DE112008000350T5

DE112008000350T5 - Werkzeug mit Schrumpfpassung und mit mechanischem Halteteil und Verfahren zum Montieren eines Werkzeuges an einem Werkzeughalter

Info

Publication number: DE112008000350T5
Application number: DE112008000350T
Authority: DE
Inventors: Alain Freyermuth; Marcel Aarts
Original assignee: Seco Tools AB
Current assignee: Seco Tools AB
Priority date: 2007-02-08
Filing date: 2008-01-14
Publication date: 2010-02-18
Also published as: WO2008097171A1; US20110193299A1; SE530685C2; US8656573B2; SE0700316L

Abstract

Werkzeug mit Schrumpfpassung (21), welches ein Werkzeug (23) und einen Werkzeughalter (25) aufweist, wobei entweder das Werkzeug (23) oder der Werkzeughalter (25) einen einzusteckenden Schaftabschnitt (27) und das jeweils andere Teil einen Korpusabschnitt (29) mit einer Aufnahmeöffnung (31) zur Aufnahme des einzusteckenden Schaftabschnittes (27) haben, wobei die Aufnahmeöffnung (31) dafür ausgelegt ist, sich beim Aufheizen des Korpusabschnittes (29) in der Größe zu verändern um den Schaftabschnitt (27) aufzunehmen und beim Abkühlen des Korpusabschnittes (29) den Schaftabschnitt (27) durch eine Presspassung zu klemmen, wobei das Werkzeug mit Schrumpfpassung (21) einen Zapfen (33) aufweist, der dafür ausgelegt ist, sich in der Aufnahmeöffnung (31) in einer Richtung quer zu einer Achse der Aufnahmeöffnung (31) zu bewegen, um den Schaftabschnitt (27) in der Aufnahmeöffnung (31) mechanisch zu sichern, wobei der Schaftabschnitt (27) eine seitliche Aussparung (45) aufweist, die sich quer zu der Achse des Schaftabschnittes (27) erstreckt, und eine sich axial erstreckende Aussparung...

Description

HINTERGRUND UND ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Werkzeuge mit Schrumpfpassung, genauer gesagt Werkzeuge mit Schrumpfpassung und mechanischen Halteteilen.
Konventionelle Werkzeughaltevorrichtungen umfassen mechanische Spannfutter und dergleichen für das Halten von Schäften rotierendender Werkzeuge, wie beispielsweise Fräs- und Bohrwerkzeuge, sowie für das Halten von Schäften oder anderer Teile von Drehwerkzeugen. Unter gewissen Umständen ist eine Alternative zu einem mechanischen Spannfutter erwünscht. Es ist darüber hinaus bekannt, Werkzeuge an einem Werkzeughalter durch eine Schrumpfpassungstechnik zu befestigen, wobei der Werkzeughalter erhitzt wird, so dass die werkzeugaufnehmende Öffnung des Werkzeughalters sich hinreichend erweitert, so dass ein Werkzeugteil, wie z. B. ein Schaft, aufgenommen werden kann. Beim Abkühlen des Werkzeughalters zieht sich die werkzeugaufnehmende Öffnung zusammen und das Werkzeug ist in der Öffnung durch eine Presspassung befestigt. JP 2002-355727 offenbart ein Schrumpfpassungswerkzeug mit einer Nut 10, in die ein Zapfen eingreift, und einem ebenen Oberflächenteil 9, das sich unter 90° zu der mit dem Zapfen in Eingriff tretenden Nut 10 erstreckt. Zwischen der mit dem Zapfen in Eingriff tretenden Nut 10 und dem ebenen Oberflächenteil 9 ist eine 90°-Ecke angeordnet.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Problem mit Schrumpfpassungswerkzeugen, bei dem das Werkzeug dazu neigt, aus dem Werkzeughalter herauszukriechen. Beispielsweise bewegt sich bei Verwendung von Schrumpfpassungswerkzeugen mit einem positiven axialen Winkel, wie z. B. massive Stirnfräser, aufgrund von Zug- und Torsionskräften, die auf das Werkzeug wirken, das Werkzeug aus dem Werkzeughalter hinaus. Dies kann in nachteiliger Weise die Genauigkeit des Bearbeitungsvorgangs, der mit einem Schrumpfpassungswerkzeug durchgeführt wird, beeinträchtigen.
