu, dass sich der Vorsprung und die Ausnehmung an einem im Verhältnis zur Gesamtfläche des Vorsprungs relativ großen Flächenbereich aneinander anliegen. Es kann hier also eine Linien- beziehungsweise Kantenberührung zwischen Vorsprung und Ausnehmung, was während der Bearbeitung eines Bauteils mittels des Bohr-/Aufbohrwerkzeugs zu einer hohen Flächenpressung führt, sicher vermieden werden.

Bei einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel· des Bohr-/Aufbohrwerkzeugs ist der Vorsprung von einem zylindrischen Stift gebildet, der nach der Bearbeitung der Trennfläche in eine darin vorgesehene Aufnahme einbringbar ist. Eine Bearbeitung der ebenen Trennflächen ist daher in einfacher Weise möglich, beispielsweise durch planschleifen, da diese keine störenden Kanten aufweist. Der Stift ist ein separates Funktionselement, das auch aus einem anderen Material wie der Wechselkopf oder der Schaft bestehen kann. Nach einer anderen Ausführungsvariante des Bohr-/Aufbohrwerkzeugs ist vorgesehen, dass der Vorsprung einstückig mit dem Schaft oder dem Wechselkopf ausgebildet ist. Dies kann beispielsweise dann vorteilhaft sein, wenn der Schaft beziehungsweise der Wechselkopf durch Sintern hergestellt wird, so dass eine weiterer Bearbeitungsschritt gegebenenfalls nicht erforderlich ist.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgese-0 hen, dass mehrere erste sowie mehrere zweite Drehmomentübertragungsmittel vorgesehen sind, wobei jeweils ein erstes und ein zweites Drehmomentübertra-

gungsmittel miteinander zusammenwirken. Die ersten und zweiten Drehmomentübertragungsmittel können wie die oben beschriebenen Drehmomentübertragungsmittel ausgebildet sein. Vorteilhaft ist es, wenn die in einem Abstand vom gedachten, den Bohrlochdurchmesser bestimmenden Umfangskreis angeordneten Drehmomentübertragungsmittel -in Umfangsrichtung des Bohr- beziehungsweise Aufbohrwerkzeugs gesehengleichmäßig verteilt angeordnet sind. Um bei dieser Anordnung der Drehmomentübertragungsmittel in jedem Fall sicherzustellen, dass beim Anbringen des Wechselkopfes jeweils die gleichen ersten und zweiten Drehmomentübertragungsmittel miteinander zusammenwirken beziehungsweise einander zugeordnet werden, ist bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass mindestens ein erstes und ein mit diesem zusammenwirkendes zweites Drehmomentübertragungsmittel eine sich von den übrigen Drehmoment-Übertragungsmitteln unterscheidende Form und/oder Größe aufweist. Dadurch wird sichergestellt, dass vorzugsweise lediglich nur eine Möglichkeit der Anbringung des Wechselkopfes am Schaft möglich ist. Dies ist besonders vorteilhaft bei einem Bohr-/Aufbohrwerkzeug, bei dem der Wechselkopf einen Spiralnutbereich aufweist, so dass mittels der vorstehend genannten, unterschiedlich ausgebildeten Drehmomentübertragungsmittel der Wechselkopf stets spiralnutgleich mit dem Schaft verbunden wird.

Schließlich wird ein Ausführungsbeispiel des Bohr-/ Aufbohrwerkzeuge bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass es ein Mehrschneider, insbesondere ein Zweischneider oder ein Dreischneider ist. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Drehmomentüber-

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tragungsmittel beziehungsweise deren Anordnung in Bezug auf den gedachten, den Bohrlochdurchmesser bestimmenden Umfangskreis ermöglichen also auch die Realisierung eines Schnellwechselkopfs mit drei Schneiden und demgemäß auch drei Spiralnuten. Diese dreischneidigen Werkzeuge weisen aufgrund der drei Spiralnuten -im Querschnitt gesehen- bekanntermaßen nur geringe Materialstärken beziehungsweise Wanddicken auf. Dennoch kann eine feste und sichere Verbindung zwischen Wechselkopf und Schaft mit Hilfe der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsmittel sichergestellt werden.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus Kombinationen der in den Unteransprüchen genannten Merkmale.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Bohr-/Aufbohr-Werkzeugs, teilweise geschnitten;

