DE202007016817U1

DE202007016817U1 - Werkzeug zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken

Info

Publication number: DE202007016817U1
Application number: DE200720016817
Authority: DE
Original assignee: Mapal Fabrik fuer Praezisionswerkzeuge Dr Kress KG
Current assignee: Mapal Fabrik fuer Praezisionswerkzeuge Dr Kress KG
Priority date: 2007-12-01
Filing date: 2007-12-01
Publication date: 2008-02-14
Anticipated expiration: 2017-12-02

Abstract

Werkzeug zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken mit
– einem Schaft (17),
– mindestens einer stirnseitigen geometrisch definierten Schneide (11, 13),
– mindestens einer in die Umfangsfläche des Schafts (17) eingebrachten Span-Nut (37, 39) und mit
– einer den Schaft (17) umgebenden, in einem an die Stirnseite (9) des Werkzeugs (1) angrenzenden Bereich (27) angeordneten Hülse (19), welche die mindestens eine Span-Nut (37, 39) abdeckt,
dadurch gekennzeichnet, dass
– der Schaft (17) in dem sich an seine Stirnseite (9) anschließenden Bereich (27) mit einer – vorzugsweise durchgehenden – Ringnut (29) versehen ist, die an ihrem der Stirnseite (9) abgewandten Ende eine Anschlagschulter (31) aufweist, und dass
– in die Ringnut (29) die Hülse (19) eingesetzt ist, deren Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser der von dem Werkzeug (1) erzeugten Bohrung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Werkzeuge der hier angesprochenen Art sind bekannt. Es handelt sich hier um eine besondere Ausführung eines Bohrers, der vorzugsweise als Vollhartmetallbohrer ausgelegt ist. Bei Anwendungen, bei denen zwei hintereinander liegende Wandbereiche oder Stege eines oder mehrerer Bauteile durchbohrt werden müssen, soll häufig verhindert werden, dass in den Raum zwischen den Wandbereichen Späne fallen. Diese sind häufig nur sehr aufwändig wieder entfernbar und können bei Verbleib in dem Zwischenraum die Funktionsfähigkeit des/der Bauteils/Bauteile beeinträchtigen. Bei bekannten Bohrern ist eine dünnwandige Hülse vorgesehen, die auf den Bohrer aufgeschoben wird. Der Außendurchmesser der Hülse ist etwas kleiner als der der vom Bohrer erzeugten Bohrung. Sie ist unmittelbar hinter der mindestens einen Schneide des Bohrers angeordnet und deckt dessen mindestens eine Span-Nut, die auch als Spanraum bezeichnet wird, ab. Die in axialer Richtung des Werkzeugs gemessene Länge der Hülse ist so gewählt, dass sie beim Durchbohren der beiden hintereinander liegenden Wandbereiche oder Stege den Zwischenraum abdeckt, sodass beim Durchbohren des zweiten Wandbereichs beziehungsweise Stegs die erzeugten Späne innerhalb der Hülse abgeführt werden und damit nicht in den Zwischenraum fallen können. Problematisch bei diesen Werkzeugen ist die Befestigung der Hülse am Bohrer: Es werden Klemmschrauben, Klebe- oder Lötverbindungen eingesetzt, die relativ aufwändig und teuer sind. Au ßerdem ist die Hülse oft nicht ausreichend gegen ein axiales Verrutschen gesichert.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Werkzeug der oben genannten Art zu schaffen, bei dem diese Nachteile vermieden werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Werkzeug zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken vorgetragen, welches die in Anspruch 1 aufgeführten Merkmale aufweist. Es weist, wie üblich, einen Schaft mit mindestens einer stirnseitigen, geometrisch bestimmten Schneide sowie mindestens eine Span-Nut auf, außerdem eine den Schaft umgebende und die mindestens eine Span-Nut abdeckende Hülse. Diese ist in einem an die Stirnseite des Werkzeugs angrenzenden Bereich angeordnet. Dabei ist die Länge der Hülse auf die gewünschten Einsatzfälle abgestimmt: Sie ist mindestens so lang, wie der zwischen zwei zu bearbeitenden Wandbereichen oder Stegen liegende Zwischenraum. Das Werkzeug zeichnet sich dadurch aus, dass der Schaft in dem sich an seine Stirnseite anschließenden Bereich mit einer Ringnut versehen ist. In diese wird die Hülse eingebracht. Sie ist gegen axiales Verrutschen durch eine Anschlagschulter gesichert, die an dem der Stirnseite des Werkzeugs abgewandten Ende der Nut vorgesehen ist. Der Außendurchmesser der Hülse ist etwas kleiner als der Innendurchmesser der von dem Werkzeug erzeugten Bohrung. Die Hülse wird auf das Werkzeug aufgeschoben, vorzugsweise von dessen der Stirnseite abgewandten Ende und auf dessen Schaft so verschoben, dass sie in der Ringnut einrastet. Es zeigt sich, dass Montage und Sicherung der Hülse auf einfache Weise möglich sind.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Werkzeugs ist vorgesehen, dass die Hülse geschlitzt ist. Damit ist das Aufbringen der Hülse besonders einfach. Vorzugsweise verläuft der Schlitz in der Hülse in deren Längsrichtung, sodass der von der Hülse eingeschlossene Innenraum relativ gut abgeschlossen ist und Späne beim Abtransport nicht aus der Hülse herausfallen können. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass die Hülse Federstahl aufweist, vorzugsweise gänzlich aus Federstahl besteht. Federstahl ist bekannt für seine Federeigenschaften: Die Hülse schnappt nach dem Aufschieben über den Schaft des Werkzeugs sicher in die Ringnut ein und wird dort gut gehalten.
Ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass das Werkzeug mit einer Verdrehsicherung ausgestattet ist, die mit der Hülse zusammenwirkt. Beim Einbringen zweier in einem Abstand zueinander liegender Bohrungen in zwei – in Längsrichtung des Werkzeugs gesehen – beabstandete Wandungen/Stege können Reibungskräfte auf die Außenseite der Hülse wirken. Da die Hülse durch die Verdrehsicherung auf dem Schaft des Werkzeugs drehfest gehalten wird, reduziert sich der Verschleiß auf in Minimum.
Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel des Werkzeugs, bei dem die Verdrehsicherung durch einen Vorsprung realisiert wird, der in den Schlitz der Hülse eingreift oder in eine sonstige dort vorgesehene Aussparung. Eine derartige Realisierung ist einfach und kostengünstig.
Schließlich wird ein Ausführungsbeispiel des Werkzeugs bevorzugt, bei dem die Verdrehsicherung mindestens einen von der Hülse aus gehenden Vorsprung umfasst, der in eine im Schaft vorgesehene Aussparung eingreift, sodass bei Einsatz des Werkzeugs die Hülse sich nicht gegenüber dem Schaft verdrehen kann. Die beiden hier angesprochenen Realisierungsarten einer Verdrehsicherung können miteinander kombiniert werden.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel des Werkzeugs ist vorgesehen, dass der Schlitz der Hülse so angeordnet ist, dass er durch den Grundkörper des Werkzeugs abgedeckt wird.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Prinzipskizze eines Werkzeugs in Seitenansicht;
2 eine Seitenansicht des Werkzeugs gemäß 1 ohne Hülse;
3 eine Stirnseitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Werkzeugs und
4 eine Stirnseitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Werkzeugs.
Das in 1 dargestellte, auch als Bohrer bezeichnete Werkzeug 1 dient dazu, Löcher in Werkstücke einzubringen. Dazu wird das Werkzeug 1 in Rotation versetzt und mit einem feststehenden Werkstück in Eingriff gebracht. Grundsätzlich ist es auch vorstellbar, das Werkstück in Rotation zu versetzen und das Werkzeug festzuhalten. Das hier dargestellte Werkzeug 1 dient insbesondere dazu, Löcher in zwei in Richtung einer Mittelachse 3 des Werkzeugs beabstandete Stege oder Wandbereiche 5, 7 einzubringen. Dazu ist das Werkzeug 1 im Bereich seiner Stirnseite 9 mit mindestens einer, hier zwei geometrisch definierten Schneiden 11, 13 versehen. Wird das Werkzeug 1 in Rotation versetzt und entlang seiner Mittelachse 3 von links nach rechts durch die beiden Wandbereiche 5 und 7 geführt, so können, wie aus 1 ersichtlich, von der mindestens einen Schneide 11, 13 abgetragene Späne in einen Zwischenraum 15 zwischen den Wandbereichen 5 und 7 gelangen. In vielen Fällen ist es schwierig, hier vorhandene Späne zu entfernen. Um zu vermeiden, dass Späne in den Zwischenraum 15 fallen, ist um den Schaft 17 des Werkzeugs in einem Bereich, der sich an dessen Stirnseite 9 anschließt, eine Hülse 19 vorgesehen. Diese ist, gemessen in Richtung der Mittelachse 3 des Werkzeugs 1, so lang ausgebildet, dass sie bei Herstellung einer Bohrung 21 im Wandabschnitt 5 und einer Bohrung 23 im Wandabschnitt 7 den Zwischenraum 15 überspannt. Von den Schneiden 9 und 11 aus dem Wandbereich 7 abgetragene Späne können daher nicht in den Zwischenraum 5 gelangen. Sie werden vielmehr von der Hülse 19 aufgefangen.
Die Hülse 19 ist vorzugsweise geschlitzt ausgelegt, sodass sie aufweitbar ist. Der Schlitz 25 verläuft hier in der Wandung der Hülse 19 parallel zur Mittelachse 3 des Werkzeugs 1. Selbstverständlich kann auch ein entlang einer gedachten Wellenlinie oder einer Spirale verlaufender Schlitz 25 vorgesehen werden. Der hier geradlinig ausgebildet Schlitz 25 ist jedoch besonders einfach realisierbar.
2 zeigt das in 1 dargestellte Werkzeug 1 wiederum in Seitenansicht, allerdings ohne die Hülse 19 und die Wandbereiche 5 und 7. Bei dieser Darstellung wird deutlich, dass in einen Bereich 27, der sich an die Stirnseite 9 nach links anschließt, in den Schaft 17 eine Ringnut 29 eingebracht ist. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass ihr Außendurchmesser kleiner ist als im Bereich des übrigen Schafts 17. Die Ringnut 29 wird an ihrem der Stirnseite 9 abgewandten Ende durch eine Anschlagschulter 31 begrenzt. Auch an ihrem stirnseitigen Ende wird eine als Anschlag dienende Stufe 33 gebildet. Zwischen dieser und der Anschlagschulter liegt die in 1 dargestellte Hülse 19, deren Außendurchmesser kleiner ist als der des Schafts 17.