Daher ist es wünschenswert, ein Schrumpfpassungswerkzeug bereitzustellen, dass die mit dem Werkzeugkriechen verknüpften Probleme bei Schrumpfpassungswerkzeugen reduzieren kann.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, weist ein Schrumpfpassungswerkzeug ein Werkzeug und einen Werkzeughalter auf, wobei entweder das Werkzeug oder der Werk zeughalter einen einzusteckenden Schaftabschnitt und das jeweils andere Teil einen Korpus mit einer Aufnahmeöffnung zur Aufnahme des einzusteckenden Schaftabschnittes hat, wobei die Aufnahmeöffnung dafür ausgelegt ist, durch Aufheizen des Korpusabschnittes sich in der Größe zu verändern, um den Schaftabschnitt aufzunehmen und beim Abkühlen des Korpusabschnittes den Schaftabschnitt durch eine Presspassung zu klemmen, wobei das Werkzeug mit Schrumpfpassung zu der mechanischen Sicherung des Schaftabschnittes in der Aufnahmeöffnung einen Zapfen aufweist, der dafür ausgelegt ist, sich in der Aufnahmeöffnung in einer Richtung quer zu einer Achse der Aufnahmeöffnung zu bewegen, wobei der Schaftabschnitt eine seitliche Aussparung aufweist, die sich quer zur der Achse des Schaftabschnittes erstreckt, und eine sich axial erstreckende Aussparung aufweist, wobei ein Ende der sich axial erstreckenden Aussparung an einem Ende des Schaftabschnittes angeordnet ist, und die seitliche Aussparung von dem Ende des Schaftabschnittes entfernt angeordnet und mit der sich axial erstreckenden Aussparung verbunden und zumindestens teilweise gegenüber dieser in Umfangsrichtung versetzt ist, wobei das Schrumpfpassungswerkzeug Teil eines sich drehenden Werkzeuges ist und dafür ausgelegt ist, ein Werkstück zu schneiden, wenn es in einer ersten Richtung um die Achse des Schaftabschnittes rotiert, wobei ein ausgesparter gekrümmter Übergangsbereich konstanter Tiefe zwischen der seitlichen Aussparung und der sich axial erstreckenden Aussparung vorgesehen ist, wobei die seitliche Aussparung und die sich axial erstreckende Aussparung von einer hinreichenden Tiefe sind, so dass eine Drehung des Schrumpfpassungswerkzeugs während des Schneidprozesses in die erste Richtung tendenziell dazu führt, dass der Zapfen in die seitliche Aussparung gedrückt wird, so dass der Schaftabschnitt mechanisch in der Aufnahmeöffnung festgehalten wird, und der Zapfen so ausgestaltet ist, dass er wenn der Schaftabschnitt sich relativ zu der Aufnahmeöffnung des Korpusabschnittes in einer zweiten, zu der ersten entgegengesetzten Richtung dreht, von der sich axial erstreckenden Aussparung aufgenommen wird, so dass der Schaftabschnitt bereit ist, aus der Aufnahmeöffnung des Korpusabschnittes herausgezogen zu werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, umfasst ein Verfahren zum Montieren eines Werkzeuges an einem Werkzeughalter das Aufheizen eines Korpusteiles mit einer Aufnahmeöffnung zum Aufnehmen eines Schaftabschnittes, so dass die Aufnahmeöffnung sich in der Größe verändert und so das Einsetzen des Schaftabschnittes erlaubt, wobei der Schaftabschnitt eine sich axial erstreckende Aussparung aufweist, und ein Ende der sich axial erstreckenden Aussparung an einem Ende des Schaftabschnittes angeordnet ist und eine seitliche Aussparung von dem Ende des Schaftabschnittes entfernt angeordnet und zumindestens teilweise gegenüber der sich axial erstreckenden Aussparung in Umfangrichtung versetzt und mit der sich axial erstreckenden Aussparung über einen ausgesparten gekrümmten Übergangsbereich konstanter Tiefe verbunden ist; Abkühlen des Korpusabschnittes zum Einspannen des Schaftabschnittes in dier Aufnahmeöffnung mittels Presspassung; Beschränken der axialen Bewegung des Schaftabschnittes relativ zu dem Korpusabschnitt mit Hilfe eines Zapfens der in der seitlichen Aussparung des Schaftabschnittes und einer Öffnung des Korpusabschnittes angeordnet ist; Drehen des Schaftabschnittes relativ zu der Aufnahmeöffnung des Korpusabschnittes mit dem Zapfen in der Öffnung des Korpusabschnittes, so dass der Zapfen sich von einer Position, in welcher er mit der sich axial erstreckenden Aussparung ausgerichtet ist, zu einer Position bewegt, in welcher er mit der seitlichen Aussparung ausgerichtet ist, so dass eine axiale Bewegung des Schaftabschnittes beschränkt wird; Drehen des Schaftabschnittes relativ zu der Aufnahmeöffnung des Korpusabschnittes, mit dem Zapfen in der Öffnung des Korpusabschnittes, so dass der Zapfen sich aus der Position, in welcher er mit der seitlichen Aussparung ausgerichtet ist, in die Position bewegt, in welcher er mit der sich axial erstreckenden Aussparung ausgerichtet ist, und Herausziehen des Schaftabschnittes aus der Aufnahmeöffnung des Korpusabschnittes.