Figur 2 eine Seitenansicht eines in Figur 1 dargestellten Wechselkopfs des Bohr-/Aufbohrwerkzeuge;

Figur 3 eine Schnittdarstellung des in Figur 2 dargestellten Wechselkopfs entlang der

Schnittlinie A-A;

Figur 4 eine Seitenansicht eines Schafts des in Figur 1 dargestellten Bohr-/Aufbohrwerkzeuge ;

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Figur 5 eine Draufsicht auf eine Trennfläche des in Figur 4 dargestellten Schafts;

Figur 6 eine Draufsicht auf eine Trennfläche eines weiteren Ausführungsbeispiels des Wechselkopfs; und

Figuren jeweils ein Ausführungsbeispiel eines 7A bis 9B zwischen dem Wechselkopf und dem Schaft

angeordneten Drehmomentübertragungsmittels.

Figuren 1 bis 5 zeigen jeweils eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Bohr- und Aufbohrwerkzeugs 1, mittels dessen ein bestehendes Loch aufgebohrt oder ins Volle gebohrt werden kann. Während der Bearbeitung eines Bauteils werden davon Späne abgetragen. Dabei führt in der Regel das Bohr-/Aufbohrwerkzeug 1 eine kreisförmige Schnittbewegung und gleichzeitig eine Vorschubbewegung in Richtung seiner Drehachse 3 aus. In einigen Fällen erfolgt die Schnittbewegung durch das umlaufende Bauteil, zum Beispiel beim Bohren auf einer Drehmaschine .

In Figur 1 ist das als Spiralbohrer ausgebildete Bohr-/Aufbohrwerkzeug 1 im zusammengesetzten Zustand darstellt. Es umfasst einen Schaft 5 und einen endseitigen daran angeordneten, wechselbaren Wechselkopf 7. Der Schaft 5 weist einen Spannbereich 9 und einen Spiralnutbereich 11 auf. Im Spannbereich 9 wird der Schaft 5 mittels einer geeigneten Spanneinrichtung einer Werkzeugmaschine, 0 Spannvorrichtung oder dergleichen gehalten. Das

Werkzeug 1 ist hier als Dreischneider ausgebildet, das heißt, der Wechselkopf 7 weist drei Schneiden 13, 15, 17 auf, wie insbesondere aus Figur 3 ersichtlich, die eine Draufsicht auf den Wechselkopf 7 entlang der in Figur 2 dargestellten Schnittlinie A-A zeigt.

Das Werkzeug 1 umfasst ferner eine der Anzahl der Schneiden 13, 15 und 17 entsprechende Anzahl von schraubenförmigen Spannuten 19 auf , also drei Stück, die die Abfuhr der Späne ermöglichen. Die Spannuten 19 sind -wie die Schneiden 13 bis 17- in Umfangsrichtung des Werkzeugs 1 gleichmäßig verteilt angeordnet, also in einem Abstand von 120°.

Der Schaft 5 weist eine erste Trennfläche 21 auf, die eben ausgebildet ist und an der der Wechselkopf 7 im montierten Zustand, wie in Figur 1 dargestellt, mit einer ebenfalls eben ausgebildeten zweiten Trennfläche 23 anliegt. Die Trennflächen 21, 23 befinden sich an jeweils einer Stirnfläche des Schafts 5 beziehungsweise des Wechselkopfes 7. Die Schnittstelle zwischen Schaft 5 und Wechselkopf 7 ist durch eine Trennebene E angedeutet, in der sich die Trennflächen 21, 23 befinden. Die Trennebene E verläuft orthogonal zur Längsmittelachse 3/Drehachse 3 Werkzeugs 1, die wiederum mit der Längsmittelachse 25 des Schafts 5 und der Längsmittelachse 27 des Wechselkopfs 7 zusammenfällt.

