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Hintergrund der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Kupplungsstelle für ein sich in Axialrichtung erstreckendes modulares Rotationswerkzeug, insbesondere Bohrwerkzeug mit einem Träger und mit einem darin eingesetzten Werkzeugkopf mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Werkzeugkopf sowie einen Träger für ein derartiges modulares Rotationswerkzeug.
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Ein derartiges Rotationswerkzeug mit einer derartigen Kupplungsstelle ist aus der
EP 1 476 269 B1 zu entnehmen.
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Unter Rotationswerkzeug wird allgemein ein Werkzeug zur spanenden Bearbeitung von Werkstoffen verstanden, welches zur Werkstückbearbeitung um seine eigene, sich in Axialrichtung erstreckende Rotationsachse drehend eingesetzt wird.
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Bei dem aus der
EP 1 476 269 B1 bekannten Bohrwerkzeug wird der Werkzeugkopf ausschließlich klemmend im Träger eingesetzt. Der Träger weist hierzu zwei einander in etwa gegenüberliegende Klemmstege auf, die eine radiale Klemmkraft auf den Werkzeugkopf ausüben. Der Werkzeugkopf wird durch ein Verdrehen etwa um 90° mit den Klemmstegen verspannt. Hierbei kommen zueinander korrespondierende Kupplungsflächen des Werkzeugkopfes und des Trägers an üblicherweise linienförmigen Kontaktbereichen zum Anliegen. Die Befestigung des Werkzeugkopfes erfolgt über die in diesen Kontaktbereichen ausgeübte radiale Klemmkraft infolge einer Presspassung zwischen Werkzeugkopf und Träger.
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Aufgabe der Erfindung
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Sitz zweier Kupplungsteile, insbesondere eines Werkzeugkopfes in einem Träger zu ermöglichen.
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Lösung der Aufgabe
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Kupplungsstelle mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einem Werkzeugkopf mit den Merkmalen des Anspruchs 9 und mit einem Träger mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Die im Hinblick auf die Kupplungsstelle angeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen sind sinngemäß auch auf den Werkzeugkopf bzw. den Träger übertragbar.
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Die Kupplungsstelle dient allgemein zur klemmenden Verbindung zwischen einem Träger und einem darin eingesetzten Werkzeugkopf. Die Kupplungsstelle umfasst hierbei ein erste Kupplungsteil und ein zweites Kupplungsteil, die durch ein wechselseitiges Verdrehen unter Ausbildung einer in radialer Richtung wirkenden Presspassung miteinander koppelbar sind. Jedes Kupplungsteil weist zwei einander gegenüberliegende Kupplungsflächen mit Kontaktbereichen auf, in denen die Presspassung ausgebildet wird. Das erste Kupplungsteil ist beispielsweise Bestandteil des Werkzeugkopfes und das zweite Kupplungsteil Bestandteil des Trägers, oder umgekehrt. Entscheidend ist das relative Zusammenwirken der beiden Kupplungsteile.
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Zur Verbesserung des Klemmsitzes ist vorgesehen, dass zumindest beim ersten Kupplungsteil zumindest eine der beiden Kupplungsflächen zumindest zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Kontaktbereiche aufweist, wobei zur Ausbildung der Kontaktbereiche zwischen diesen ein erster Freigang ausgebildet ist, in dem die beiden Kupplungsteile in gekoppelten Zustand nicht aneinander anliegen. Der erste Freigang ist bevorzugt lediglich bei einem Kupplungsteil ausgebildet.
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Durch diese Maßnahme wird daher zumindest eine Kupplungsfläche geteilt, so dass innerhalb einer Kupplungsfläche mehrere Kontaktbereiche für einen insbesondere linienförmigen, sich in Axialrichtung erstreckenden Kontakt (Presspassung) erzeugt wird. Damit wird der entscheidende Vorteil erzielt, dass im Vergleich zu der bekannten herkömmlichen Kupplung zumindest ein Dreipunkt- oder Dreilinienkontakt ausgebildet wird, so dass insgesamt die Stabilität der Kupplungsverbindung verbessert wird.
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Diese Ausgestaltung beruht auf der Erkenntnis, dass bei der herkömmlichen Kupplung eine Klemmung lediglich an zwei im Wesentlichen einander gegenüberliegenden, sich in Axialrichtung erstreckenden Kontaktlinien ausgebildet wird, was in bestimmten Betriebssituationen zu einer Lockerung der Kupplungsverbindung führen konnte. Insbesondere wenn das Werkzeug als Bohrwerkzeug ausgebildet ist und bei einer Sacklochbohrung aus dem Bohrloch wieder herausgeführt wird. Auch führt dieser lediglich linienförmig Kontakt an zwei gegenüberliegenden Kontaktlinien dazu, dass die beiden Kupplungsteile geringfügig zueinander verkippen können.