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, wird ein Werkzeug für eine Schrumpfpassung offenbart und weist ein Werkzeug mit einem einzusteckenden Schaftabschnitt auf, dass dafür ausgelegt ist in einer Aufnahmeöffnung eines Werkzeughalters aufgenommen zu werden, wobei die Aufnahmeöffnung so ausgestaltet ist, dass sie beim Erhitzen des Korpusabschnittes ihre Größe verändert, um den Schaftabschnitt aufzunehmen und beim Abkühlen des Korpusabschnittes den Schaftabschnitt mittels Presspassung festzuklemmen, wobei das Werkzeug eine Aussparung aufweist, um einen Teil des Zapfens aufzunehmen, der zwischen dem Schaftabschnitt und dem Korpusabschnitt angeordnet ist um den Schaftabschnitt in der Aufnahmeöffnung mechanisch zu sichern, wobei der Schaftabschnitt eine seitliche Aussparung hat, die sich quer zu der Achse des Schaftabschnittes erstreckt, und der Zapfen so ausgelegt ist, dass er sich in die seitliche Aussparung erstreckt, und wobei der Schaftabschnitt eine sich axial erstreckende Aussparung aufweist, wobei ein Ende der sich axial erstreckenden Aussparung an einem Ende des Schaftabschnittes angeordnet ist und die seitliche Aussparung von dem Ende des Schaftabschnittes entfernt angeordnet und zumindestens teilweise in Umfangrichtung versetzt und mit der sich axial erstreckenden Aussparung über einen ausgesparten gekrümmten Übergangsbereich konstanter Tiefe verbunden ist.
FIGURENBESCHREIBUNG
Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung können durch Lesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Figuren, in denen identischen Bezugszeichen identische Elemente bezeichnen, nachvollzogen werden; es zeigen:
1 einen perspektivischen Teilschnitt durch ein Werkzeug mit Schrumpfpassung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2A–2C eine perspektivische Ansicht bzw. eine Seitenansicht und einen Querschnitt entlang der Schnittlinie 2C-2C der 2B eines Werkzeuges gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
3A–3C eine Seitenansicht bzw. einen seitlichen Querschnitt entlang der Schnittlinie 3B-3B der 3A und eine Draufsicht auf den Werkzeughalter gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ein Werkzeug mit Schrumpfpassung 21 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 1 gezeigt. Das Werkzeug mit Schrumpfpassung 21 weist ein Werkzeug 23, von dem eine Ausführungsform in den 2A–2C dargestellt ist, und einen Werkzeughalter 25 auf, von dem eine Ausführungsform in den 3A–3C dargestellt ist. Entweder das Werkzeug 23 oder der Werkzeughalter 25 weisen einen einzusteckenden Schaftabschnitt 27 auf – in der dargestellten Ausführungsform weist das Werkzeug 23 den einzusteckenden Schaftabschnitt 27 auf – und das jeweils andere der Teile, Werkzeug oder der Werkzeughalter, weist einen Korpusabschnitt 29 mit einer Aufnahmeöffnung 31 zur Aufnahme des Schaftabschnittes auf – in der dargestellten Ausführungsform weist der Werkzeughalter den Korpusabschnitt mit der Aufnahmeöffnung auf. Wie bei bekannten Schrumpfpassungen ist die Aufnahmeöffnung 31 dafür ausgelegt, sich durch Erhitzen des Korpusabschnittes 29 in ihrer Größe zu verändern um den Schaftabschnitt aufzunehmen, und durch Abkühlen des Korpusabschnittes den Schaftabschnitt mittels einer Presspassung zu klemmen. Der Schaft 27 und die Aufnahmeöffnung 31 sind üblicherweise komplementär zueinander ausgebildet, und sind gewöhnlich kreiszylindrisch oder über ihre Länge hinweg verjüngt (konisch) zulaufend.