Das Werkzeug 1 umfasst ferner Drehmomentübertragungsmittel zur drehfesten Kopplung von Schaft 5 0 und Wechselkopf 7, die zwischen dem Schaft 5 und dem Wechselkopf 7 und in einem radialen Abstand zur

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Längsmittelachse 3 des Bohr-/Aufbohrwerkzeugs 1 angeordnet und im Folgenden anhand der Figuren 3 bis 5 näher erläutert werden. Es sind hier insgesamt drei erste Drehmomentübertragungsmittel 29 vorgesehen, die bei diesem Ausführungsbeispiel am Schaft 5 angeordnet und jeweils von einem Vorsprung 31 gebildet sind, die von der ersten Trennfläche 21 ausgehen, das heißt, aus dieser herausragen (Figur 4). Die Vorsprünge 31 sind -wie aus Figur 5 ersiehtliehin Umfangsrichtung in einem Abstand von in etwa 12 0° gleichmäßig verteilt voneinander angeordnet. Jeder der Vorsprünge 31 weist einen Abstand &khgr; von einem gedachten, den Bohrlochdurchmesser bestimmenden Umfangskreis angeordnet, der in den Figuren 3 und 5 mit gestrichelter Linie angedeutet ist. Der Umfangskreis 33 ist durch den radialen Abstand der Schneiden 13 bis 17 von der Längsmittelachse 3 des Werkzeugs 1 definiert. Aus Figur 5 ist ohne weiteres ersichtlich, dass die Vorsprünge 0 31 auch im Abstand zu den Bereichen der Außenmantelfläche des Schafts 5 aufweisen, in denen sich die drei Spiralnuten 19 befinden. Die Vorsprünge 31 sind also von der Trennfläche 21 praktisch vollständig umgeben und stehen domartig über diese her- · vor.

Bei den in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispielen des Werkzeugs 1 sind die Vorsprünge 31 von jeweils einem zylindrischen Stift 35, insbesondere Präzisionsstift gebildet, .der einen kreisrunden Querschnitt aufweist. Die Stifte 35 sind in jeweils eine von einer Bohrung gebildeten Aufnahme 3 7 eingesteckt, von denen in den Figuren 1 und 4 lediglich eine im Teilschnitt erkennbar ist.

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Die Stifte 35 sind in ihrer jeweiligen Aufnahme 37 präzise fixiert, beispielsweise durch einen durch eine Presspassung realisierten Kraftschluss oder durch StoffSchluss, insbesondere durch Verlöten 5 oder Verkleben. Die Stifte 35 sind also separate Teile, die vorzugsweise erst nach Fertigstellung der plan ausgebildeten, ersten Trennfläche 21 am Schaft 5 in der oben beschriebenen Weise angeordnet werden. Die erste Trennfläche 21 ist daher in einfächer Weise herstellbar, beispielsweise durch Planschleifen.

Jedes der ersten Drehmomentübertragungsmittel 29 wirkt mit jeweils einem zweiten Drehmomentubertragungsmittel 3 9 zusammen, die bei dem anhand der Figuren 1 bis 5 beschriebenen Ausführungsbeispiel am Wechselkopf 7 angeordnet sind, da sich die ersten Drehmomentübertragungsmittel 29 am Schaft 5 befinden. Es sind also insgesamt drei zweite Drehmomentübertragungsmitteln 3 9 vorgesehen, die jeweils von einer in die zweite Trennfläche 23 des Wechselkopfs 7 hineingehenden Ausnehmung 41 gebildet sind. Die Ausnehmungen weisen einen kreisrunden Querschnitt auf und können beispielsweise durch Bohren oder -sofern der Wechselkopf 7 ein Sinterteil ist- durch entsprechende Kerne in einer Sinterform durch Sintern hergestellt werden. Auch die zweiten Drehmomentübertragungsmittel 3 9 sind in einem Abstand zu dem, den Bohrlochdurchmesser bestimmenden Umfangskreis 3 3 und auch beabstandet zu den übrigen Bereichen der Außenumfangsfläche des Wechselkopfs 7 angeordnet .