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Durch die Unterbrechung zumindest einer der Kupplungsflächen und der Erzeugung von mehreren Kontaktbereichen pro Kupplungsfläche werden diese Nachteile in besonders einfacher Weise vermieden, ohne dass grundsätzliche und bewehrte Design der aus der
EP 1 476 269 B1 zu entnehmenden Kupplungsgeometrie grundsätzlich abändern zu müssen. Bis auf die hier beschriebenen Änderungen werden daher der Träger und der Werkzeugkopf vorzugsweise zumindest weitgehend identisch zu den in der EP 1 476 269 B1 beschriebenen Ausgestaltungen ausgebildet. Auf diese Beschreibung wird daher insoweit Bezug genommen.
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Die Kupplungsflächen eines jeweiligen Kupplungsteils bilden jeweils ein einander gegenüberliegendes Paar. Weitere Kupplungsflächen sind daher nicht vorgesehen. Die Kupplungsflächen sind üblicherweise jeweils 180° um die Rotationsachse drehversetzt zueinander angeordnet. Zwischen den Kupplungsflächen ist vorzugsweise jeweils eine Spannut ausgebildet, vorzugsweise sowohl beim Träger als auch beim Werkzeugkopf.
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Für die Erzeugung der in radialer Richtung wirkenden Presspassung weist das innenliegende Kupplungsteil üblicherweise ein Übermaß in seinem maximalen Außendurchmesser im Vergleich zu dem Innendurchmesser des äußeren Kupplungsteils auf. Neben dem Klemmsitz sind vorzugsweise keine weiteren Befestigungsvarianten, wie beispielsweise Schraubbefestigung etc. vorgesehen. Entsprechend lässt sich für einen einfachen Austausch eines verschlissenen Werkzeugkopfes dieser durch ein Verdrehen und Herausziehen aus dem Träger von diesem lösen.
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Unter Freigang zwischen den beiden Kontaktbereichen wird allgemein ein Oberflächenbereich der Kupplungsflächen verstanden, welcher in radialer Richtung zurückgesetzt ist, so dass die beiden durch den Freigang gebildeten Kontaktbereiche in radialer Richtung überstehen.
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Im Hinblick auf eine einfache Herstellung der beiden Kupplungsteile liegen die Kontaktbereiche zumindest eines und vorzugsweise beider Kupplungsteile auf einer Kreisbogenlinie. Eine im Querschnitt gesehene kreisrunde Ausgestaltung des jeweiligen Kupplungsteils ist herstellungstechnisch in einfacher Weise durch Schleifen zu ermöglichen. Im ersten Schritt wird daher der Kupplungsteil, beispielsweise ein Befestigungszapfen des Werkzeugs, rund geschliffen, wobei anschließend der Freigang in das rund geschliffene Kupplungsteil eingebracht (eingeschliffen) wird.
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Für ein einfaches Einführen in das komplementäre Kupplungsteil durch das relative Verdrehen der beiden Teile zueinander ist zumindest eines der beiden Kupplungsteile mit einer Einführschräge oder eine Einführphase an seiner vorderen Kante versehen. Unter vorderer Kante wird der endseitige Abschnitt der Kupplungsfläche verstanden, der in Drehrichtung beim Verdrehen der Kupplungsteile beim Einsetzen vorlaufend ist.
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Alternativ oder ergänzend können die beiden Kupplungsteile auch unterschiedliche Querschnittsgeometrien, beispielsweise eine kreisrunde mit einer elliptischen Querschnittsfläche kombinieren, so dass ein einfaches Verdrehen gegeneinander ermöglicht ist.
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In bevorzugter Ausgestaltung sind um den genannten Umfang genau drei Kontaktbereiche ausgebildet. Dies führt zu einer guten Klemmverbindung mit definierten Kontaktbereichen, da keine Überbestimmung vorliegt.
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Alternativ hierzu weist jede der beiden gegenüberliegenden Kupplungsflächen zumindest des einen Kupplungsteils zwei Kontaktbereiche mit einem dazwischen angeordneten Freigang auf. Hierdurch sind also zumindest und vorzugsweise genau vier Kontaktbereiche ausgebildet. Diese sind bevorzugt paarweise jeweils 180° einander gegenüberliegend angeordnet. Diese gegenüberliegende Anordnung ist herstellungstechnisch von Vorteil. Da es für die Ausbildung der gewünschten Presspassung auf eine hohe Maßgenauigkeit ankommt ist beim Herstellen nämlich ein Vermessen der Kontaktbereiche im Hinblick auf ihre radiale Position erforderlich, was bei dieser Geometrie in einfacher Weise möglich ist.
