DE102014208140A1 - Schnittstelle - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Schnittstelle (1) zwischen einem einen Grundkörper mit einem Schaft aufweisenden ersten Werkzeugteil und einem einen den Schaft des ersten Werkzeugteils aufnehmenden Aufnahmebereich (5) aufweisenden zweiten Werkzeugteil (3) vorgeschlagen. Die Schnittstelle (1) zeichnet sich durch mindestens eine Dämpfungskammer (7), die in einem Berührungsbereich zwischen einer Außenseite des Schafts des ersten Werkzeugteils und einer Innenseite des Aufnahmebereichs (5) des zweiten Werkzeugteils (3) angeordnet ist, und die im Lasersinterverfahren hergestellt ist, aus.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schnittstelle zwischen einem ersten und zweiten Werkzeugteil gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Schnittstellen der hier angesprochenen Art sind bekannt. Sie dienen dazu, zwei Werkzeugteile miteinander zu verbinden, insbesondere ein Werkzeug mit einer Werkzeugaufnahme, aber auch Werkzeugaufnahmen mit Zwischenteilen, Verlängerungsstücken oder Ähnlichem. Über die Verbindung zweier Werkzeugteile werden Haltekräfte für ein Werkzeug übertragen, um dieses beispielsweise als Drehwerkzeug einsetzen zu können. Auch ist es bekannt, über die Schnittstelle ein Drehmoment in ein Werkzeug einzuleiten, damit dieses rotierend zur Bearbeitung von Werkstücken eingesetzt werden kann. Es hat sich herausgestellt, dass über die Schnittstelle Kraftspitzen weitergeleitet werden, die bei der Bearbeitung eines Werkstücks in ein Werkzeug eingeleitet werden. Kraftspitzen entstehen durch Schwingungen, die beispielsweise auf wechselnden Schnittkräften beruhen. Diese treten insbesondere beim Fräsen dadurch auf, dass die Schneiden eines _Fräsers bei der Bearbeitung eines Werkstücks in dessen Oberfläche eintauchen und wieder austreten. Demgegenüber sind die Schneiden eines Bohrers, einer Reibahle oder dergleichen in der Regel ständig mit der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche in Eingriff. Aber auch hier können die Schnittkräfte während des Einsatzes eines derartigen Werkzeugs variieren, nämlich beispielsweise bei der Bearbeitung oder Herstellung einer Bohrung, die von einer Querbohrung geschnitten wird. In diesem Fall wird die sonst durchgehende Bohrungsoberfläche unterbrochen, sodass die Schneiden des Bohrers, der Reibahle oder dergleichen nicht ständig in Eingriff mit der Werkstückoberfläche sind. Insgesamt zeigt sich, dass bei einem unterbrochenen Schnitt, wie er bei Fräsern und auch bei Bohrern auftreten kann, Schwingungen entstehen. Diese können sich aufbauen und auch die Eigenfrequenz des Werkzeugs erreichen, sodass nachhaltige Kräfte und insbesondere auch Kraftspitzen entstehen. Im Übrigen hat sich gezeigt, dass bei der Bearbeitung dünnwandiger Werkstücke häufig Schwingungen auftreten, die zu Kraftspitzen führen können. Auch von einem Antrieb, beispielsweise einer Werkzeugmaschine übertragene Drehmomentspitzen laufen über eine Schnittstelle der hier angesprochenen Art und werden auf ein Werkzeug übertragen. Dieses kann durch Kraft- und/oder Drehmomentspitzen beschädigt werden, wodurch letztlich auch Schäden an bearbeiteten Werkstücken auftreten können. Jedenfalls ergeben sich bei Schwingungen während der Bearbeitung von Werkstücken eine schlechte Oberflächenqualität der Werkstückoberfläche und eine reduzierte Standzeit des Werkzeugs.