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Wie aus Figur 3 ersichtlich, befindet sich der Mittelpunkt der Ausnehmungen 41 auf einem gedachten, mit gestrichelter Linie angedeuteten Kreis 42, dessen Mittelpunkt auf der Längsmittelachse 27 des Wechselkopfs 7 liegt. Der Kreis 42 ist vorzugsweise konzentrisch zum Umfangskreis 33 angeordnet, das heißt, dass bei diesem Ausführungsbeispiel die Ausnehmungen 41 -wie die Vorsprünge 31 am Schaft 5-den gleichen radialen Abstand zur Längsmittelachse 27 aufweisen.

Beim Zusammenfügen des Wechselkopfs 7 und des Schafts 5, werden diese in Umfangsrichtung derart zueinander ausgerichtet, dass jede der Ausnehmungen 41 sich in Gegenüberlage zu dem jeweilig zugeordneten Vorsprung 31 befindet. Durch eine axiale Relativbewegung zwischen Schaft 5 und Wechselkopf 7 werden dann die Vorsprünge 31 in die Ausnehmungen 41 eingeführt und zwar so weit, bis die Trennflächen 21, 23 flächig aneinander anliegen, wie in Figur 1 dargestellt. Die Zuordnung der Vorsprünge 31 und Ausnehmung 41 erfolgt derart, dass beim Zusammenfügen des Wechselkopfs 7 und des Schafts 5 diese spiralnutgleich zueinander ausgerichtet sind. Das heißt, die Spannuten 19, von denen ein erster Längsabschnitt am Schaft 5, nämlich im Spiralnutbereich 11, und ein zweiter Längsabschnitt am Wechselkopf 7, nämlich in einem Spiralnutbereich 43, angeordnet sind, weisen durchgehend Schraubenform auf.

0 Das anhand der Figuren 1 bis 5 beschriebene Ausführungsbeispiel des Werkzeugs 1 weist die Außenkontur eines bekannten, dreischneidigen Bohr-/Aufbohrwerk-

zeugs auf, das aus Vollmaterial herausgeschliffen ist, wobei der Übergang vom Spiralnutbereich 43 des Wechselkopfs 7 zum Spiralnutbereich 11 des Schafts 5 vorzugsweise stufenlos ausgebildet ist. Mit anderen Worten, der Wechselkopf 7 und der Schaft 5 weisen im Bereich ihrer Schnittstelle (Trennebene E) gleiche Querschnittsflächen auf.

Besonders vorteilhaft an der erfindungsgemäßen Ausgestaltung beziehungsweise Anordnung der Drehmomentübertragungsmittel 29, 3 9 ist, dass dadurch eine geschlossene Außenumfangsflache des Wechselkopfs 7 und des Schafts 5 realisiert ist, die im Gegensatz zu bekannten Werkzeugen nicht durch die Drehmomentübertragungsmittel 29, 3 9 unterbrochen wird.

Obwohl der Wechselkopf 7 und der Schaft 5 -im Querschnitt gesehen- nur geringe Material- beziehungsweise Wandstärken aufweisen, kann eine feste und sichere Verbindung zwischen dem Wechselkopf 7 und dem Schaft 5 gewährleistet werden.

0 Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren 1 bis 5 ist der Wechselkopf 7 mittels einer Schraubverbindung in axialer Richtung am Schaft 5 gesichert. Die Schraubverbindung ist durch eine am Wechselkopf 7 angeordnete Hülse 45 mit einer darin vorgesehenen Gewindebohrung 47 realisiert, in die eine in den Figuren nicht dargestellte Gewindezugstange eingeschraubt wird. Hierzu weist der Schaft 5 einen konzentrisch zu seiner Längsmittelachse 25 verlaufenden, gestuften Kanal 4 9 auf, der den Schaft 5 0 durchdringt. Die Gewindezugstange wird von der dem Wechselkopf 7 abgewandten Stirnseite des Schafts 5 in den Kanal 49 eingebracht. Das Gewinde der

Schraubverbindung kann wahlweise ein Rechts- oder Linksgewinde sein. Die Hülse 4 5 wird erst dann am Wechselkopf 7 angebracht, wenn dessen Trennfläche 23 fertig bearbeitet ist, beispielsweise durch planschleifen.

