DE102005019426B4

DE102005019426B4 - Werkzeug zur Erzeugung oder Nachbereitung eines Gewindes, insbesondere eines Innengewindes

Info

Publication number: DE102005019426B4
Application number: DE200510019426
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. Glimpel; Dietmar Dipl.-Ing. Hechtle; Walter Kugler
Original assignee: Emuge Werk Richard Glimpel GmbH and Co KG Fabrik fuer Praezisionswerkzeuge
Current assignee: Emuge Werk Richard Glimpel GmbH and Co KG Fabrik fuer Praezisionswerkzeuge
Priority date: 2005-04-25
Filing date: 2005-04-25
Publication date: 2009-08-06
Anticipated expiration: 2025-04-26
Also published as: DE102005019426A1

Abstract

Werkzeug (2) zur Erzeugung oder Nachbearbeitung eines Gewindes, insbesondere eines Innengewindes,
a) mit einem Schaft (3) und einen Arbeitsabschnitt (4), der mindestens einen spanenden Arbeitsbereich (5) und mindestens einen formenden Arbeitsbereich (6) aufweist,
b) wobei der Arbeitsabschnitt (4) als separates Profilelement (7) ausgebildet ist, das an einem Ende (14) des Schaftes (3) abnehmbar angebracht oder anbringbar ist,
c) wobei das Profilelement (7) als Wendeelement und/oder zweiseitig verwendbar ausgebildet ist,
d) wobei das Profilelement (7) eine erste Stirnseite (8) und eine der ersten Stirnseite (8) gegenüberliegende zweite Stirnseite (9) aufweist,
e) wobei das Profilelement (7) in einer ersten Position an dem Schaft (3) anbringbar ist und in der ersten Position mit der erste Stirnseite (8) dem Schaft (3) zugewandt ist,
f) wobei das Profilelement (7) in einer zweiten, gewendeten Position am Schaft (3) anbringbar ist und in der zweiten Position mit der zweiten Stirnseite...

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur Erzeugung oder Nachbearbeitung eines Gewindes, insbesondere eines Innengewindes.
Zur Gewindeerzeugung und Gewindenachbearbeitung sind spanend arbeitende Werkzeuge und spanlos arbeitende Werkzeuge bekannt.
Spanend arbeitende Werkzeuge weisen Schneiden auf. Zu dieser Gruppe zählen beispielsweise Bohrer, die insbesondere mit kontinuierlichem Schnitt oder kontinuierlichem Eingriff der Schneiden ins Material ein Werkstück bearbeiten, und Fräser, die insbesondere mit diskontinuierlichem oder unterbrochenem Schnitt oder mit diskontinuierlichem Eingriff der Schneiden ins Material das Werkstücks bearbeiten.
Zur spanlosen (oder: formenden) Gewindeerzeugung bzw. -nachbearbeitung sind Gewindeerzeugungswerkzeuge bekannt, die auf einer Umformung des Werkstücks beruhen und durch Druck in dem Werkstück das Gewinde erzeugen bzw. nachbearbeiten. Unter diese spanlosen Gewindeerzeuger fallen die sogenannten Gewindefurcher, bei denen nach außen ragende Drückstollen (oder: Formkeile) zur Umformung des Materials des Werkstücks eingesetzt werden.
Die Werkzeuge weisen üblicherweise einen Werkzeugschaft und einen an diesem ausgebildeten Arbeitsbereich auf. Der Werkzeugschaft ist in der Regel wenigstens annähernd zylindrisch ausgeführt und mit seinem vom Werk stück abgewandten Ende im Spannfutter einer Gewindeerzeugungseinrichtung aufgenommen und gehalten. Der Arbeitsbereich weist die für die Gewindeerzeugung bzw. -nachbearbeitung vorgesehenen spanenden oder nichtspanenden Vorrichtungen auf, beispielsweise Schneiden oder Drückstollen.
Die Herstellung dieser Werkzeuge ist mit hohem Aufwand verbunden, üblicherweise werden hochwertige Materialien verwendet. Hieraus ergeben sich entsprechend hohe Kosten.
Aufgrund der üblichen einstückigen Ausbildung der Werkzeuge sind diese nach Verschleiß oder Beschädigung nicht mehr zu gebrauchen und müssen vollständig ersetzt werden.
