Die Erfindung betrifft die Gestaltung des Aufnahmeschafts an Bohrwerkzeugen,
insbesondere an Hand- und Maschinengewindebohrern.
Sie ist darüber hinaus auch an anderen mit einen Schaft versehenen
drehenden Werkzeugen, beispielsweise Gewindeformern, Reibahlen, Spezialbohrern,
Verlängerungen für Schneidbohrer und dgl., anwendbar.
Stand der Technik
Grundsätzlich weisen Gewindebohrer einen kreisrunden Schaft auf,
an dessen Ende ein speziell gestalteter Abschnitt als Aufnahme ausgebildet ist.
Die Aufnahme hat üblicherweise einen quadratischen Querschnitt. Damit kann
der Gewindebohrer zum Gewindeschneiden von Hand in ein Windeisen oder beim maschinellen
Herstellen von Gewinden in ein Ausgleichsfutter, zum Beispiel von NC-Maschinen,
eingespannt werden. Diese Vierkantaufnahme dient bei den genannten Werkzeugen zur
Übertragung des Drehmoments auf das Werkzeug.
Bekannt sind auch kombinierte Bohr- und Gewindeschneidwerkzeuge, die
bei der Blechbearbeitung eingesetzt werden. Diese haben in der Regel einen Sechskantschaft
mit einer Schlüsselweite von etwa 6,4 mm und passen somit in handelsübliche
Bithalter. Auch Sonderformen, beispielsweise mit in den Schaft eingearbeiteten Längsnuten
nach DE 34 13 005 oder wenigstens einer
abgeflachten Fläche im Aufnahmeabschnitt, sind bekannt.
Um Gewindebohrer flexibler einsetzen zu können, bedient man sich
speziell ausgebildeter Adapter. Ein Solcher ist im deutschen Gebrauchsmuster 295
03 886 beschrieben.
Die Benutzung von Adaptern ist in der Technik weit verbreitet, so
auch beim Herstellen von Gewinden im Handwerker- und Hobbybereich.
Bei höheren Präzisionsanforderungen empfiehlt sich, exakt
spannbare Schneidwerkzeuge zu verwenden, um unzulässige Toleranzabweichungen
auszuschließen und wesentlich höhere Standzeiten der Werkzeuge zu erreichen.
Um bei höheren Anforderungen dennoch die angesprochene Einsatzflexibilität
gewährleisten zu können, wird der nachfolgend beschriebene Erfindungsvorschlag
unterbreitet.
Aufgabenstellung
Ein Gewindebohrer bzw. ein anderes gattungsgemäßes Werkzeug
besitzt üblicherweise einen kreisrunden Schaft, der in einem Aufnahmeabschnitt
übergeht.
Ausgehend vom beschriebenen Stand der Technik wäre es wünschenswert,
Gewindebohrer und dgl. zur Verfügung zu haben, die sowohl exakt spannbar als
auch flexibel einsetzbar sind und sich somit gleichermaßen für Maschinen-
und Handbetrieb eignen.
Unter Meidung von Adapterlösungen ist der Aufnahmeabschnitt derart
zu gestalten, dass die genannten Anforderungen erfüllbar sind.
Nach Schutzanspruch 1 ist die Aufnahme in zwei Abschnitte unterteilt,
nämlich einem sich an den kreisrunden Schaft anschließenden Aufnahmeabschnitt
mit im Wesentlichem dreieckigen Querschnitt und einem sich daran anschließenden
Aufnahmeabschnitt mit im Wesentlichem quadratischen Querschnitt.
Die Querschnittsfläche des dreieckigen Aufnahmeabschnitts liegt
innerhalb des Kreisquerschnitts des Schaftes. Sie kann in der Größe variieren
und ist dadurch für den vorgesehenen Einsatzzweck des Werkzeugs optimierbar.
Die Querschnittsfläche des quadratischen Aufnahmeabschnitts befindet sich sowohl
innerhalb des Schaftquerschnitts als auch innerhalb der Querschnittsfläche
des dreieckigen Aufnahmeabschnitts.
Daraus ergeben sich für beide Aufnahmeabschnitte Abrundungen
auf Grund des kreisförmigen Schaftgrundkörpers. Auf Grund des dreieckigen
Aufnahmeabschnitts sind im quadratischen Aufnahmeabschnitt zusätzlich Abschrägungen
im an sich quadratischen Querschnitt gebildet.
Somit ist ein mit einer derartigen erfindungsgemäßen Aufnahme
ausgestatteter Gewindebohrer oder dgl. in eine Spannvorrichtung mit quadratischer
Fassung, beispielsweise ein Windeisen, einsetzbar, ohne dass der Dreiecksbereich
der Aufnahme störend wirkt. Darüber hinaus ist er im Dreiecksbereich der
Aufnahme mittels eines Dreibackenfutters spannbar, für das wiederum der quadratische
Aufnahmeabschnitt kein Hindernis darstellt.
Da sich der Dreiecksbereich nicht über die gesamte Schaftlänge
erstreckt, kann das Schneidwerkzeug beispielsweise mittels eines Drei- oder Vierbackenfutters
auch weiterhin auf den kreisrunden Schaft gespannt werden. Das ist vor allem dann
sinnvoll, wenn die verwendete Maschine nicht über eine Ratsch- oder Rutschkupplung
verfügt.
Das Schneidwerkzeug kann sich somit notfalls im Futter drehen, bevor
es abbricht. In beiden Aufnahmeabschnitten sind konstruktiv nicht vollständig
nutzbare Funktionsflächen gebildet, die sich aus den dreieckigen bzw. quadratischen
Querschnittsgrundformen ergeben. Für die erforderliche Kraftübertragung
ist diese Einschränkung allerdings ohne Auswirkung.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel an
Hand von skizzenhaften Darstellungen näher erläutert.
Die darin verwendeten Bezugszeichen haben folgende Bedeutung:
- 1
- Schaft (mit rundem Querschnitt),
- 2
- Aufnahmeabschnitt (mit dreieckigem Querschnitt),
- 3
- Aufnahmeabschnitt (mit quadratischem Querschnitt),
- A–A
- Schnittebene (im Aufnahmeabschnitt mit quadratischem Querschnitt),
- B–B
- Schnittebene (im Aufnahmeabschnitt mit dreieckigem Querschnitt),
- C–C
- Schnittebene (im Schaft mit rundem Querschnitt).
In 1 sind die geometrischen Grundformen
des Schaftes 1 und der Aufnahmeabschnitte 2 und 3 dargestellt,
wobei unter Verweis auf die 2 und 4–6
die Kreisform dem Schaftquerschnitt gemäß Schnittebne C– entspricht,
während die Dreiecksform dem sich anschließenden Aufnahmeabschnitt
2 (Schnittebne B–B) und die Quadratform dem folgenden Aufnahmeabschnittschnitt
3 (Schnittebne A–A) zuzuordnen sind.
2 stellt darüber hinaus eine Vorderansicht der
Schaftgestaltung von einer Funktionsfläche des Aufnahmeabschnitts
2 aus gesehen dar.
3 zeigt die zugehörige Draufsicht.
Aus den Darstellungen in den 1,
4, 5 und 6
wird deutlich, dass die Querschnittsfläche der Schnittebene B–B innerhalb
der Querschnittsfläche der Schnittebene C–C liegt.
Außerdem befindet sich die Querschnittsfläche der Schnittebene
A–A innerhalb der Querschnittsflächen der Schnittebenen C–C und
B–B.
Zu den sich daraus ergebenden Abrundungen und Abschrägungen wird
auf die Ausführungen in der voranstehenden Beschreibung verwiesen.