Ein mechanisches Halteteil 33 (1) ist zwischen dem Schaftabschnitt 27 und dem Korpusabschnitt 29 zur mechanischen Sicherung des Schaftabschnittes in der Aufnahmeöffnung 31 angeordnet. Üblicherweise haben wenigstens entweder der Schaftabschnitt 27 oder der Korpusabschnitt 29 eine Aussparung zur Aufnahme des mechanischen Halteteils 33. In der dargestellten Ausführungsform hat sowohl der Schaftabschnitt 27 als auch der Korpusabschnitt 29 eine Aussparung 35 bzw. 37 für die jeweils wenigstens teilweise Aufnahme des mechanischen Halteteils 33.
Wie man in den 3A–3C erkennt, weist die Aussparung 37 des Korpusabschnittes eine Bohrung auf, welche sich von der äußeren Oberfläche 39 des Gehäuseabschnittes erstreckt und zu der Aufnahmeöffnung 31 hin offen ist. Ein mechanisches Halteteil 33 in der Form eines Zapfens, eines Bolzens, einer Passschraube, einer Kugel oder dergleichen ist so ausgestaltet, dass es sich in oder durch die Bohrung in die Aufnahmeöffnung 31 und in die Aussparung 35 des Schaftabschnittes 27 hinein erstreckt. In der in den 3A bis 3C gezeigten Ausführungsform weist die Bohrung einen ersten Teil 41 auf, der sich ausgehend von der äußeren Oberfläche 39 des Korpusabschnittes 29 aus erstreckt und sich zu der Aufnahmeöffnung 31 hin öffnet, und einen zweiten Teil 43, welcher sich von der Aufnahmeöffnung in den Korpusabschnitt erstreckt. Der zweite Teil 43 der Bohrung kann sich bis zur äußeren Oberfläche 39 des Korpusabschnittes 29 (gestrichelt dargestellt) erstrecken oder kann kurz vor Erreichen der äußeren Oberfläche des Korpusabschnittes enden, so dass das mechanische Halteteil 33 den Grund des zweiten Teils der Bohrung erreicht.
Wie in den 2A–2C dargestellt, kann der Schaft 27 eine Bohrung aufweisen, in die sich das mechanische Halteteil 33 (im folgenden generell als Zapfen bezeichnet) erstreckt. Die Bohrung kann eine Durchgangsbohrung 45' (wie in 2C gestrichelt dargestellt) sein, hat aber vorzugsweise die Form einer seitlichen Aussparung 45, die sich quer zur Achse A des Schaftes 27 erstreckt, und der Zapfen kann, sich in die seitliche Aussparung hinein und normalerweise durch diese hindurch erstrecken.
Der Schaft 27 kann zusätzlich eine sich axial erstreckende Aussparung 47 aufweisen. Ein Ende 49 der sich axial erstreckenden Aussparung 47 kann an einem Ende 51 des Schaftes 27 angeordnet sein und die seitliche bzw. laterale Aussparung 45 kann von einem Ende des Schaftes entfernt angeordnet und mit der sich axial erstreckenden Aussparung verbunden und zumindest teilweise gegenüber dieser in Umfangsrichtung versetzt sein. Demzufolge können, wenn das Werkzeug mit Schrumpfpassung 21 beispielsweise Teil eines rotierenden Werkzeuges ist, das dafür ausgelegt ist, beim Rotieren in einer ersten Richtung um die Achse A des Schaftes einen Werkstoffes zu schneiden, die seitliche Aussparung 45 und die sich axial erstreckenden Aussparung 47 so ausgestaltet sein, dass eine Drehung des Schrumpfpassungswerkzeugs in die erste Richtung während des Schneidprozesses tenndenziell dazu führt, dass der Zapfen 33 in die seitliche Aussparung 43 gedrängt wird, d. h. dies ist eine Art Bajonett-Verschluss. Der Zapfen 33 ist derart ausgestaltet, dass er, wenn der Schaft 27 relativ zu der Aufnahmeöffnung 31 des Korpus 29 in eine zweite Richtung entgegengesetzt der ersten Richtung gedreht wird, mit der sich axial erstreckenden Aussparung 47 ausgerichtet werden und der Schaft aus der Aufnahmeöffnung des Korpus entfernt werden kann, sobald die Aufnahmeöffnung durch Erhitzen erweitert ist.