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Gemäß einer zweckdienlichen Weiterbildung sind die Kontaktbereiche auch in Axialrichtung durch die Anordnung eines zweiten Freigangs unterteilt, so dass ein jeweiliger Kontaktbereich durch zumindest zwei axial voneinander beabstandete Teilkontaktbereiche gebildet ist, nämlich ein vorderer, einer Werkzeugspitze zugewandter Teilkontaktbereich und ein hinterer, einem Trägerschaft zugewandten Teilkontaktbereich. Durch diese Maßnahme sind nunmehr nicht nur in Umfangsrichtung sondern auch in Axialrichtung mehrere definierte Anlagepunkte geschaffen, so dass auch in die Axialrichtung eine verbesserte Klemmbefestigung erreicht ist. Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, den ersten Freigang am ersten Kupplungsteil und den zweiten Freigang am zweiten Kupplungsteil auszubilden. Vorzugsweise sind die beiden Freigänge jedoch am gleichen Kupplungsteil ausgebildet.
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Zweckdienlicherweise ist der zweite Freigang hierbei durch eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Nut ausgebildet.
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Der Träger als das eine Kupplungsteil weist vorzugsweise zwei voneinander durch Spannuten getrennte Klemmstege auf, die freie Stirnseiten aufweisen, die auch bei eingesetztem Werkzeugkopf nicht von diesem überdeckt werden. In alternativen Ausgestaltungen kann der Werkzeugkopf die Klemmstege in axialer Richtung auch vollständig überdecken.
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Generell werden bei der Ausbildung der Klemmverbindung zwischen den beiden Kupplungsteilen die Klemmstege radial etwas elastisch aufgespreizt. Aufgrund ihres freien Endes wird dabei der vordere Teilbereich etwas stärker aufgespreizt als der hintere mit dem Träger verbundene Teilbereich. Um an allen Kontaktpunkten eine hohe, möglichst gleich große Klemmkraft zu erzielen ist in zweckdienlicher Weiterbildung der vordere Teilkontaktbereich bzgl. des hinteren Teilkontaktbereichs radial in Richtung zum anderen Kupplungsteil nach außen versetzt. Hierunter wird verstanden, dass der vordere Teilkontaktbereich im Falle des inneren Kupplungsteils (Klemmzapfen des Werkzeugkopfes) radial auf einer weiter außen liegenden Position (bezogen auf die Rotationsachse) liegt als der hintere Teilbereich. Bei einem äußeren Kupplungsteil (Träger mit den Klemmstegen) ist es umgekehrt und der vordere Teilkontaktbereich ist insoweit radial nach außen versetzt (also von der normalen Kupplungsfläche weggerichtet) als dass sein Abstand zur Rotationsachse geringer als bei dem hinteren Teilkontaktbereich ist.
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Diese Ausgestaltung wirkt daher insgesamt einer elastischen radialen Aufspreizung bei den gabelförmigen Klemmstegen entgegen und kompensiert diese Aufspreizung.
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In bevorzugter Ausgestaltung verlaufen die Kupplungsflächen und damit auch die Kontaktbereiche parallel zur Axialrichtung. Bei den beiden Kupplungsteilen handelt es sich daher vorzugsweise um zumindest im Wesentlichen zylindrische Elemente, also auf Seiten des Werkzeugkopfes um einen im Wesentlichen zylindrischen Befestigungszapfen und auf Seiten des Trägers um eine im Wesentlichen zylindrische Aufnahme.
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Alternativ hierzu sind die Kupplungsflächen zueinander bzgl. der Rotationsachse geneigt angeordnet, so dass die Kupplungsflächen jeweils einen Abschnitt einer Kegelmantelfläche mit der Rotationsachse als Kegelachse bilden. Bei derartigen Ausgestaltungen wird beim Verdrehen der beiden Kupplungsteile ein in axialer Richtung wirkender Formschluss nach Art einer Schwalbenschwanz-Verbindung ausgebildet. Auch bei dieser Ausführungsvariante ist der vordere Teilkontaktbereich bzgl. des hinteren Teilkontaktbereichs radial nach außen versetzt. Wobei als Bezugslinie für das radiale Versetzen der Verlauf der Kegelmantelfläche in Axialrichtung zu verstehen ist. D.h. der vordere Teilkontaktbereich ist bzgl. eines vom hinteren Teilkontaktbereich verlängerten Kegelmantelabschnitts radial nach außen versetzt, um die radiale Aufspreizung der Klemmstege zu kompensieren.