Um diesen Nachteilen zu begegnen, ist aus DE 101 36 293 A1 ein Gewindeformer oder -bohrer mit einem Schaft bekannt, dessen Form- oder Schneidprofilabschnitt als separates Profilelement ausgebildet ist und mittels einer Befestigungsvorrichtung zentrisch und unverdrehbar am Schaft befestigbar ist. Somit muss der Schaft bei Verschleiß des Profilelements nicht fortgeworfen werden, sondern kann häufig wiederverwendet werden. Nachteilig ist hingegen, dass das Profilelement und damit die bei der Herstellung im Vergleich zum Schaft weitaus aufwändigere Komponente des Werkzeugs bei Verschleiß oder Beschädigung nicht mehr einsetzbar und daher zu ersetzten ist.
Als weiterer Stand der Technik wird auf US 2 369 273 A und DE 28 52 906 A1 verwiesen.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein neues Werkzeug zur Erzeugung eines Gewindes, insbesondere zur Erzeugung eines Innengewindes, anzugeben, bei dem die vorgenannten Nachteile überwunden oder zumindest verringert sind.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Werkzeugs gemäß der Erfindung ergeben sich aus den von Anspruch 1 abhängigen Ansprüchen.
Gemäß Anspruch 1 umfasst das Werkzeug zur Erzeugung oder Nachbearbeitung eines Gewindes, insbesondere eines Innengewindes,

a) einem Schaft und einen Arbeitsabschnitt, der mindestens einen spanenden Arbeitsbereich und mindestens einen formenden Arbeitsbereich aufweist,
b) wobei der Arbeitsabschnitt als separates Profilelement ausgebildet ist, das an einem Ende des Schaftes abnehmbar angebracht oder anbringbar ist,
c) wobei das Profilelement als Wendeelement und/oder zweiseitig verwendbar ausgebildet ist,
d) wobei das Profilelement eine erste Stirnseite und eine der ersten Stirnseite gegenüberliegende zweite Stirnseite aufweist,
e) wobei das Profilelement in einer ersten Position an dem Schaft anbringbar ist und in der ersten Position mit der erste Stirnseite dem Schaft zugewandt ist,
f) wobei das Profilelement in einer zweiten, gewendeten Position am Schaft anbringbar ist und in der zweiten Position mit der zweiten Stirnseite dem Schaft zugewandt ist,
g) wobei das Profilelement einen an die erste Stirnseite angrenzenden ersten Abschnitt und einen an die zweite Stirnseite angrenzenden zweiten Abschnitt aufweist,
h) wobei der erste Abschnitt mindestens einen spanenden Arbeitsbereich und mindestens einen formenden Arbeitsbereich zur Erzeugung oder Nachbearbeitung eines Gewindes aufweist und dieser oder diese Arbeitsbereiche in der zweiten Position des Profilelements am Schaft für die Gewindeerzeugung oder -nacharbeitung einsetzbar ist bzw. sind,
i) wobei der zweite Abschnitt mindestens einen spanenden Arbeitsbereich und mindestens einen formenden Arbeitsbereich zur Erzeugung oder Nachbearbeitung eines Gewindes aufweist und dieser oder diese Ar beitsbereiche in der ersten Position des Profilelements am Schaft für die Gewindeerzeugung oder -nacharbeitung einsetzbar ist bzw. sind, und
j) wobei das Profilelement beidseitig angrenzend an die erste Stirnseite und an die zweite Stirnseite, einen Einlauf- und/oder Anschnitt- und/oder Anformkegel aufweist.

Unter Wendeelement ist dabei zu verstehen, dass das Profilelement (oder: der Profilkopf) in zwei oder mehreren Positionen am Schaft anbringbar ist. Auch die zweiseitige Verwendbarkeit drückt aus, dass das Profilelement in zwei Positionen am Schaft anbringbar ist. Dabei ist das Werkzeug in jeder Position des Profilelements verwendbar zur Erzeugung oder Nachbearbeitung von Gewinden.
Die Vorteile des Werkzeugs nach der Erfindung liegen darin, dass das Profilelement bei Verschleiß oder Beschädigung nicht mehr vollkommen unbrauchbar wird, sondern einfach in einer weiteren Position, das heißt in einer „gewendeten" Position, am Schaft befestigt wird und somit erneut ohne Beeinträchtigung für die Erzeugung oder Nacharbeitung von Gewinden zur Verfügung steht. Die Lebenszeit des Profilelements verdoppelt sich dadurch, was entsprechende Kostenvorteile mit sich bringt.
Das Profilelement ist mit Elementen beider Bearbeitungsarten (Bohr- und/oder Fräsbearbeitung sowie Formungsarbeiten), das heißt mit Schneid- und Formelementen, ausgerüstet, um dadurch ein fertiges Gewinde möglichst in einem Arbeitsgang zeit- und kostensparend herstellen zu können.