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schnittstelle zwischen zwei Werkzeugteilen zu schaffen, die diese Nachteile nicht aufweisen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Schnittstelle der oben genannten Art geschaffen, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Sie umfasst ein erstes Werkzeugteil mit einem Grundkörper, welcher mit einem Schaft versehen ist, außerdem ein zweites Werkzeugteil, welches einen Aufnahmebereich zur Aufnahme des Schafts umfasst. Durch das Einführen des Schafts in den Aufnahmebereich werden die beiden Werkzeugteile miteinander verbunden. Die Schnittstelle zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens eine Dämpfungskammer vorgesehen ist, die in einem Berührungsbereich zwischen einer Außenseite des Schafts des ersten Werkzeugteils und einer Innenseite des Aufnahmebereichs des zweiten Werkzeugteils angeordnet ist. Bei dem ersten Werkzeugteil handelt es sich beispielsweise um einen Bohrer, Fräser, eine Reibahle oder ein sonstiges spanabtragendes Werkzeug. Drehmomentspitzen des Antriebs und Kraftspitzen von einem ein Werkstück bearbeitendes Werkzeug, das unmittelbar oder über ein Zwischenstück mit der Schnittstelle verbunden ist, werden durch die Dämpfungskammer der Schnittstelle gedämpft, also abgeschwächt, sodass einerseits Schäden am Werkzeug durch Drehmomentspitzen und andererseits Schäden am Antrieb durch das Werkzeug erzeugte Kraftspitzen stark reduziert, gegebenenfalls sogar ganz vermieden werden. Die Schnittstelle zeichnet sich dadurch aus, dass die Dämpfungskammer in einem Lasersinterverfahren, insbesondere mittels Selektiven Laser Sinterns (SLS), hergestellt ist. Bei den hier eingesetzten Lasersinterverfahren werden Pulver eingesetzt, die metallische Substanzen, insbesondere Stahl, umfassen, sodass beispielsweise Stahlkörper erzeugt werden. Dieses Verfahren ermöglicht es, Dämpfungskammern verschiedenster Ausführungsformen zu realisieren.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Schnittstelle zeichnet sich dadurch aus, dass die mindestens eine Dämpfungskammer in einer Hülse ausgebildet ist, welche ihrerseits in einem Lasersinterverfahren hergestellt ist und eine Innen- und Außenwand aufweist. Die Hülse erstreckt sich konzentrisch zur Mittelachse der Schnittstelle und weist einen die Dämpfungskammer bildenden Hohlraum auf, der Drehmoment- und Kraftspitzen dämpft.
  • Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Schnittstelle ist vorgesehen, dass der Hohlraum eine Innenstruktur aufweist, welche sich vorzugsweise von der Innen- zur Außenwand erstreckt. Durch die Verbindung der beiden angesprochenen Wände ergibt sich eine höhere Festigkeit der Hülse und damit eine bessere und gleichmäßigere Dämpfung von auf die Schnittstelle wirkenden Kräften.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Schnittstelle zeichnet sich dadurch aus, dass der Hohlraum der Hülse, also die Dämpfungskammer, eine Wabenstruktur umfasst, die sich durch ein sehr geringes Gewicht und eine hohe Festigkeit auszeichnet.
  • Besonders bevorzugt wird außerdem ein Ausführungsbeispiel, das sich dadurch auszeichnet, dass die Schnittstelle als Schrumpffutter ausgebildet ist.
  • Schließlich wird ein Ausführungsbeispiel der Schnittstelle bevorzugt, bei welchem die mindestens eine Druckkammer mit Druck beaufschlagbar ist, sodass einerseits eine Dämpfung von auf die Schnittstelle wirkenden Drehmomenten und Kräften erfolgt, andererseits eine sichere Fixierung des ersten Werkzeugteiles im zweiten Werkzeugteil gewährleistet ist.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 einen Teil einer Schnittstelle, nämlich ein Werkzeugteil zur Aufnahme eines weiteren Werkzeugteils und
  • 2 bis 7 verschiedene Ausführungsbeispiele von eine Dämpfungskammer einschließenden Hülsen in perspektivischer Längsschnittdarstellung.
  • 1 zeigt ein Teil einer Schnittstelle 1, nämlich ein als Aufnahme für ein einen Grundkörper mit einem Schaft aufweisendes erstes Werkezugteil dienendes zweites Werkzeugteil 3, das einen Aufnahmebereich 5 umfasst, in welchen der Schaft des hier nicht dargestellten ersten Werkzeugteils einsteckbar ist. Die Schnittstelle 1 zeichnet sich durch mindestens eine Dämpfungskammer aus. Hier ist eine Dämpfungskammer 7 vorgesehen, die einen Berührungsbereich zwischen einer Außenseite des hier nicht dargestellten Schafts des ersten Werkzeugteils und der Innenseite des Aufnahmebereichs 5 des zweiten Werkzeugteils 3 umgibt und im Lasersinterverfahren hergestellt ist.