Die Hülse 19 ist durch den in 1 dargestellten Schlitz 25 aufweitbar. Sie kann also von dem der Stirnseite 29 gegenüberliegenden Ende 35 des Werkzeugs 1 aufgeschoben und auf der Außenseite des Schafts 17 verschoben werden, bis sie im Bereich der Ringnut 29 zu liegen kommt. Der Außendurchmesser der Ringnut 29 und die Hülse 19 sind vorzugsweise so aufeinander abgestimmt, dass die Hülse 19 im montierten Zustand möglichst wenig aufgeweitet ist, so dass der Schlitz 25 möglichst wenig aufklafft. Um die Hülse 19, in Richtung der Mittelachse 3 gesehen, zu sichern, ist der Abstand zwischen der Anschlagschulter 31 und der Stufe 33 so gewählt, dass dieser mit der Länge der Hülse 19 übereinstimmt.
Um eine Verdrehsicherung zu realisieren, kann beispielsweise im Bereich der Ringnut 29 und/oder an der Anschlagschulter 31 und/oder der Stufe 33 ein Vorsprung ausgebildet sein, der in den Schlitz 25 der Hülse 19 oder in eine andere extra dafür vorgesehene Ausnehmung in der Hülse 19 eingreift. Zusätzlich oder stattdessen kann die Verdrehsicherung mindestens einen von der Hülse ausgehenden Vorsprung umfassen, der in eine im Schaft 17 vorgesehene Aussparung 17 eingreift. Wesentlich ist, dass durch die Verdrehsicherung bei der Bearbeitung von Wandabschnitten 5, 7 eine Relativ drehung der Hülse 19 gegenüber dem Schaft 17 und damit ein Verschleiß verhindert werden.
Aus 2 ist ersichtlich, dass der Außendurchmesser des Schafts 17 im Bereich der Ringnut 29 nur wenig kleiner ist als in dem sich daran anschließenden Bereich. Der Schaft 17 des Werkzeugs 1 wird also durch die hier vorgeschlagene Aussparung praktisch nicht geschwächt. Die Hülse 19 ist dünnwandig ausgelegt und weist Federstahl auf, damit sie sich ohne zusätzliche Sicherungsmittel aufgrund ihrer Eigenelastizität im Bereich der Ringnut 29 am Schaft 17 hält. Vorzugsweise ist sie gänzlich aus Federstahl hergestellt, was die Herstellung sehr vereinfacht.
3 zeigt das Werkzeug 1 in Vorderansicht, also eine Draufsicht auf die Stirnseite 9. Deutlich erkennbar ist, dass das Werkzeug 1 mindestens eine, hier zwei Span-Nuten 37, 39 umfasst, über die von den geometrisch definierten Schneiden 11, 13 abgetragene Späne abgeführt werden können. Die Anzahl der Span-Nuten ist vorzugsweise auf die die Anzahl der Schneiden des Werkzeugs 1 abgestimmt. Es sind also vorzugsweise gleich viele Span-Nuten wie Schneiden vorgesehen.
In die Stirnseite 9 des Werkzeugs 1 münden hier mindestens ein, vorzugsweise zwei Kühl-/Schmiermittelkanäle, über die bei der Bearbeitung eines Werkstücks, hier also der Wandbereiche 5 und 7, ein Kühl-/Schmiermittel ausgetragen wird, das die Schneiden 11 und 13 sowie das Werkstück kühlt und den Abtransport der entstandenen Späne über die Span-Nuten 37, 39 verbessert.
Der Außendurchmesser der Hülse 19 ist so gewählt, dass die aktiven Schneiden 11, 13 etwas über die Außenfläche der Hülse 19 radial vorstehen und damit Späne von einem Werkstück abtragen können. Wird das Werkzeug 1 in die von den Schneiden 11, 13 erzeugte Bohrung eingeführt, berührt die Außenfläche der Hülse 19 die Innenfläche der entstandenen Bohrung vorzugsweise nicht.
Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des Werkzeugs 1 ist der Schlitz 25 in der Hülse 19 im Bereich der Span-Nut 37 angeordnet. Die Hülse 19 kann selbstverständlich auch spiegelbildlich ausgebildet sein, sodass der Schlitz 25 dann im Bereich der Span-Nut 39 verläuft.
In 4 ist das Werkzeug 1 wiederum in Stirnseitenansicht dargestellt, sodass sich auch hier eine Draufsicht auf die Stirnseite 9 ergibt. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen, sodass insofern auf die Beschreibung zu 3 verwiesen wird. Ein Vergleich der beiden Figuren zeigt, dass bei dem Ausführungsbeispiel des Werkzeugs 1 gemäß 4 die Hülse 19 so verdreht ist, dass deren Schlitz 25 sich nicht mehr zu einer der Span-Nuten 37, 39 öffnet, sondern vielmehr vom Grundkörper des Werkzeugs 1 abgedeckt wird. Die in den Span-Nuten 37 und 39 geführten Späne können also nicht mehr durch den Schlitz 25 herausfallen. Sie sind vielmehr durch die Hülse 19 über die Länge der Ringnut 29 gänzlich abgedeckt.
Aus den Erläuterungen zu den 1 bis 4 wird deutlich, dass die Hülse 19 auf einfache Weise am Schaft 17 des auch als Bohrer bezeichneten Werkzeugs 1 befestigbar ist. Durch die Anschlagschulter 31 wird bei einem Vorschub des Werkzeugs 1 eine axiale Verlagerung der Hülse 19 verhindert. Beim Herausziehen des Werkzeugs 1 aus dem bearbeiteten Bereich wird die Hülse 19 durch die Stufe 33 der Ringnut 29 gegen Abrutschen vom Schaft 17 des Werkzeugs 1 gesichert. Aus den Erläuterungen wird deutlich, dass auch eine einfache Verdrehsicherung der Hülse 19 auf dem Schaft 17 des Werkzeugs 1 realisierbar ist. Das Werkzeug 1 ist folglich auf einfache und kostengünstige Weise herstellbar.