Das Profilelement kann dabei einstückig ausgebildet sein. Es ist aber ebenso möglich und in bestimmten Fällen vorteilhaft, wenn das Profilelement selbst wiederum aus mehreren Einzelelementen aufgebaut ist. Dadurch lassen sich verschiedene Materialien einsetzen, beispielsweise spezielle Materialien für Schneidelemente oder Drückstollen. Gegebenenfalls können auch einzelne Elemente nach Verschleiß oder Beschädigung ausgetauscht werden.
Um eine beidseitige Verwendbarkeit zu ermöglichen, das heißt das Profilelements als Wendeelement auszubilden, ist es zweckmäßig, wenn das Profilelement zwei zumindest im Wesentlichen alternativ für die Gewindeerzeugung bzw. -nacharbeitung einsetzbare Abschnitte aufweist, die jeweils einander entsprechend, insbesondere identisch aufgebaut sind. Dadurch steht die gewünschte Arbeitsfunktionalität jeweils doppelt zur Verfügung. Bei Nachlassen eines Abschnitts, beispielsweise durch Verschleiß, lässt sich einfach der noch unverbrauchte zweite Abschnitt einsetzen.
Das Profilelement kann gemäß den Merkmaleb d), e) und f) in zwei verschiedenen Positionen am Schaft angebracht werden. In der zweiten Position ist es dabei gegenüber der ersten Position „gewendet", das heißt umgedreht. Ein in der ersten Position freies Ende des Profilelements ist in der zweiten Position dem Schaft zugewandt, insbesondere liegt es am Ende des Schaftes an, und umgekehrt.
Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform ist das Profilelement dabei derart ausgebildet, dass das Werkzeug mit dem Profilelement in der ersten Position die gleichen Arbeiten ausführen kann wie mit dem Profilelement in der zweiten Position.
Die Merkmale g), h) und i) bedeuten, dass in der ersten Position der vom Schaft entfernt liegende zweite Abschnitt bei der Gewindeerzeugung bzw. -nacharbeitung „aktiv" ist, wohingegen in der zweiten Position der nunmehr vom Schaft entfernt liegende erste Abschnitt „aktiv" ist. Der jeweils andere Abschnitt tritt in seiner Arbeitsaktivität jeweils ganz oder zumindest weitestgehend zurück.
Nach einer vorteilhaften Variante umfassen erster Abschnitt und zweiter Abschnitt dabei im Wesentlichen die gleichen spanabhebenden und/oder formenden Elemente, d. h. Schneiden und/oder Drückstollen, insbesondere an einander entsprechenden Positionen.
Zweckmäßig ist, wenn erster Abschnitt und zweiter Abschnitt einander entsprechend aufgebaut sind, insbesondere ausgehend von der jeweiligen Stirnseite sogar zumindest im Wesentlichen identisch aufgebaut sind.
Bevorzugt ist eine Ausführungsform des Werkzeugs, bei der das Profilelement eine zweizählige Drehsymmetrie aufweist, insbesondere bezüglich einer Mittelsenkrechten zwischen erster Stirnseite und zweiter Stirnseite des Profilelements. Dies bedeutet, dass bei einer Drehung um 180° um die Mittelsenkrechte das Profilelement hinsichtlich seiner Form quasi wieder in sich selbst übergeht.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Werkzeugs ist das Profilelement in der ersten Position und in der zweiten Position zentrisch und/oder unverdrehbar am Schaft, insbesondere am Schaftende, befestigbar oder befestigt. Dadurch wird eine optimale Funktion auch bei großen Belastungen, beispielsweise bei der Bearbeitung harter Werkstoffe, sichergestellt.
Hierzu kann das Schaftende Vorsprünge und/oder Vertiefungen aufweisen, die mit Vorsprüngen und/oder Vertiefungen in der ersten Stirnseite und der zweiten Stirnseite des Profilelements korrespondieren, insbesondere formschlüssig korrespondieren, wobei die Vorsprünge und/oder Vertiefungen an der ersten Stirnseite und an der zweiten Stirnseite des Profilelements einander entsprechen. Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise aus DE 101 36 293 A1 bekannt. Entscheidend ist jedoch, dass dies Vorrichtungen beidseitig am Profilelement ausgebildet sind, um die zweiseitige Verwendbarkeit, das heißt die Wendeelement-Funktion des Profilelements, sicherzustellen.
Weiter kann vorgesehen sein, dass das Profilelement im Querschnitt senkrecht zu einer Werkzeuglängsachse eine annähernd kreisförmige und/oder annähernd polygonale Form aufweist. Die kreisförmige Querschnittsform kommt insbesondere für die spanenden Arbeitsbereiche in Betracht, wohin gegen die an eine polygonale Form angelehnte Querschnittsform vor allem für formende Arbeitsbereiche zweckmäßig ist.