Wie aus Figur 5 ersichtlich, weist der Kanal 49 zumindest im Bereich seiner Mündung in der Trennfläche 21 einen kreisrunden Querschnitt auf. Die Hülse 45 ist in eine in die zweite Trennfläche 23 hineingehende Ausnehmung 51 eingesteckt und darin fixiert, beispielsweise eingelötet. Die Hülse 45 steht über die zweite Trennfläche 23 ein Stück weit hinaus und greift im montierten Zustand des Wechselkopfs 7 in den Kanal 49, vorzugsweise mit geringem Spiel, ein. Der die zweite Trennfläche 23 überragende Längsabschnitt der Hülse 45 ist vorzugsweise kürzer als der die erste Trennfläche 21 am Schaft 5 hervorstehende Längsabschnitt der Vorsprünge 31. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass beim Aufstecken des Wechselkopfs 7 auf den Schaft 5 zuerst die Hülse 4 5 in den Kanal 49 eingreift, bevor die Vorsprünge 31 in die Aufnahmen 41 gelangen.

Festzuhalten bleibt, dass die Anordnung und Ausgestaltung der Vorsprünge 31 und Aufnahmen 41 am Schaft 5 beziehungsweise Wechselkopf 7 vorzugsweise derart präzise ist, dass der Wechselkopf 7 gegenüber dem Schaft 5 exakt ausgerichtet und gegebenenfalls dabei reibschlüssig fixiert wird.

0 Es wird ohne weiteres deutlich, dass die Anordnung der Drehmomentübertragungsmittel 29, 39 ohne weite-

res auch vertauschbar ist, das heißt, die ersten Drehmomentübertragungsmittel 2 9 können auch am Wechselkopf 7 und die Aufnahmen 41 am Schaft 5 angeordnet sein, was keine Auswirkungen auf die Funktion der Drehmomentübertragungsmittel 29, 39 hat. Denkbar ist auch, dass ein Teil der ersten und ein Teil der zweiten Drehmomentübertragungsmittel 29, 3 9 am Wechselkopf 7 und der jeweils andere Teil der Drehmomentübertragungsmittel am Schaft 5 angeordnet sind.

In der einfachster Ausführungsform weist das Bohr-/ Aufbohrwerkzeug 1 zwei erste und zwei zweite Drehmomentübertragungsmittel auf. Selbstverständlich können auch ohne weiteres mehr als drei erste und zweite Drehmomentübertragungsmittel vorgesehen werden.

Figur 6 zeigt eine Draufsicht auf die Trennfläche 23 eines weiteren Ausführungsbeispiels des Wechselkopfs 7. Teile, die bereits anhand der vorangegan-0 genen Figuren beschrieben wurden, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass insofern auf deren Beschreibung verwiesen wird. Im Folgenden wird lediglich auf die Unterschiede näher eingegangen. Der Wechselkopf 7 weist insgesamt drei erste Drehmomentübertragungsmittel 29A, 29B und 9C auf, von denen die Drehmomentübertragungsmittel 2 9B und 2 9C in Form und Größe identisch ausgebildet sind. Sie weisen -in Draufsicht gesehen- in der Ebene der Trennfläche 23 eine kreisrunde Kontur auf. Das Drehmo-0 mentübertragungsmittel 2 9A unterscheidet sich von den Drehmomentübertragungsmitteln 2 9B, 2 9C dadurch, dass es eine ovale Form aufweist und eine Länge be-

sitzt, die größer als der Durchmesser der Drehmomentübertragungsmittel 29B, 29C ist.