Claims

Werkzeug zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken mit – einem Schaft (17), – mindestens einer stirnseitigen geometrisch definierten Schneide (11, 13), – mindestens einer in die Umfangsfläche des Schafts (17) eingebrachten Span-Nut (37, 39) und mit – einer den Schaft (17) umgebenden, in einem an die Stirnseite (9) des Werkzeugs (1) angrenzenden Bereich (27) angeordneten Hülse (19), welche die mindestens eine Span-Nut (37, 39) abdeckt, dadurch gekennzeichnet, dass – der Schaft (17) in dem sich an seine Stirnseite (9) anschließenden Bereich (27) mit einer – vorzugsweise durchgehenden – Ringnut (29) versehen ist, die an ihrem der Stirnseite (9) abgewandten Ende eine Anschlagschulter (31) aufweist, und dass – in die Ringnut (29) die Hülse (19) eingesetzt ist, deren Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser der von dem Werkzeug (1) erzeugten Bohrung.
Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (19) in Längsrichtung geschlitzt ist.
Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (19) Federstahl aufweist, vorzugsweise aus Federstahl besteht.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine mit der Hülse (19) zusammenwirkende Verdrehsicherung.
Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung mindestens einen mit der Hülse (19) zusammenwirkenden Vorsprung umfasst.
Werkzeug nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung mindestens einen von der Hülse (19) ausgehenden Vorsprung umfasst, der in eine im Schaft (17) vorgesehene Aussparung eingreift.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (25) in der Hülse (19) durch den Grundkörper des Werkzeugs (1) abgedeckt wird.