Auch kann der Abstand zwischen erster Stirnseite und zweiter Stirnseite des Profilelements größer ist als der maximale Durchmesser des Profilelements senkrecht zur Werkzeuglängsachse sein. Allerdings ist auch eine andere Ausbildung denkbar.
Gemäß einer weiteren Variante weist das Profilelement eine annähernd zylindrische Form auf. Bei im Verhältnis zum Durchmesser kleinem Abstand zwischen den Stirnseiten kann sich aber auch eine Plattenform, insbesondere eine im wesentlichen runde Plattenform, ergeben.
Eine zweckmäßige Ausführungsform sieht vor, dass das Profilelement zwischen erster Stirnseite und zweiter Stirnseite eine Bohrung aufweist, über die es am Schaft befestigt oder befestigbar ist, insbesondere mittels einer Schraubverbindung. Dabei kann eine Schraube durch die Bohrung hindurch in ein geeignetes Gewinde im Schaft eingreifen. Sinnvollerweise lässt sich hierbei der Schraubkopf im Profilelement in einer hierfür vorgesehenen Ausnehmung versenken. Es ist aber ebenso möglich, dass an dem Schaftende ein Bolzen oder eine Gewindestange angebracht ist, auf den bzw. die das Profilelement mit seiner Bohrung aufgesteckt und anschließend mit einer Mutter festgezogen wird.
Die beidseitige Ausbildung gemäß Merkmal j) ist nötig, um die zweiseitige Verwendung des Profilelements zu ermöglichen, das heißt sie ist erforderlich für die Wendeelement-Funktion des Profilelements.
Insgesamt sollten Schaft und daran angebrachtes Profilelement um eine Werkzeuglängsachse drehbar oder drehend ausgebildet sein.
Die Werkzeuglängsachse ist in der Regel eine Längsachse und/oder Hauptträgheitsachse des Werkzeugs und/oder eine zentral durch das Werkzeug verlaufende Achse. Dadurch weist das Werkzeug keine Unwucht auf, die sich negativ auf eine exakte Werkzeugführung und damit einhergehend auf eine exakte Gewindeerzeugung und/oder auf die Drehbewegungen des Werkzeugs und/oder auf die Werkzeuglebensdauer bzw. den Werkzeugverschleiß auswirken würde.
Vorzugsweise ist bei dem Werkzeug der jeweils aktive Abschnitt des Profilelements, das heißt der erste Abschnitt oder der zweite Abschnitt, für eine vorgegebene Vorschubrichtung des Werkzeugs axial zur Werkzeuglängsachse ausgelegt. In der Regel bewegt sich ein freies oder stirnseitiges Ende des Werkzeugs in die Vorschubrichtung, das heißt die Vorschubrichtung ist vom Werkzeug aus gesehen zu einem axial zur Werkzeugachse angeordneten freien Ende oder stirnseitigen Ende des Werkzeugs hin gerichtet. Ein dem freien oder stirnseitigen Werkzeugende gegenüberliegendes Werkzeugende wird von dem Schaft gebildet und dient zum Haltern oder Einspannen des Werkzeugs in einem Werkzeughalter oder Werkzeugfutter einer Werkzeugmaschine.
Der Schaft des Werkzeugs ist in der Regel im Wesentlichen zylindrisch, also im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmig, geformt. Allerdings kann der Werkzeugschaft neben der Kreisform auch beliebige andere Querschnittsformen aufweisen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Werkzeugschaft aus einem Werkzeugstahl, insbesondere einem Schnellarbeitsstahl gefertigt ist. Das kann beispielsweise ein Hochleistungsschnellstahl (HSS-Stahl) oder ein cobaltlegierter Hochleistungsschnellstahl (HSS-E-Stahl) sein. Die Profilelemente sind vorzugsweise aus Hartmetall oder aus einer Hartmetalllegierung, insbesonde re P-Stahl oder K-Stahl oder Cermet, oder aus Sinterhartmetall, insbesondere aus Wolframkarbid oder Titannitrid oder Titankarbid oder Titankarbonitrid oder Aluminiumoxid, oder aus einer Schneidkeramik, insbesondere polykristallines Bornitrid (PKB), oder aus polykristallinem Diamant (PKD) gefertigt. Ferner können zusätzliche Verschleißschutzschichten aufgebracht werden.