Figur 7A zeigt einen Querschnitt durch den Wechselkopf 7 entlang der in Figur 6 dargestellten Schnittlinie A-A. Es ist ersichtlich, dass das Drehmomentübertragungsmittel 2 9C und somit auch das identisch ausgebildete Drehmomentübertragungsmittel 29B von einem von der ebenen Trennfläche 23 ausgehenden Vorsprung 31 gebildet ist, der konvex gewölbt, insbesondere halbkugelförmig, und einstückig mit dem Wechselkopf 7 ausgebildet ist. Das dem Drehmomentübertragungsmittel 39C zugeordnete, von einer am Schaft 5 (nicht dargestellt) angeordneten Ausnehmung 41 gebildete erste Drehmomentübertragungsmittel 29 ist so ausgebildet, dass der Vorsprung 31 vollständig aufgenommen wird, damit die ersten und zweiten Trennflächen 21, 23 des Schafts 5 beziehungsweise des Wechselkopfs 7 flächig aneinander anliegen. In bevorzugter Ausführungsform ent-0 spricht die Innenkontur der Ausnehmung 41 der Außenkontur des Vorsprungs 31, das heißt, die Ausnehmung 41 weist eine konkav gekrümmte, beispielsweise kugelförmige, insbesondere halbkugelförmige, Innenkontur auf.

Figur 7B zeigt einen Querschnitt durch den Wechselkopf 7 entlang der in Figur 6 dargestellten Schnittlinie B-B. Es ist ersichtlich, dass auch das Drehmomentübertragungsmittel 2 9A einstückig mit dem Wechselkopf 7 ausgebildet ist und eine konvex ge-0 krümmte Außenkontur aufweist.

Dadurch, dass das in Figur 6 dargestellte Drehmomentübertragungsmittel 3 9A und das mit diesem zusammenwirkende, am Schaft 5 angeordnete erste Drehmomentübertragungsmittel sich in Form und Größe von den übrigen Drehmomentübertragungsmitteln 3 9B, 3 9C unterscheidet, wird sichergestellt, dass der Wechselkopf 7 stets gleich am Schaft 5 angeordnet ist und nicht in Umfangsrichtung winkelversetzt wird, wie es beispielsweise bei dem anhand der Figuren 1 bis 5 beschriebenen Ausführungsbeispiel theoretisch möglich wäre. Aufgrund dieser Ausgestaltung des zweiten Drehmomentübertragungsmittels 3 9A und des zugeordneten, ersten Drehmomentübertragungsmittels am Schaft 5 kann sichergestellt werden, dass der Wechselkopf 7 stets spiralnutgleich mit dem Schaft 5 verbunden wird.

Figuren 8A und 8B sowie 9A und 9B zeigen jeweils einen Ausschnitt einer weiteren AusführungsVariante des erfindungsgemäßen Bohr-/Aufbohrwerkzeuge 1, bei 0 dem die zweiten Drehmomentübertragungsmittel 3 9 beispielhaft am Wechselkopf 7 angeordnet sind. Deren Darstellung entspricht der in Figur 6 gekennzeichneten Schnittlinie A-A beziehungsweise B-B. Der Wechselkopf 7 umfasst also anstelle der ersten Drehmomentübertragungsmittel 29A bis 29C in Draufsicht gesehen die gleiche Kontur aufweisende zweite Drehmomentübertragungsmittel 3 9A, 3 9B und 3 9C, wobei auch hier die mit "B" und ¹¹C" indexierten Drehmomentübertragungsmittel 3 9 identisch ausgebildet 0 sind, während sich das mit "A" gekennzeichnete Drehmomentübertragungsmittel 3 9 in größer ist und darüber eine andere Form aufweist.

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Figur 8A zeigt einen Längsschnitt durch ein zweites Drehmomentübertragungsmittel 3 9C, das von einer Ausnehmung 41 gebildet sein, die hier eine halbkugelförmige Innenkontur aufweist. Bei dieser Ausführungsvariante ist das am Schaft 5 vorgesehene erste Drehmomentübertragungsmittel entsprechend als Vorsprung 3 9 ausgebildet, der vorzugsweise ebenfalls kugelförmig ausgebildet ist. Eine weitere Ausführungsvariante des zweiten Drehmomentübertragungsmittels 39C ist in Figur 9A dargestellt, bei der es ebenfalls von einer Ausnehmung 41 gebildet ist, deren Grund 53 jedoch eben ist und parallel zur zweiten Trennfläche 23 verläuft. Der der Ausnehmung 41 zugeordnete Vorsprung ist vorzugsweise von einem Stift mit kreisrundem Querschnitt gebildet, wie er beispielsweise anhand der Figuren 1 und 5 beschrieben wurde. Beiden Ausführungsvarianten des Drehmomentübertragungsmittels 3 9C ist gemeinsam, dass sie in die zweite Trennfläche 23 hineingehen.