Üblicherweise kann das mechanische Halteteil 33 nur dann von beiden Aussparungen 35 und 37 aufgenommen werden, wenn der Schaft 27 sich in einer gewünschten Position relativ zu dem Korpusabschnitt 29 befindet. Genauer gesagt muss sich der Schaft 27 in einer einzigen vorbestimmten Orientierung relativ zu dem Korpusabschnitt 29 befinden, damit das mechanische Halteteil 33 von beiden Aussparungen 35 und 37 in einer Arbeitsposition aufgenommen werden kann und hat somit eine einzige Arbeitsposition, d. h. der Schaftabschnitt befindet sich in seiner einzigen vorbestimmten Orientierung relativ zu dem Korpusabschnitt. Die eine vorbestimmte Orientierung des Schaftes 27 relativ zu dem Korpusabschnitt 29 kann eine einzelne Arbeitsposition beschreiben, wie zum Beispiel wenn der Schaft 27 so gedreht wird, dass das mechanische Halteteil 33 eine Seite der Aussparung 35 berührt, wenn eine Belastung auf den Schaft wirkt, wie beispielsweise während einem Bearbeitungsvorgangs. Die eine vorbestimmte Orientierung des Schaftes 27 relativ zu dem Korpusabschnitt 29 kann allerdings alle Orientierungen in einem Bereich von Winkelorientierungen des Schaftes relativ zu dem Korpusabschnitt aufweisen, wie zum Beispiel einem Bereich von Positionen zwischen der ersten Position, in der das mechanische Halteteil 33 eine Wand der Aussparung 35 berührt, und der Arbeitsposition. In anderen Ausführungsformen, wie zum Beispiel der in 2C dargestellten Ausführungsform mit einer Durchgangsbohrung 45', kann der Schaft 27 eine einzige vorbestimmte Orientierung relativ zu dem Korpusabschnitt 29 haben, die auch eine Arbeitsposition ist, und in der der Schaft gegebenenfalls nicht aus der Arbeitsposition in eine andere Winkelorientierung relativ zum dem Korpusabschnitt bewegt werden kann. Auf diese Weise ist eine präzise Kontrolle der Lage der Schneidkanten eines Werkzeuges relativ zu dem Korpusabschnitt gewährleistet.
Man kann devon ausgehen, dass die vorliegende Erfindung besonders zweckmäßig ist in Verbindung mit dem Befestigen von aus Hartmetall hergestellten Werkzeugen 23 und Werkzeughaltern 25. Viele moderne Werkzeuge, die vollständig aus Hartmetall hergestellt sind, sind oftmals klein und Schrumpfpassungen können besonders zweckmäßig beim Halten kleiner Werkzeuge sein. Natürlich kann das Werkzeug 23 aus jedem geeigneten Material gefertigt sein. Das Werkzeug 23 kann wenigstens eine integrierte Schneidkante 53 und hat üblicherweise eine Mehrzahl von integrierten Schneidkanten. Das Werkzeug 23 kann allerdings auch Schneideinsätze (nicht gezeigt) zum Bereitstellen von austauschbaren und/oder indexierbaren Schneidkanten aufweisen, was in einigen Fällen bevorzugt sein kann, insbesondere bei großen Werkzeugen, bei denen die Schneideinsätze aus einem Material, wie z. B. Hartmetall, und das Werkzeug aus einem anderen Material, welches leichter maschinenbearbeitbar ist, gefertigt sein können.
In einem Verfahren zum Montierens eines Werkzeugs 23 in einem Werkzeughalter 25 gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Korpusabschnitt 29 mit einer Aufnahmeöffnung 31 zum Aufnehmen eines Schaftabschnittes 27 erhitzt, so dass die Aufnahmeöffnung ihre Größe verändert und so die Aufnahme des Schaftabschnittes erlaubt. Der Korpusabschnitt 29 wird dann abgekühlt, um den Schaftabschnitt 27 in der Aufnahmeöffnung 31 mittels einer Presspassung zu klemmen. Axiale Bewegungen des Schaftabschnittes 27 relativ zu dem Korpusabschnitt 29 werden mit Hilfe eines mechanischen Halteteils 33, welches zwischen dem Schaftabschnitt und dem Korpusabschnitt angeordnet ist, beschränkt bzw. verhindert.
Der Schaft 27 kann die sich axial erstreckende Aussparung 47 aufweisen, ein Ende 49 der sich axial erstreckenden Aussparung kann an einem Ende 51 des Schaftes angeordnet sein, und die seitliche Aussparung 45 kann von dem Ende des Schaftes entfernt angeordnet und mit der sich axial erstreckenden Aussparung verbunden und zumindestens teilweise gegenüber dieser in Umlaufrichtung versetzt sein. Der Schaft 27 kann relativ zu der Aufnahmeöffnung 31 des Korpus 29 in Rotation versetzt werden, so dass das mechanische Halteteil 33 mit der sich axial erstreckenden Aussparung 47 ausgerichtet ist und der Schaft aus der Aufnahmeöffnung des Korpus herausgezogen werden kann.