Auch kann das Werkzeug mit einer/m oder mehreren Nuten und/oder Kanälen zur Führung eines fluiden Mediums, insbesondere Luft und/oder eines Kühl- und/oder Schmiermittels, versehen sein, um die Reibung und/oder die Wärmeentwicklung zu reduzieren und die entstehende Wärme abzuführen, wobei die Nuten und/oder Kanäle vorzugsweise am Umfang des Werkzeugs und/oder im Innern des Werkzeugs verlaufen und/oder münden.
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
1 in perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines Zirkulargewindewerkzeugs nach der Erfindung, mit einem als Wendeelement ausgebildeten Zirkularbohrfurch-Profilelement,
2 das Zirkularbohrfurch-Profilelement des Werkzeugs nach 1 als separates Element,
3 einen Randausschnitt des Zirkularbohrfurch-Profilelement nach 2 in einer Schnittdarstellung (Längsschnitt) durch die Werkzeuglängsachse, und
4 eine alternative Ausführungsform des Zirkularbohrfurch-Profilelements in einer Darstellung entsprechend 3.
Einander entsprechende Teile und Größen sind in 1 bis 4 mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines Zirkulargewindewerkzeugs 2 nach der Erfindung. Bei dem dargestellten Werkzeug 2 handelt es sich um ein kombiniertes Bohr- und Gewindeformwerkzeug, bei dem mit einer einzigen Arbeitsbewegung nach dem Zirkularverfahren im Vollmaterial des Werkstücks zugleich die Bohrung und das Innengewinde erzeugt werden können. Das Werkzeug ist drehbar um eine Werkzeuglängsachse A ausgebildet. Das Werkzeug 2 umfasst einen Arbeitsabschnitt 4 und einen Schaft 3. Den Arbeitsabschnitt 4 bildet ein als Wendeelement ausgebildetes Zirkularbohrfurch-Profilelement 7 (oder: Zirkularbohrfurchkopf, -profilkopf), das an dem Schaft 3 angebracht ist. Das Zirkularbohrfurch-Profilelement 7 ist ein separat vom Schaft 3 ausgebildetes Element des Werkzeugs 2. 2 zeigt das Zirkularbohrfurch-Profilelement 7 in Alleinstellung.
Die Grundform des Profilelement 7 ist ein Zylinder. Die Länge des Profilelements 7 entlang der Werkzeuglängsachse A ist größer als der maximale Durchmesser des Profilelements 7 senkrecht zur Werkzeuglängsachse A. Das Profilelement 7 weist eine erste Stirnseite 8 und einer der ersten Stirnseite 8 gegenüberliegende zweite Stirnseite 9 auf. Aus 1 ist ersichtlich, dass das Werkzeug 2 unterteilt ist in einen ersten Abschnitt 10, der an die erste Stirnseite 8 angrenzt, und in einen zweiten Abschnitt 11, der an die zweite Stirnseite 9 angrenzt. Erster Abschnitt 10 und zweiter Abschnitt 11 sind einander entsprechend aufgebaut, das heißt ausgehend von der jeweiligen Stirnseite 8, 9 sind sie im Wesentlichen identisch aufgebaut. Erster Abschnitt 10 und zweiter Abschnitt 11 grenzen in der Mitte des Profilelements 7 aneinander.
Daraus ergibt sich, dass das Profilelement 7 zweiseitig verwendbar ist und damit als Wendeelement ausgebildet ist. Bei einer Drehung um 180° um eine Mittelsenkrechte (nicht dargestellt) zwischen der ersten Stirnseite 8 und der zweiten Stirnseite 9 geht das Profilelement 7 hinsichtlich seiner Außenform wieder in sich selbst über.
Somit lässt sich das Profilelement 7 sowohl in einer ersten Position als auch in einer zweiten Position am Schaft 3 anbringen. In der ersten Position ist die erste Stirnseite 8 dem Schaft 3 zugewandt. In der zweiten Position, die in 1 dargestellt ist, ist die zweite Stirnseite 9 dem Schaft 3 zugewandt.
Das Profilelement 7 ist derart ausgebildet, dass das Werkzeug 2 mit dem Profilelement 7 in der ersten Position die gleichen Arbeiten ausführen kann wie mit dem Profilelement 7 in der zweiten Position. In der ersten Position ist dabei überwiegend oder ausschließlich der zweite Abschnitt 11 aktiv, in der (dargestellten) zweiten Position ist überwiegend oder ausschließlich der erste Abschnitt 10 aktiv (beim Arbeitseinsatz des Werkzeugs 2).
Somit lässt sich das am Schaft 3 angebrachte Profilelement 7 nach Verschleiß oder Beschädigung eines der Abschnitte 10, 11 einfach umgedreht am Schaft 3 anbringen und es kann mit dem Werkzeug 2 weitergearbeitet werden, wobei nunmehr der andere, noch nicht verbraucht Abschnitt 10, 11 aktiv ist. Dadurch verdoppelt sich die mögliche Verwendungszeit des Profilelements 7. Die somit erhöhte Lebensdauer bringt insgesamt eine Kostenersparnis mit sich.