In Figur 8B ist eine AusführungsVariante des Drehmomentübertragungsmittel 39A gezeigt, das von einer konkav gekrümmten Ausnehmung 41 gebildet ist. Figur 9B zeigt ein Ausführungsbeispiel des Drehmoment-Übertragungsmittels 3 9A, das von einer Ausnehmung 41 mit ebenem, parallel zur zweiten Trennfläche 23 verlaufenden Grund 55 gebildet ist.

Allen anhand der Figuren 1 bis 9B beschriebenen Ausführungsbeispiele des Bohr- und/oder Aufbohrwerkzeugs 1 ist gemeinsam, dass die ersten und 0 zweiten Drehmomentübertragungsmittel in einem Abstand von dem gedachten, den Bohrlochdurchmesser bestimmenden Umfangskreis 33 angeordnet sind und

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ferner auch einen Abstand zu den übrigen Außenbereichen des Werkzeugs 1 aufweisen. Die ersten und zweiten Drehmomentübertragungsmittel erstrecken sich also nicht bis an die Außenumfangsflache des Werkzeugs 1, so dass diese geschlossen, also frei von Ausnehmungen ausgebildet werden können. Die ersten und zweiten Drehmomentübertragungsmittel· sind je nach Ausführungsform, also ob sie als Vorsprung oder als den Vorsprung aufnehmende Ausnehmung ausgebildet sind, in die erste Trennfläche 21 beziehungsweise die zweite Trennfläche 23 eingebettet, beziehungsweise gehen von dieser aus.

Die Ausgestaltung der Vorsprünge 31 und Ausnehmungen 41 ist grundsätzlich beliebig, das heißt, sie ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Wie gesagt, ist jedem Vorsprung mindestens eine Ausnehmung zugeordnet, wobei sich entweder der Vorsprung oder die Ausnehmung am Wechselkopf 7 und das jeweils andere Funktionselement am Schaft 5 angeordnet ist.

Das erfindungsgemäße Bohr- und/oder Aufbohrwerkzeug 1 ermöglicht ein sehr schnelles Wechseln des Wechselkopfs 7, was zum Beispiel in Folge von Verschleiß oder Beschädigung erforderlich sein kann.

Hierzu kann der Schaft 5 in der Werkzeugmaschine oder dergleichen eingespannt bleiben. Es muss lediglich die axiale Sicherung des Wechselkopfs 7 gelöst werden, was bei dem anhand der Figuren 1 bis 5 beschriebenen Ausführungsbeispielen des Werkzeugs 1 dadurch erfolgt, dass die durch den Kanal 49 hindurchgeführte Gewindezugstange aus der im Wechselkopf 7 angeordneten Hülse 4 5 ausgeschraubt wird.

Anschließend kann der Wechselkopf 7 vom Schaft 5 abgenommen und durch einen neuen beziehungsweise nachgeschliffenen Wechselkopf 7 ausgewechselt werden.

Der Schaft 5 kann beispielsweise aus Hochleistungsschnellschnittstahl (HSS) oder einem einsatzgehärteten Stahl bestehen. Dadurch gewinnt das Werkzeug 1 an axialer Flexibilität. Es folgt zum Beispiel problemlos radialen Abweichungen in einem vorgebohrten Loch und verhindert durch diese Flexibilität Schneidenausbrüche. Der Wechselkopf kann einstückig ausgebildet sein und aus Hartstoffen bestehen, beispielsweise aus VoIl-PKD, VoIl-CBM oder VoI1-CERMET. Es sind ohne weiteres auch Wechselköpfe 7 verwendbar, die mit Hartstoffen bestückt sind, wie beispielsweise PKD oder CBM.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung beziehungsweise Anordnung der zwischen dem Wechselkopf 7 und dem Schaft 5 angeordneten Drehmomentübertragungsmittel 0 ist nicht auf 3-Schneiden-Wechselköpfe beschränkt, wie sie anhand der Figuren 1 bis 9B beschrieben wurden, sondern kann auch bei 1- Schneiden und 2-Schneiden-Wechselköpfen oder auch bei Wechselköpfen, die mehr als drei Schneiden aufweisen, eingesetzt werden.