Durch die Bereitstellung der beanspruchten Kombination von Merkmalen inklusive eines ausgesparten gekrümmten Übergangsbereichs konstanter Tiefe, ist es möglich, die Aussparungen 45 und 47 flacher zu machen als bei einem scharten Übergang. Auf diese Weise muss weniger Material von dem Schaft 27 entfernt werden und der Schaft kann eine größere Festigkeit haben. Der unabhängige Anspruch 10 beschreibt eine Kombination von Schritten zum Montieren eines Werkzeuges an einem Werkzeughalter, wobei ein Schaftabschnitt Verwendung findet. Bei Durchführung der beanspruchten Schritte unter Verwendung eines Schaftabschnittes weist die Werkzeugbefestigung eine größere Beanspruchbarkeit bzw. Festigkeit auf, weil nur eine minimale Menge von Material von dem Schaft entfernt werden muss, um die seitliche Aussparung und die sich axial erstreckende Aussparung und den Übergang zwischen diesen zu bilden.
In der vorliegenden Anmeldung ist der Gebrauch der Begriffe, wie beispielsweise ”beinhalten”, erweiterbar, und soll dieselbe Wortbedeutung haben wie solche Begriffe wie z. B. ”aufweisen” und nicht das Vorhandensein anderer Strukturen, Materialien oder Maßnahmen ausschließen. Ebenso ist die Verwendung von Begriffen wie z. B. ”kann” oder ”darf” als erweiterbar vorgesehen und bedeutet, dass Strukturen, Material oder Handlungen nicht (zwingend) notwendig sind. Soweit solche Begriffe nicht verwendet werden, bedeutet dies nicht, dass Strukturen, Materialien oder Maßnahmen unentbehrlich sind. Soweit Strukturen, Materialien oder Maßnehmen als essentiell angesehen werden, sind sie als solche gekennzeichnet.
Die Offenbarung in der schwedischen Patentanmeldung Nr. 0700316-3 , von der diese Anmeldung die Priorität in Anspruch nimmt, wird hier durch diese Bezugnahme einbezogen.
Während die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform veranschaulicht und beschrieben wurde, versteht es sich, dass Variationen und Änderungen daran vorgenommen werden können, ohne von der Erfindung abzuweichen, wie sie in den Ansprüchendargelegt ist.
Zusammenfassung
Ein Werkzeug mit Schrumpfpassung (21) umfasst ein Werkzeug und ein Werkzeughalter, wobei entweder das Werkzeug (23) oder der Werkzeughalter (25) einen einzusteckenden Schaftabschnitt (27) hat und entsprechend entweder das Werkzeug (23) oder der Werkzeughalter (25), ein Korpusabschnitt (29) mit einer Aufnahmeöffnung (31) zur Aufnahme des Schaftabschnittes (27) hat, wobei die Aufnahmeöffnung (31) so ausgelegt ist, dass sie sich beim Aufheizen des Korpusabschnittes (29) sich ihrer Größe zu verändert, um den Schaftabschnitt (27) aufzunehmen und beim Abkühlen des Korpusabschnittes (29) den Schaftabschnitt (27) mittels Presspassung klemmt. Das Werkzeug mit Schrumpfpassung (21) umfasst weiter ein mechanisches Halteteil (33), dass so zwischen dem Schaftabschnitt (27) und dem Korpusabschnitt (29) angeordnet ist, dass es den Schaftabschnitt (27) in der Aufnahmeöffnung (31) mechanisch festhält und dass der Schaftabschnitt (27) so in seiner einen vorbestimmten Orientierung relativ zu dem Korpusabschnitt (29) ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 2002-355727 [0002]
- SE 0700316-3 [0023]

Claims

Werkzeug mit Schrumpfpassung (21), welches ein Werkzeug (23) und einen Werkzeughalter (25) aufweist, wobei entweder das Werkzeug (23) oder der Werkzeughalter (25) einen einzusteckenden Schaftabschnitt (27) und das jeweils andere Teil einen Korpusabschnitt (29) mit einer Aufnahmeöffnung (31) zur Aufnahme des einzusteckenden Schaftabschnittes (27) haben, wobei die Aufnahmeöffnung (31) dafür ausgelegt ist, sich beim Aufheizen des Korpusabschnittes (29) in der Größe zu verändern um den Schaftabschnitt (27) aufzunehmen und beim Abkühlen des Korpusabschnittes (29) den Schaftabschnitt (27) durch eine Presspassung zu klemmen, wobei das Werkzeug mit Schrumpfpassung (21) einen Zapfen (33) aufweist, der dafür