Das Profilelement 7 ist sowohl in der ersten Position als auch in der zweiten Position mittels einer Schraubverbindung am Schaft 3 befestigbar. Hierzu weist das Profilelement 7 zwischen erster Stirnseite 8 und zweiter Stirnseite 9 eine Bohrung 15 auf (vgl. 2). Über diese Bohrung kann das Profilelement an einem Ende 14 des Schaftes 3 mittels einer Schraube 16 befestigt werden (vgl. 1). Bohrung 15 und Schraube 14 sind dabei derart aufeinander abgestimmt, dass der Schraubkopf bei Befestigung in der Bohrung versenkt ist.
Die Befestigung des Profilelements 7 am Schaftende 14 ist sowohl in der ersten Position als auch in der zweiten Position zentrisch und verdrehsicher ausgebildet. Hierzu kann beispielsweise auf die aus DE 101 36 293 A1 bekannten Ausbildungsvarianten einer derartigen Befestigung zurückgegriffen werden, wobei diese zur Sicherstellung der beidseitigen Verwendbarkeit des Profilelements 7 hinsichtlich beider Anbringpositionen identisch ausgeführt sein müssen. Unter anderem kann vorgesehen sein, dass das Schaftende 14 Vorsprünge und/oder Vertiefungen aufweist, die mit Vorsprüngen und/oder Vertiefungen in der ersten Stirnseite 8 und der zweiten Stirnseite 9 des Profilelements 7 formschlüssig korrespondieren (nicht dargestellt). Um die Funktion des Profilelements 7 als Wendeelement zu gewährleisten, sollten dabei die Vorsprünge und/oder Vertiefungen an der ersten Stirnseite 8 den Vorsprüngen und/oder Vertiefungen an der zweiten Stirnseite 9 entsprechen (Vorsprünge und Vertiefungen sind in den Figuren nicht dargestellt).
Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Profilkopf sowohl im ersten Abschnitt 10 als auch im zweiten Abschnitt 11 jeweils einen spanenden Arbeitsbereich 5 und einen formenden Arbeitsbereich 6 auf. Die einzelnen spanabhebenden Elemente 12a, 12b und formenden Elemente 13 sind dabei in beiden Abschnitten 10, 11 entsprechend bzw. identisch vorgesehen.
An der ersten bzw. zweiten Stirnseite 8, 9 ist jeweils ein Anschnittkegel 17 vorgesehen mit Stirnschneiden 12a. Auf dies folgen Umfangsschneiden 12b. Stirnschneide 12a und Umfangsschneide 12b bilden somit jeweils einen Bohrabschnitt des Profilelements 7 und definieren jeweils den spanenden Arbeitsbereich 5. Zur Mitte des Profilelements 7 hin folgt axial entlang der Werkzeuglängsachse A auf den spanenden Arbeitsbereich 5 jeweils der formende Arbeitsbereich 6. Als formende Elemente sind dabei Drückstollen 13 vorgesehen. Die Drückstollen 13 ragen radial weiter nach außen als die Umfangsschneiden 12b des spanenden Arbeitsbereich 5.
In den spanenden Arbeitsbereichen 5 weist das Profilelement 7 einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf, während der Querschnitt in den formenden Arbeitsbereichen 6 auf eine Polygonform mit vier abgerundeten Ecken, das heißt auf ein Quadrat, zurückzuführen ist. Die abgerundeten Ecken bilden die Spitzen der Drückstollen 13.
Entlang der Werkzeugachse A sind die Drückstollen 13 untereinander und von den spanabhebenden Elementen 12a, 12b jeweils durch ringförmig geschlossen um die Werkzeuglängsachse A umlaufende Nuten 20 getrennt.
Der spanende Arbeitsbereich 5, vor allem seine Schneiden 12a, 12b, und der formende Arbeitsbereich 6, vor allem seine Drückstollen 13, sind durch vier um 90° zueinander versetzt und gedrallt um die Werkzeuglängsachse A verlaufende Nuten 18 unterteilt.
Das Profilelement 7 selbst kann einstückig ausgebildet sein. Es ist aber ebenso möglich, dass das Profilelement 7 aus mehreren Einzelelementen zusammengebaut ist. Beispielsweise kann das Profilelement 7 aus mehreren ringförmigen, die Werkzeugachse A geschlossen umgebenden Einzelelementen zusammengesetzt sein, so dass die spanabhebenden Elemente jeweils ein Ringelement bilden und ebenso jeweils vier um die Werkzeugachse A angeordnete Drückstollen 13.