  • Bei dem zweiten Werkzeugteil 3 handelt es sich um ein auch als Werkzeugaufnahme bezeichnetes Aufnahmeteil mit einem hier als Hohlschaft ausgebildeten Kopplungsbereich, über den das zweite Werkzeugteil mit einem Zwischenstück, Adapter oder vorzugsweise einer Aufnahme einer Werkzeugmaschine koppelbar ist. Die Ausgestaltung des Kopplungsbereichs 11 kann auf verschiedene Weise erfolgen. Hier ist ein bekannter Hohlschaft vorgesehen, über den das zweite Werkzeugteil 3 so gehalten werden kann, dass ein Drehmoment in dieses einleitbar ist. Es ist aber auch möglich, das zweite Werkzeugteil 3 drehfest über den Kopplungsbereich 11 zu fixieren.
  • Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der Schnittstelle 1 ist die Dämpfungskammer 7 als Teil des einen Aufnahmebereich 5 aufweisenden zweiten Werkzeugteils 3 ausgebildet. Es ist sehr wohl möglich, eine derartige Dämpfungskammer auch bei dem hier nicht dargestellten ersten Werkzeugteil am Schaft vorzusehen und diesen gemeinsam mit der dann dort vorhandenen Dämpfungskammer in den Aufnahmebereich 5 einzuschieben. Es kann auch an beiden Werkzeugteilen eine Dämpfungskammer vorgesehen sein.
  • Entscheidend ist, dass die Schnittstelle 1 im Berührungsbereich zwischen einer Außenseite des Schafts des ersten Werkezugteils und einer Innenseite des Aufnahmebereichs 5 des zweiten Werkzeugteils 3 mindestens eine Dämpfungskammer 7 aufweist. Diese dient dazu, in das erste Werkzeugteil 3 eingeleitete Drehmomentspitzen aber auch in das hier eingesteckte Werkzeug eingeleitete Kraftspitzen zu dämpfen. Dadurch wird der Antrieb der Schnittstelle 1 vor Kraftspritzen des Werkzeugs geschützt, andererseits aber auch das Werkzeug vor Drehmomentspitzen, sodass dieses bei der Bearbeitung eines Werkstücks möglichst keinen Schaden erleidet und der Verschleiß des Werkzeugs reduziert wird. Zusätzlich wird die Qualität des Arbeitsergebnisses verbessert.
  • Die Dämpfungskammer 7 kann unmittelbar in dem Grundkörper des zweiten Werkzeugteils 3, und zwar im Aufnahmebereich 5 realisiert werden, und zwar vorzugsweise durch einen Hohlraum, der ringförmig ausgebildet ist und nach innen in Richtung des Aufnahmebereichs 5 zur Aufnahme des Schafts des ersten Werkzeugteils abgeschlossen ist. In diesem Fall ist zumindest der vordere Bereich des zweiten Werkzeugteils 3, welcher den Aufnahmebereich 5 einschließt, im Lasersinterverfahren hergestellt. Das heißt, der übrige Bereich des Werkzeugs, der sich in 1 links an den vorderen Bereich des zweiten Werkzeugteils 3 mit dem Aufnahmebereich 5 anschließt, kann in einem herkömmlichen zerspanenden Verfahren aus einem Metallteil, vorzugsweise aus einem Stahlteil, hergestellt werden. Dies gilt insbesondere für den Kopplungsbereich 11 dann, wenn dieser einen bekannten Hohlschaft umfasst, der beim Einspannen des zweiten Werkzeugteils 3 von innen mit Spannkräften beaufschlagt wird.
  • Der vordere Bereich des zweiten Werkzeugteils 3 mit dem Aufnahmebereich 5, der also in einem Lasersinterverfahren hergestellt ist, wird in diesem Fall auf geeignete Weise mit dem weiteren Bereich des zweiten Werkzeugteils 3, welcher im spanenden Verfahren hergestellt ist, verbunden, sei es durch Löten, Schweißen oder aber vorzugsweise durch Ansintern.
  • Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der Schnittstelle ist die Dämpfungskammer 7 in einer Hülse 13 ausgebildet, deren Innenraum den Aufnahmebereich 5 für den Schaft eines ersten Werkzeugteils darstellt und die im Lasersinterverfahren hergestellt ist. Sie weist eine Innenwand 15 sowie eine Außenwand 17 auf, die sich konzentrisch zu einer Mittelachse 19 der Schnittstelle 1 erstrecken. Entsprechend ist auch die Hülse 13 selbst konzentrisch zu dieser Achse angeordnet.
  • Zwischen der Innen- und Außenwand 17, 15 der Hülse 13 ist mindestens eine als Hohlraum ausgebildete Dämpfungskammer, hier die Dämpfungskammer 7, angeordnet. Sie wird vorne an der Schnittstelle 1 durch eine Vorderwand 21 und hinten, also in Richtung des Kopplungsbereichs 11, durch eine Rückwand begrenzt.
  • Die vorzugsweise zylindrische Hülse 13 kann an ihrem vorderen Bereich mit einem Ansatz oder Kragen 25 versehen werden, der durch einen verdickten Wandbereich gebildet wird, in den die Außenwand 17 übergeht. Er dient der Ausrichtung und – je nach Ausgestaltung – gegebenenfalls auch der Verstärkung der Hülse 13.
  • Der von der Innen- und Außenwand 15, 17 umschlossene Hohlraum kann leer ausgebildet sein. Das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der Schnittstelle 1 weist beispielhaft eine Hülse 13 mit einem Hohlraum auf, der hier mit einer wabenförmig ausgebildeten Innenstruktur gefüllt ist. Der Hohlraum und damit die Dämpfungskammer 7 werden durch die Innenstruktur in zahlreiche Teildämpfungskammern unterteilt. Auf diese Ausführungsform der Hülse 13 wird unten näher eingegangen.
  • Bei dem in 1 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel der Schnittstelle 1 ist vorgesehen, dass sich die Dämpfungskammer 7 vom vorderen Endabschnitt des Aufnahmebereichs 5 bis weit in diesen Aufnahmebereich erstreckt. Die in Richtung der Mittelachse 19 gemessene Länge der Dämpfungskammer 7 beziehungsweise der hier vorgesehenen Hülse 13 ist in einem weiten Bereich frei wählbar, um die Dämpfungswirkung der Dämpfungskammer 7 an bei Verwendung der Schnittstelle 1 auftretende Kräfte anzupassen. Die Dämpfungskammer 7 erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte Länge des in den Aufnahmebereich 5 einschiebbaren Schafts des ersten Werkzeugteils. Es können auch mehrere getrennt ausgebildete Dämpfungskammern entlang der Längserstreckung des Aufnahmebereichs 5 angeordnet werden. Die Außen- und Innenwand 15, 17 der Hülse 13 sind in einem senkrecht zur Mittelachse 19 gemessenen Abstand konzentrisch zueinander angeordnet. Es ergibt sich damit quasi die Dicke der Dämpfungskammer 7. Diese kann ebenfalls variiert werden, um die Dämpfungseigenschaften dieser Kammer festzulegen und an verschiedene Belastungsfälle der Schnittstelle 1 anzupassen. Schließlich können das Material der Hülse 13 und auch die Dicke der Innen- und Außenwände an verschiedene Belastungen angepasst werden.
  • Die Hülse 13 mit der Dämpfungskammer 7 kann austauschbar ausgelegt sein, sodass eine bestehende Schnittstelle 1 mit verschiedenen Hülsen 13 beziehungsweise Dämpfungskammern 7 versehen werden kann, um die Dämpfungseigenschaften definieren zu können.
  • 2 zeigt in perspektivischer Längsschnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel einer die mindestens eine Dämpfungskammer 7 einschließenden Hülse 13, bei welcher der die Dämpfungskammer 7 bildende Hohlraum zwischen den Innen- und Außenwänden sowie der Vorder- und der Rückwand, anders als bei dem Ausführungsbeispiel der Schnittstelle gemäß 1, keinerlei Innenstrukturen aufweist.