ausgelegt ist, sich in der Aufnahmeöffnung (31) in einer Richtung quer zu einer Achse der Aufnahmeöffnung (31) zu bewegen, um den Schaftabschnitt (27) in der Aufnahmeöffnung (31) mechanisch zu sichern, wobei der Schaftabschnitt (27) eine seitliche Aussparung (45) aufweist, die sich quer zu der Achse des Schaftabschnittes (27) erstreckt, und eine sich axial erstreckende Aussparung (47) aufweist, wobei eine Ende (49) der sich axial erstreckenden Aussparung (47) an einem Ende (51) des Schaftabschnittes (27) angeordnet ist, und die seitliche Aussparung (45) von dem Ende (51) des Schaftabschnittes (27) entfernt angeordnet und mit der sich axial erstreckenden Aussparung (47) verbunden und zumindestens teilweise gegenüber dieser in Umfangsrichtung versetzt ist, wobei das Werkzeug mit Schrumpfpassung (21) Teil eines sich drehenden Werkzeuges ist, dass dafür ausgestaltet ist, ein Werkstück zu schneiden, wenn es in einer ersten Richtung um die Achse des Schaftabschnittes (27) rotiert, dadurch gekennzeichnet, dass ein ausgesparter gekrümmter Übergangsbereich konstanter Tiefe zwischen der seitlichen Aussparung (45) und der sich axial erstreckenden Aussparung (47) vorgesehen ist, wobei die seitliche Aussparung (45) und die sich axial erstreckende Aussparung (47) von einer hinreichenden Tiefe sind, so dass eine Drehung des Werkzeugs mit Schrumpfpassung (21) während eines Schneidprozesses in der ersten Richtung die Tendenz hat, den Zapfen in die seitliche Aussparung (45) zu drücken, so dass der Schaftabschnitt (27) mechanisch in der Aufnahmeöffnung (31) festgehalten wird, und der Zapfen so ausgestaltet ist, dass er, wenn der Schaftabschnitt (27) sich relativ zu der Aufnahmeöffnung (31) des Korpusabschnittes (29) in einer zweiten zu der ersten entgegengesetzten Richtung dreht, von der sich axial erstreckenden Aussparung (47) aufgenommen wird, so dass der Schaftabschnitt (27) aus der Aufnahmeöffnung (31) des Korpusabschnittes (29) herausgezogen werden kann.
Werkzeug mit Schrumpfpassung (21) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Korpusabschnitt (29) eine Bohrung hat, welche sich von der äußeren Oberfläche (39) des Korpusabschittes (29) erstreckt und sich in die Aufnahmeöffnung hinein öffnet, wobei der Zapfen (33) derart ausgestaltet ist, dass er sich in die Bohrung, in die Aufnahmeöffnung (31) und in die Aussparung des Schaftabschnittes (27) erstreckt.
Werkzeug mit Schrumpfpassung (21) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung einen ersten Teil (41), der sich von der äußeren Oberfläche (39) des Korpusabschnittes (29) erstreckt und sich in die Aufnahmeöffnung (31) hinein öffnet und einen zweiten Teil (43) aufweist, der sich von der Aufnahmeöffnung (31) in den Korpusabschnitt (29) erstreckt.
Werkzeug mit Schrumpfpassung (21) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teil (43) der Bohrung sich bis zu der äußeren Oberfläche (39) des Korpusabschnittes (29) erstreckt.
Werkzeug mit Schrumpfpassung (21) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (23) aus Hartmetall gefertigt ist.
Werkzeug mit Schrumpfpassung (21) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (23) wenigstens eine integrierte Schneidkante (53) aufweist.
Werkzeug mit Schrumpfpassung (21) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (23) den einzusteckenden Schaftabschnitt (27) und der Werkzeughalter den Korpusabschnitt (29) aufweist.
Werkzeug mit Schrumpfpassung (21) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die eine vorbestimmte Orientierung des Schaftabschnittes (27) relativ zu dem Korpusabschnitt (29) alle Orientierungen eines Bereichs relativer Winkelorientierungen aufweist.
Werkzeug mit Schrumpfpassung (21) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe eines ausgesparten Bereichs, der die seitliche Aussparung (45) und die sich axial erstreckende Aussparung (47) verbindet, konstant ist.