3 zeigt einen Randausschnitt (einen Bereich um die erste Stirnseite 8, wobei der entsprechende Bereich um die zweite Stirnseite 9 identisch aufgebaut ist) des vorstehend anhand von 1 und 2 erläuterten Zirkularbohrfurch-Profilelements 7 in einer Schnittdarstellung (Längsschnitt) durch die Werkzeuglängsachse A. In der Schnittdarstellung ist die Bohrung 15 zu erkennen, durch deren Mitte die Werkzeuglängsachse A verläuft. Dies gewährleistet die zentrische Anbringung des Profilelements 7 am Schaft 3. Ferner sind im Schnitt die Stirnschneide 12a und die Umfangsschneide 12b zu erkennen sowie hiervon und untereinander durch die Ringnuten 20 getrennt zwei Drückstollen 13. In dieser Darstellung ist gezeigt, dass der radiale Abstand der Spitzen der Drückstollen 13 von der Werkzeuglängsachse A größer ist als der entsprechende radiale Abstand der Umfangsschneide 12b.
Weiter ist zu erkennen, dass der radiale Abstand der Spitzen der Drückstollen 13 von der Werkzeuglängsachse A und damit der Außenradius des Profilelements 13 entlang der Werkzeuglängsachse A ausgehend von der Umfangsschneide 12b in Richtung auf die Mitte des Profilelements 17 zunimmt.
4 zeigt eine alternative Ausführungsform des Zirkularbohrfurch-Profilelements 7 in einer Darstellung entsprechend 3, das heißt einen Randausschnitt um die erste Stirnseite 8 des Zirkularbohrfurch-Profilelements 7 in einer Schnittdarstellung (Längsschnitt) durch die Werkzeuglängsachse A. Im Unterschied zur vorbeschriebenen Ausführungsform sind hier zwischen der Umfangsschneide 12b und den Drückstollen 13 zusätzlich zwei weitere Fräszähne 19 angeordnet. Diese Fräszähne 19 (oder: Frässchneiden) sind bestimmt zum Vorfräsen (und damit zur spanenden Bearbeitung) eines zu erzeugenden oder nachzuarbeitenden Gewindes, das dann mit den weiter nach außen ragenden Drückstollen 13 fertig geformt wird. Hier nehmen auch die radialen Abmessungen der Frässchneiden 19 axial entlang der Werkzeuglängsachse A zur Mitte des Profilelements 7 hin zu.
Der axiale Abstand zwischen den Mitten jeweils benachbarter Fräszähne 19 und Drückstollen 13 entspricht dem Abstand benachbarter Gewindegänge des zu erzeugenden oder nachzuarbeitenden Gewindes.

2: Werkzeug
3: Schaft
4: Arbeitsabschnitt
5: spanender Arbeitsbereich
6: formender Arbeitsbereich
7: Profilelement
8: erste Stirnseite
9: zweite Stirnseite
10: erster Abschnitt
11: zweiter Abschnitt
12a: Stirnschneide, spanabhebendes Element
121b: Umfangsschneide, spanabhebendes Element
13: Drückstollen, formende Elemente
14: Schaftende
15: Bohrung
16: Schraube
17: Einlauf- bzw. Anschnitt- bzw. Anformkegel
18: Nut
19: Fräszahn, Frässchneide, spanabhebendes Element
20: Ringnuten
A: Werkzeuglängsachse

Claims

Werkzeug (2) zur Erzeugung oder Nachbearbeitung eines Gewindes, insbesondere eines Innengewindes, a) mit einem Schaft (3) und einen Arbeitsabschnitt (4), der mindestens einen spanenden Arbeitsbereich (5) und mindestens einen formenden Arbeitsbereich (6) aufweist, b) wobei der Arbeitsabschnitt (4) als separates Profilelement (7) ausgebildet ist, das an einem Ende (14) des Schaftes (3) abnehmbar angebracht oder anbringbar ist, c) wobei das Profilelement (7) als Wendeelement und/oder zweiseitig verwendbar ausgebildet ist, d) wobei das Profilelement (7) eine erste Stirnseite (8) und eine der ersten Stirnseite (8) gegenüberliegende zweite Stirnseite (9) aufweist, e) wobei das Profilelement (7) in einer ersten Position an dem Schaft (3) anbringbar ist und in der ersten Position mit der erste Stirnseite (8) dem Schaft (3) zugewandt ist, f) wobei das Profilelement (7) in einer zweiten, gewendeten Position am Schaft (3) anbringbar ist und in der zweiten Position mit der zweiten Stirnseite (9) dem Schaft (3) zugewandt ist, g) wobei das Profilelement (7) einen an die erste Stirnseite (8) angrenzenden ersten Abschnitt (10) und einen an die zweite Stirnseite (9) angrenzenden zweiten Abschnitt (11) aufweist, h) wobei der erste Abschnitt (10) mindestens einen spanenden Arbeitsbereich (5) und mindestens einen