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In bevorzugter Ausgestaltung ist das erste Kupplungsteil mit den durch den ersten und vorzugsweise auch durch den zweiten Freigang gebildeten Kontaktbereichen sowie Teilkontaktbereichen am Werkzeugkopf ausgebildet. In diesem Fall ist daher das erste Kupplungsteil ein am Werkzeugkopf angeordneter Befestigungszapfen. Entsprechend ist korrespondierend hierzu das zweite Kupplungsteil am Träger und zwar insbesondere als Zapfenaufnahme für den Befestigungszapfen ausgebildet. Gemäß einer bevorzugten Alternative ist der erste und oder der zweite Freigang im Bereich der Zapfenaufnahme ausgebildet. Durch diese Maßnahme werden im Bereich der Zapfenaufnahme die Kontaktpunkte über die Einarbeitung des jeweiligen Freigangs festgelegt. Diese sind dadurch immer an einer definierten Position, selbst bei mehrfachem Wechsel des Werkzeugkopfes. Bei einer Anordnung des Freigangs ausschließlich an den Befestigungszapfen des Trägers besteht die Möglichkeit, dass durch Toleranzschwankungen bei verschiedenen Werkzeugköpfen die Kontaktbereiche an unterschiedlichen axialen und/oder Umfangspositionen sind, so dass infolge eines Verschleißes bei wiederholtem Austausch des Werkzeugkopfes die Klemmfähigkeit des Trägers nachlassen kann.
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Beschreibung der Figuren
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen:
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1A, 1B ein Bohrwerkzeug mit einem ausschnittsweise dargestelltem Träger und einem Werkzeugkopf in einer Explosionsdarstellung vor dem Zusammenfügen der beiden Kupplungsteile (1A) sowie in der montierten Endposition (1B),
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2A einen Werkzeugkopf in einer Seitenansicht gemäß einer ersten Ausführungsvariant,
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2B eine Schnittansicht gemäß der Linie 2B-2B in 2A,
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2C eine vergrößerte Darstellung der 2B im Bereich des Befestigungszapfens,
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3A–3C eine zweite Ausführungsvariante des Werkzeugkopfes mit den Ansichten entsprechend 2A–2C,
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4A–4C eine dritte Ausführungsvariante eines Werkzeugkopfes mit den Ansichten entsprechend den 2A–2C,
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5A eine vierte Ausführungsvariante eines Werkzeugkopfes in perspektivischer Darstellung,
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5B eine Explosionsdarstellung eines ausschnittsweise dargestellten Trägers mit dem Werkzeugkopf gemäß 5A ähnlich der 1A,
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6 eine Explosionsdarstellung ähnlich der 5B und 4A mit einer zweiten Ausführungsvariante des Trägers.
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In den Figuren sind gleichwirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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Die Kupplungsstelle wird anhand eines modularen Bohrwerkzeugs beschrieben. Dieses weist einen Werkzeugkopf 2 und einen Träger 4 auf. Werkzeugkopf 2 sowie Träger 4 erstrecken sich in Axialrichtung 6 und bilden jeweils einen bzgl. einer Rotationsachse A rotationssymmetrischen Körper. Die Rotationsachse A erstreckt sich in Axialrichtung 6. Im Betrieb rotiert das Bohrwerkzeug in Rotationsrichtung 7. Der ausschnittsweise dargestellte Träger 4 weist an seiner vorderen Endseite zwei einander gegenüberliegende Klemmstege 8 auf, die voneinander durch jeweils eine Sparnut 10 getrennt sind. Im rückwärtigen Bereich weist der Träger einen hier nicht näher dargestellten Spanschaft zum Einspannen in eine Werkzeugmaschine auf.
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Die beiden Klemmstege 8 erstrecken sich in Axialrichtung 6 jeweils in etwa gabelförmig zum Werkzeugkopf 2 hin. Sie sind stufenförmig ausgebildet und weisen eine vordere freie Stirnseite 12 auf, die unter Ausbildung einer Stufe in eine insbesondere horizontal verlaufende Auflagefläche 14 übergeht. Die jeweiligen Klemmstege 8 sind umfangsseitig außen am Träger 4 ausgebildet. Bei eingesetztem Werkzeugkopf 2 sind die freien Stirnseiten 12 vom Werkzeugkopf unbedeckt, wohingegen dieser mit einer planen Unterseite auf den Auflageflächen 14 aufliegt. Die Klemmstege 8 weisen weiterhin etwa senkrecht zur Umfangsrichtung orientierte Anschlagsflächen 15 auf, die sich zudem etwa in Axialrichtung 6 erstrecken und zur Drehmomentübertragung beim Betrieb dienen.