Claims (15)

1. Bohr- beziehungsweise Aufbohrwerkzeug (1) mit einem einen Spiralnutbereich (11) aufweisenden Schaft (5) mit einer Stirngeometrie, die an einem wechselbaren Wechselkopf (7) angeordnet ist, und mit Drehmomentübertragungsmitteln (29, 39; 39A bis 39C; 29A bis 29C) zwischen dem Schaft (5) und dem Wechselkopf (7), dadurch gekennzeichnet, die Drehmomentübertragungsmittel (29,39; 39A bis 39C; 29A bis 29C) mit Abstand (x) von einem gedachten, den Bohrlochdurchmesser bestimmenden Umfangskreis (33) angeordnet sind.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (5) eine ebene, erste Trennfläche (21) und der Wechselkopf (7) eine ebene, zweite Trennfläche (23) aufweisen, die im montierten Zustand des Wechselkopfs (7) flächig aneinander anliegen.

3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Trennflächen (21, 23) von jeweils einer Stirnfläche des Schafts (5) und des Wechselkopfs (7) gebildet sind.

4. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zwischen dem Schaft (5) und dem Wechselkopf (7) befindliche Trennebene (E), in der die ersten und zweiten Trennflächen (21, 23) liegen, orthogonal oder im Wesentlichen orthogonal zur Längsmittelachse (3) des Bohr- und/oder Aufbohrwerkzeugs (1) verläuft.

5. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Drehmomentübertragungsmittel (29; 29A bis 29C) von einem von der ersten oder der zweiten Trennfläche (21, 23) ausgehenden Vorsprung (31) und ein zweites Drehmomentübertragungsmittel (39; 39A; 39B; 39C) von einer in die zweite oder die erste Trennfläche (23; 21) hineingehende Ausnehmung (41) ausgebildet sind, wobei im montierten Zustand des Wechselkopfs (7) der Vorsprung (31) in der Ausnehmung (41), vorzugsweise mit geringem Spiel, insbesondere spielfrei angeordnet ist.

6. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Drehmomentübertragungsmittel (29,39; 39A bis 39C; 29A bis 29C) in einem radialen Abstand zur Längsmittelachse (3) des Bohr- und/oder Aufbohrwerkzeugs (1) angeordnet sind.

7. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Form des Vorsprungs (31) und die der Ausnehmung (41) so gewählt sind, dass beim Anbringen des Wechselkopfs (7) am Schaft (5) eine Zentrierung des Wechselkopfs (7) gegenüber dem Schaft (5) erfolgt.

8. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur des Vorsprungs (31) der Innenkontur der Ausnehmung (41) entspricht.

9. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (31) einstückig mit dem Wechselkopf (7) beziehungsweise dem Schaft (5) ausgebildet ist.

10. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (31) von einem Stift (35) gebildet ist, der nach Bearbeitung der Trennfläche (21; 23) in eine darin vorgesehene Aufnahme (37) einbringbar ist.

11. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (31) und die Ausnehmung (41) einen kreisrunden Querschnitt aufweisen.

12. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere erste und zweite Drehmomentübertragungsmittel (29,39; 39A bis 39C; 29A bis 29C) vorgesehen sind, die - in Umfangsrichtung des Bohr- und/oder Aufbauwerkzeugs (1) gesehen - vorzugsweise gleichmäßig verteilt angeordnet sind.

13. Werkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein erstes und ein mit diesem zusammenwirkendes zweites Drehmomentübertragungsmittel eine sich von den übrigen Drehmomentübertragungsmitteln unterscheidende Form und/oder Größe aufweist.

14. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselkopf (7) einen Spiralnutbereich (43) aufweist und dass der Schaft (5) und der Wechselkopf (7) zumindest im Bereich ihrer benachbarten Spiralnuten gleiche Querschnittsflächen besitzen.

15. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Mehrschneider, insbesondere Zweischneider oder Dreischneider, ist.