formenden Arbeitsbereich (6) zur Erzeugung oder Nachbearbeitung eines Gewindes aufweist und dieser oder diese Arbeitsbereiche (5, 6) in der zweiten Position des Profilelements (7) am Schaft (3) zur Gewindeerzeugung oder -nacharbeitung einsetzbar ist bzw. sind, i) wobei der zweite Abschnitt (11) mindestens einen spanenden Arbeitsbereich (5) und mindestens einen formenden Arbeitsbereich (6) zur Erzeugung oder Nachbearbeitung eines Gewindes aufweist und dieser oder diese Arbeitsbereiche (5, 6) in der ersten Position des Profilele ments (7) am Schaft (3) zur Gewindeerzeugung oder -nacharbeitung einsetzbar ist bzw. sind, und j) wobei das Profilelement (7) beidseitig, angrenzend an die erste Stirnseite (8) und an die zweite Stirnseite (9), einen Einlauf- und/oder Anschnitt- und/oder Anformkegel (17) aufweist.
Werkzeug nach Anspruch 1, bei dem das Profilelement (7) derart ausgebildet ist, dass das Werkzeug (2) mit dem Profilelement (7) in der ersten Position die gleichen Arbeiten ausführen kann wie mit dem Profilelement (7) in der zweiten Position.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem erster Abschnitt (10) und zweiter Abschnitt (11) des Profilelements (7) im Wesentlichen die gleichen spanabhebenden Elemente (12a, 12b, 19) und/oder formenden Elemente (13) umfassen.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der erste Abschnitt (10) und der zweite Abschnitt (11) des Profilelements (7) aneinander grenzen.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der erste Abschnitt (10) und der zweite Abschnitt (11) einander entsprechend aufgebaut sind.
Werkzeug nach Anspruch 5, bei dem der erste Abschnitt (10) und der zweite Abschnitt (11) ausgehend von der jeweiligen Stirnseite (8, 9) zumindest im Wesentlichen identisch aufgebaut sind.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Profilelement (7) eine zweizählige Drehsymmetrie aufweist.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Profilelement (7) in der ersten Position und in der zweiten Position zentrisch und/oder unverdrehbar am Schaft (3) befestigbar oder befestigt ist.
Werkzeug nach Anspruch 8, bei dem das Profilelement (7) in der ersten Position und in der zweiten Position zentrisch und/oder unverdrehbar am Schaftende (14) befestigbar oder befestigt ist.
Werkzeug nach Anspruch 9, bei dem das Schaftende (14) Vorsprünge und/oder Vertiefungen aufweist, die mit Vorsprüngen und/oder Vertiefungen in der ersten Stirnseite (8) und der zweiten Stirnseite (9) des Profilelements (7) korrespondieren, wobei die Vorsprünge und/oder Vertiefungen an der ersten Stirnseite (8) und an der zweiten Stirnseite (9) des Profilelements (7) einander entsprechen.
Werkzeug nach Anspruch 10, bei dem die Vorsprünge und/oder Vertiefungen des Schaftendes (14) mit den Vorsprüngen und/oder Vertiefungen in der ersten Stirnseite (8) und der zweiten Stirnseite (9) des Profilelements (7) formschlüssig korrespondieren.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Profilelement (7) im Querschnitt senkrecht zu einer Werkzeuglängsachse (A) eine annähernd kreisförmige und/oder annähernd polygonale Form aufweist.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Abstand zwischen erster Stirnseite (8) und zweiter Stirnseite (9) des Profilelements (7) größer ist als der maximale Durchmesser des Profilelements (7) senkrecht zur Werkzeuglängsachse (A).
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Profilelement (7) eine annähernd zylindrische Form aufweist.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Profilelement (7) zwischen erster Stirnseite (8) und zweiter Stirnseite (9) eine Bohrung (15) aufweist, über die es am Schaft (3) befestigt oder befestigbar ist.
Werkzeug nach Anspruch 15, bei dem das Profilelement (7) mittels einer Schraubverbindung (16) über die Bohrung (15) am Schaft (3) befestigt oder befestigbar ist.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Schaft (3) und daran angebrachtes Profilelement (7) um eine Werkzeuglängsachse (A) drehbar oder drehend sind.