  • Das in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel der Hülse 13 mit der mindestens einen durch einen Hohlraum realisierten Dämpfungskammer 7 zeichnet sich dadurch aus, dass die Dämpfungskammer 7 eine Innenstruktur aufweist, die sich zumindest von der Innenwand 15 bis zur Außenwand 17 erstreckt, aber anders aufgebaut ist, als die in 1 gezeigte.
  • Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Innenstruktur konzentrische senkrecht zur Mittelachse verlaufende Ringe 29, 29‘, 29‘‘ und so weiter auf. Die Dämpfungskammer 7 wird auf diese Weise in ringförmige Teilhohlräume beziehungsweise Teildämpfungskammern unterteilt. Bei der Darstellung in 3 zeigt sich, dass die Ringe in der oberhalb der Mittellinie 7 liegenden Darstellung in einem größeren Abstand angeordnet sind, als dies bei der Längsschnittdarstellung unterhalb dieser Mittellinie 19 der Fall ist. Damit wird angedeutet, dass der Abstand der Ringe 29, 29‘, 29‘‘ und so weiter variiert werden kann, um die Eigenschaften, beispielsweise die Steifigkeit der Dämpfungskammer 7 an verschiedene Belastungsfälle der Schnittstelle 1 anzupassen.
  • Durch die hier gewählte Innenstruktur mit mehreren Ringen innerhalb der Dämpfungskammer 7 wird sichergestellt, dass die Hülse 13 entlang ihrer Längsrichtung relativ gleichmäßige Dämpfungskräfte aufbaut, wenn im Bereich der Schnittstelle 1 zwei Werkzeugteile miteinander gekoppelt werden.
  • Das in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel der mindestens eine Dämpfungskammer 7 aufweisenden Hülse 13 weist wiederum eine konzentrisch zur Mittelachse 19 verlaufende Außenwand 17 auf, außerdem eine konzentrisch dazu verlaufende Innenwand 15. Die Dämpfungskammer 7 ist, wie allen Ausführungsbeispielen der Hülse 13, durch eine Vorderwand 21 und eine Rückwand 23 begrenzt, welche die Außen- und Innenwände 15, 17 miteinander verbindet.
  • Auch hier ist die Dämpfungskammer 7 mit einer Innenstruktur versehen, die eine Anzahl von über die Längsrichtung verteilte Ringe 29 bis 29‘‘‘ aufweist, welche die Dämpfungskammer 7 in Teildämpfungskammern unterteilt. Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, dass gemäß der oberhalb der Mittellinie 19 liegenden Schnittdarstellung jeweils zwei Ringe in einem Abstand zueinander angeordnet sind, der kleiner ist als der Abstand zu dem nächsten nebeneinanderliegenden Ringen.
  • Die Schnittdarstellung unterhalb der Mittellinie 19 zeigt, dass jeweils zwei Ringe auch sehr eng nebeneinander liegend angeordnet werden können, sodass nur ein schmaler Spalt zwischen diesen verbleibt.
  • Insgesamt wird deutlich, dass auch, wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3, die über die Längsrichtung der Hülse 13 verteilten Ringe die Dämpfungskammer 7 in Teilhohlräume beziehungsweise Teildämpfungskammern unterteilt.
  • Auch hier gilt: Die Ringe verbinden die Innen- und Außenwände 15 und 17 miteinander, sodass die Stabilität der Hülse 13 gegenüber radial wirkenden Kräften, also gegenüber Kräften, die senkrecht zur Mittelachse 19 wirken, sehr stabil ausgebildet ist und über ihre Länge gleichmäßige Dämpfungskräfte aufgebaut werden.