Verfahren zum Montieren eines Werkzeuges an einem Werkzeughalter umfassend: Aufheizen eines Korpusteils (29) mit einer Aufnahmeöffnung (31) zum Aufnehmen eines Schaftabschnittes (27), so dass die Aufnahmeöffnung (31) sich in der Größe verändert und so das Einsetzen des Schaftabschnittes (27) erlaubt, wobei der Schaftabschnitt (27) eine sich axial erstreckende Aussparung (47) aufweist, wobei ein Ende (49) der sich axial erstreckenden Aussparung (47) an einem Ende (51) des Schaftabschnittes (27) angeordnet ist und eine seitliche Aussparung (45) von dem Ende (51) des Schaftabschnittes (27) entfernt angeordnet und zumindestens teilweise gegenüber der sich axial erstreckenden Aussparung (47) in Umfangsrichtung versetzt und mit der sich axial erstreckenden Aussparung (47) über einen ausgesparten gekrümmten Übergangsbereich konstanter Tiefe verbunden ist; Abkühlen des Korpusabschnittes (29) zum Einspannen des Schaftabschnittes (27) in der Aufnahmeöffnung (31) mittels Presspassung; Beschränken bzw. Verhindern einer axialen Bewegung des Schaftabschnittes (27) relativ zu dem Korpusabschnitt (29) mit Hilfe eines Zapfens (33), der in der seitlichen Aussparung (45) des Schaftabschnittes (27) und einer Öffnung des Korpusabschnittes (29) angeordnet ist; Drehen des Schaftabschnittes (27) relativ zu der Aufnahmeöffnung (31) des Korpusabschnittes (29) mit dem Zapfen (33) in der Öffnung des Korpusabschnittes (29), so dass der Zapfen (33) sich von einer Position, in welcher er mit der sich axial erstreckenden Aussparung (47) ausgerichtet ist, zu einer Position, in welcher er mit der seitlichen Aussparung (45) ausgerichtet ist, bewegt, und so eine axiale Bewegung des Schaftabschnittes (27) beschränkt bzw. verhindert wird; Drehen des Schaftabschnittes relativ zu der Aufnahmeöffnung (31) des Korpusabschnittes (29), mit dem Zapfen (33) in der Öffnung des Korpusabschnittes (29), so dass der Zapfen (33) sich aus der Position, in welcher er mit der seitlichen Aussparung (45) ausgerichtet ist, in die Position bewegt, in welcher er mit der sich axial erstreckenden Aussparung (47) ausgerichtet ist und Herausziehen des Schaftabschnittes (27) aus der Aufnahmeöffnung (31) des Korpusabschnittes (29).
Werkzeug (23) für einen Werkzeugaufbau mit Schrumpfpassung (21), der ein Werkzeug (23) mit einem einzusteckenden Schaftabschnitt (27) aufweist, der dafür ausgelegt ist, in einer Aufnahmeöffnung (31) eines Werkzeughalters (25) aufgenommen zu werden, wobei die Aufnahmeöffnung (31) so ausgestaltet ist, dass sie beim Erhitzen des Korpusabschnittes (29) ihre Größe verändert, um den Schaftabschnitt (27) aufzunehmen, und um beim Abkühlen des Korpusabschnittes (29) den Schaftabschnitt (27) mittels Presspassung festzuklemmen, wobei das Werkzeug (23) eine Aussparung aufweist, um einen Teil des Zapfen (33) aufzunehmen, der zwischen dem Schaftabschnitt (27) und dem Korpusabschnitt (29) angeordnet ist, um den Schaftabschnitt (27) in der Aufnahmeöffnung (31) mechanisch zu sichern, wobei der Schaftabschnitt (27) eine seitliche Aussparung (45) hat, die sich quer zu der Achse des Schaftabschnittes (27) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen so ausgelegt ist, dass er sich in die seitliche Aussparung (45) erstreckt, und wobei der Schaftabschnitt (27) eine sich axial erstreckende Aussparung (47) aufweist, wobei ein Ende (49) der sich axial erstreckenden Aussparung (47) an einem Ende (51) des Schaftabschnittes (27) angeordnet ist und die seitliche Aussparung (45) zu dem Ende (51) des Schaftabschnittes (27) entfernt angeordnet und zumindestens teilweise gegenüber der sich axial erstreckenden Aussparung (47) in Umfangsrichtung versetzt und mit der sich axial erstreckenden Aussparung (47) über einen ausgesparten gekrümmten Übergangsbereich konstanter Tiefe verbunden ist.