  • Die Innenstruktur mit einer Anzahl von Ringen, wie sie anhand der 3 und 4 erläutert wurde, kann in einem weiten Rahmen variiert werden. Es ist also möglich, Ringe in verschiedenen aber gleichmäßigen Abständen zueinander anzuordnen, wie dies in 3 dargestellt ist, oder aber Ringe paarweise einander zuzuordnen, wie dies 4 zeigt. Anstelle der Ringpaare können auch jeweils drei oder mehr Ringe in einem relativ engen Abstand zueinander angeordnet werden, wobei jeweils eine Gruppe von Ringen einen Abstand zueinander aufweist, der größer ist als der Abstand zur nächsten Ringgruppe. Überdies ist es möglich, beispielsweise im Mittelbereich der Dämpfungskammer 7 mehr Ringe anzuordnen, als dies im Bereich der Vorder- oder Rückwand 21, 23 der Fall ist. Schließlich kann auch die Wandstärke der Ringe variiert werden.
  • 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer eine Dämpfungskammer 7 aufweisenden Hülse 13 im perspektivischem Längsschnitt. Bei der hier gewählten Wiedergabe zeigt sich, dass nur ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, weil die Schnitte der Hülse 13 oberhalb der Mittellinie 19 und unterhalb dieser Linie gleich ausgebildet sind.
  • Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist in der Dämpfungskammer 7 eine Innenstruktur vorgesehen, welche die Dämpfungskammer 7 in Teildämpfungskammern unterteilt, die allerdings gegenüber der anhand der 3 und 4 erläuterten abweicht: Der sich über die Längsrichtung der Hülse 13, also in Richtung der Mittelachse 19 gesehen, erstreckende die Dämpfungskammer 7 bildende Hohlraum ist durch eine Anzahl von X-förmigen Ringen 31 unterteilt, sodass auch hier wieder Teilhohlräume gebildet werden. Der Neigungswinkel der X-förmigen Wandabschnitte der Ringe 31 kann variiert und an verschiede Belastungsfälle angepasst werden. Außerdem kann der Abstand der verschiedenen Ringabschnitte 31 und 31‘, wie bei den oben genannten Ausführungsbeispielen variiert und an unterschiedliche Belastungsfälle angepasst werden. Auch kann hier, wie bei den Ausführungsbeispielen gemäß den 3 und 4 die Wandstärke der Ringe 29 beziehungsweise der X-förmigen Ringe 31 an verschiedene Belastungsfälle angepasst werden. Dabei ist auch die Dicke der Innen- und/oder Außenwand 15, 17 an verschiedene Belastungen anpassbar.
  • 6 zeigt ein gegenüber 5 abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer eine Dämpfungskammer 7 umfassenden Hülse 13. Wie die Längsschnittdarstellung zeigt, unterscheidet sich die hier gezeigte Hülse 13 von der in 5 wiedergegebenen Hülse 13 dadurch, dass X-förmige Ringe über die Längserstreckung der Dämpfungskammer in einem Abstand so verteilt sind, dass sie sich gegenseitig berühren. Es wird hier also eine höhere Stabilität der Hülse 13 erreicht, als dies bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 der Fall ist. Anzahl und Verteilung der x-förmigen Ringe ist auch hier auf verschiedene Belastungsfälle abstimmbar.
  • 7 zeigt schließlich ein letztes Ausführungsbeispiel einer Hülse 13 mit mindestens einer Dämpfungskammer 7, die durch den Hohlraum zwischen der konzentrisch zur Mittelachse 19 verlaufenden Inne- und Außenwände 15, 17 gebildet und von der Vorderwand 21 und der Rückwand 23 abgeschlossen wird.
  • Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist, wie bei den Ausführungsbeispielen nach den 3 bis 6 vorgesehen, dass der die Dämpfungskammer 7 bildende Hohlraum eine Innenstruktur aufweist. Diese ist, anders als bei den Ausführungsbeispiel nach den 5 und 6 nicht durch Ringe realisiert, sondern zeigt vielmehr im Längsschnitt eine Wabenstruktur, wobei hier beispielhaft sechseckförmige Wabenräume gebildet werden. Die Größe der Waben und die Dicke der Wände können an verschiedene Belastungsfälle der Schnittstelle beziehungsweise der Dämpfungskammer 7 angepasst werden. Auch hier wird, wie bei den übrigen Innenstrukturen innerhalb der Dämpfungskammer 7 erreicht, dass die Dämpfungskräfte über die Längserstreckung der Hülse 13 vergleichmäßigt werden. Die Dicke der Wabenstruktur kann auch über die Länge der Dämpfungskammer variiert werden, ebenso deren Kontur. Es können also statt der Waben auch drei-, vier- oder sonstige mehreckige oder auch runde Räume von den Wänden der Innenstruktur eingeschlossen werden. Auch sonstige gitterförmige Strukturen sind realisierbar.
  • Die Innenstrukturen der Hülsen 13 können in einem weiten Rahmen frei gewählt werden, um die Dämpfungseigenschaften der Dämpfungskammer 7 zu beeinflussen. In 7 wurde eine Struktur dargestellt, die im Längsschnitt bienenwabenförmig ist. Denkbar ist es auch, eine bienenwabenförmige Struktur zu wählen, die quasi zylindrisch gebogen und in den Hohlraum der Hülse eingebracht ist. Dabei können auch statt der bienenwabenförmigen Räume auch anders gestaltete Hohlräume, selbst runde Räume, realisiert werden. Um die Dämpfungseigenschaften zu beeinflussen, können die von der Innenstruktur eingeschlossenen Räume verschieden groß gewählt werden, selbst innerhalb einer Innenstruktur, die in dem zylindrischen Hohlraum der Hülse eingebracht ist.
  • Oben wurde dargelegt, dass auch unmittelbar in dem Grundkörper des zweiten Werkzeugteils 3, welcher den Aufnahmebereich 5 umgibt, ein als Dämpfungskammer 7 wirkender Hohlraum realisiert werden kann, wie er hier innerhalb der Hülsen gebildet wurde. Auch in diesem Fall kann ein derartiger Hohlraum leer ausgebildet sein, wie dies 2 zeigt. Ebenso ist es möglich, Innenstrukturen innerhalb des die Dämpfungskammer 7 realisierenden Hohlraums einzubringen, wie sie hier anhand der Hülse 13 erläutert wurde.
  • Bei den Erläuterungen zur Dämpfungskammer 7 wurde zunächst davon ausgegangen, dass diese leer ist. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 zeigt sich, dass sie keine Innenstruktur aufweist, während bei den in den 3 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispielen verschiedenartige Innenstrukturen vorgesehen sind. Mit dem Begriff leer ist hier gemeint, dass in der Dämpfungskammer 7 beziehungsweise in einigen oder allen durch die Innenstruktur gebildeten Teilhohlräumen der Dämpfungskammer 7 keine Füllstoffe vorhanden sind.
  • Bevorzugt wird auch ein Ausführungsbeispiel einer Schnittstelle 1, bei welcher die Dämpfungskammer 7 oder eben einige oder alle Teilkammern derselben mit einem Medium gefüllt sind, insbesondere dem Pulver, welches bei dem zur Herstellung der Dämpfungskammer 7 beziehungsweise Hülse 13 eingesetzten Lasersinterverfahren verwendet wird. Dabei sei hier ausdrücklich darauf hingewiesen, dass auch die Innenstruktur der Dämpfungskammer 7 vorzugsweise mittels eines Lasersinterverfahrens vorzugsweise hergestellt wird.
  • Dabei können der Hohlraum beziehungsweise eine Anzahl oder alle Teilhohlräume vollständig mit dem Pulver gefüllt sein oder nur zum Teil. Überdies ist es möglich, anstelle oder zusätzlich zu dem Pulver ein Medium zu verwenden, um den Hohlraum beziehungsweise die Teilhohlräume zu füllen. Diese Maßnahme dient dazu, die Stabilität der Hülse 13 zu erhöhen und insbesondere deren Dämpfungseigenschaften zu beeinflussen.
  • Es wurde bereits ausgeführt, dass die Dämpfungskammer 7 entweder in dem Schaft des ersten Werkzeugteils oder in der den Aufnahmebereich 5 umgebenden Wandung des zweiten Werkzeugteils 3 oder in einer Hülse 13 realisiert wird. Dabei ist es möglich, die hier beschriebene Schnittstelle 1 als Schrumpffutter auszubilden. Zum Einfügen des Schafts des ersten Werkzeugteils wird also zumindest ein Bereich des zweiten Werkzeugteils, insbesondere der Aufnahmebereich erhitzt, sodass sich dessen Innendurchmesser erweitert. Gegebenenfalls wird der in den Aufnahmebereich einzuschiebende Schaft des ersten Werkzeugteils gekühlt, sodass sich dessen Außendurchmesser reduziert. Auf diese Weise ist es leicht möglich, die beiden Werkzeugteile der Schnittstelle 1 ineinander zu fügen. Wie bei Schrumpffuttern bekannt wird nach dem Abkühlen beider Werkzeugteile, insbesondere nach Erreichen des gleichen Temperaturniveaus das erste Werkzeugteil fest im Aufnahmebereich 5 des zweiten Werkzeugteils 3 eingespannt.
  • Schließlich ist es möglich, in den die Dämpfungskammer 7 bildenden Hohlraum oder in einen oder mehreren der durch die Innenstruktur gebildeten Teilhohlräume einen Überdruck aufzubauen, um die Verspannung zwischen den beiden Werkzeugteilen zu verbessern. Es ist im Übrigen bei einer derartigen Druckbeaufschlagung möglich, auf die Erwärmung des Aufnahmebereichs 5 des zweiten Werkzeugteils 3 zu verzichten und die Spannkräfte ausschließlich durch Wirkung des Überdrucks in der Druckkamm er oder in Teilen davon zu gewährleisten. In diesem Fall wird die Schnittstelle 1 quasi als Hydrodehnspannfutter ausgebildet.
  • In allen Figuren ist dargestellt, dass die Dämpfungskammer 7 in einer Hülse 13 ausgebildet ist, also in einem separaten Bauteil. Es sei ausdrücklich noch mal darauf hingewiesen, dass die Dämpfungskammer 7 auch direkt in dem ersten oder zweiten Werkzeugteil realisiert werden kann, und dass dort die Dämpfungskammer und gegebenenfalls Innenstrukturen im Lasersinterverfahren hergestellt werden. Vorzugsweise wird in einem derartigen Fall das erste und/oder zweite Werkzeugteil in einem Lasersinterverfahren hergestellt, zumindest die Teile davon, welche die Dämpfungskammer 7 umfassen. Bei einer derartigen Herstellung ist es möglich, im Lasersinterverfahren auch Kanäle in den Werkzeugteilen zu realisieren, die dazu dienen, die Dämpfungskammer oder einige beziehungsweise alle Teilhohlräume mit einem unter Druck stehenden Medium zu beaufschlagen.

Claims (9)

  1. Schnittstelle zwischen einem einen Grundkörper mit einem Schaft aufweisenden ersten Werkzeugteil und einem einen den Schaft des ersten Werkzeugteils aufnehmenden Aufnahmebereich (5) aufweisenden zweiten Werkzeugteil (3), gekennzeichnet durch – mindestens eine Dämpfungskammer (7), die – in einem Berührungsbereich zwischen einer Außenseite des Schafts des ersten Werkzeugteils und einer Innenseite des Aufnahmebereichs (5) des zweiten Werkzeugteils (3) angeordnet ist, und die – im Lasersinterverfahren hergestellt ist.
  2. Schnittstelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Dämpfungskammer (7) in einer eine Innenwand (17) und eine Außenwand (15) aufweisenden Hülse (13) ausgebildet ist, die im Lasersinterverfahren hergestellt ist, die sich konzentrisch zu einer Mittelachse (19) der Schnittstelle (1) erstreckt und die Dämpfungskammer (7) bildenden einen Hohlraum einschließt.
  3. Schnittstelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Dämpfungskammer (7) eine Innenstruktur aufweist, welche sich zumindest von der Innenwand (17) zu der Außenwand (15) erstreckt.
  4. Schnittstelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenstruktur konzentrisch zur Mittelachse (19) angeordnete, vorzugsweise doppelwandige Ringe (29, 29‘, 29‘‘) aufweist.
  5. Schnittstelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenstruktur eine Gitter- oder Wabenstruktur umfasst.
  6. Schnittstelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungskammer (7) leer ist.
  7. Schnittstelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungskammer (7) mit einem Medium gefüllt ist.
  8. Schnittstelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Schrumpffutter ausgebildet ist.
  9. Schnittstelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungskammer (7) mit Druck beaufschlagbar ist.
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