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Zwischen den Klemmstegen 8 ist eine Aufnahme für den Werkzeugkopf 2 ausgebildet. Von der Auflagefläche 14 ausgehend weist der Träger 14 ein sich entgegen der Axialrichtung 6 erstreckende Zapfenaufnahme 16 auf. Durch die Unterbrechung durch die Spannuten 10 weist diese lediglich Teilmantelflächen auf, die vorzugsweise zylindrische Teilflächen sind. Diese Teilmantelflächen bilden jeweils Kupplungsflächen 18A der Zapfenaufnahme 16.
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Der Werkzeugkopf 2 ist für eine klemmende Befestigung in der Zapfenaufnahme 16 des Trägers 4 ausgebildet. Entsprechend weist er einen Befestigungszapfen 22 auf, welcher umfangsseitig ebenfalls gegenüberliegende Kupplungsflächen 18B aufweist. Im Ausführungsbeispiel sind diese ebenfalls durch Ausnehmungen für die Spannut 10 voneinander getrennt. Der Befestigungszapfen 22 weist im Ausführungsbeispiel eine zylinderförmige Geometrie auf. In Axialrichtung 6 schließt sich an den Befestigungszapfen 22 das eigentliche Kopfteil 24 mit Schneiden 26 an. Das Kopfteil 24 weist im Ausführungsbeispiel eine in etwa kegelmantelförmige Stirnfläche auf, wobei die einzelnen Flächenabschnitte jeweils Freiflächen zu den Schneiden 26 ausbilden. Die Spannuten 10 sind im Werkzeugkopf 2 weitergeführt. Weiterhin ist am Außenumfang eine Werkzeugaufnahme 28 zum Angriff eines Montagewerkzeugs zum Auswechseln des Werkzeugkopfes 2 zu erkennen.
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Entgegen der Axialrichtung 6 schließt sich an den Befestigungszapfen 22 noch ein Zentrierzapfen 30 an, der jedoch nicht geklemmt wird.
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Zum Einsetzen des Werkzeugkopfes 2 in den Träger 4 wird der Werkzeugkopf 2 zunächst entgegen der Axialrichtung 6 in die Aufnahme am Träger 4 eingeführt, so dass der Befestigungszapfen 22 in die Zapfaufnahme 16 eingeführt wird. Der Werkzeugkopf 2 ist hierbei in Rotationsrichtung 7 gegenüber seiner Endposition im eingesetzten Zustand etwas verdreht, beispielsweise um etwa 90°. Hierdurch liegen die Kupplungsflächen 18B des Befestigungszapfens 22 in den durch die Spannut 10 freigeschnittenen Bereichen der Zapfenaufnahme 16. Anschließend wird der Werkzeugkopf 2 relativ zum Träger 4 entgegen der Rotationsrichtung verdreht, bis er an den umfangsseitigen Anschlagsflächen 15 zum Anliegen kommt. Bei diesem Eindrehen wird eine in radialer Richtung wirkende Presspassung zwischen den Kupplungsflächen 18A, 18B ausgebildet. Weitere Befestigungsmittel sind nicht vorgesehen.
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Der grundsätzliche hier beschrieben Aufbau des Trägers
4 und des Werkzeugkopfes
2 entspricht im Wesentlichen der Ausgestaltung des zu den
1 bis
5 beschriebenen Ausführungsbeispiels gemäß der
EP 1 476 269 B1 , auf die hiermit verwiesen und deren Beschreibung mit aufgenommen wird. Die grundsätzliche Geometrie kann alternativ auch ausgestaltet sein, wie das Ausführungsbeispiel, wie es zu den
8 bis
10 der EP 1 476 269 B1 beschrieben ist.
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Anstelle der im Wesentlichen zylinderförmigen Ausgestaltung des Befestigungszapfens
22 sowie der Zapfenaufnahme
16 ist auch eine Art Schwalbenschwanz-Verbindung möglich. Insbesondere ist eine Kupplungsgeometrie als alternative Ausgestaltung vorgesehen, wie sie in der bisher unveröffentlichten
deutschen Anmeldung mit dem amtlichen Aktenzeichen 10 2012 200 690.7 beschrieben ist. Der Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung wird insoweit hiermit mit einbezogen.
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Bei den hier beschriebenen Ausführungsvarianten ist ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal zu diesen bekannten Geometrien grundsätzlich darin zu sehen, dass zumindest eine der Kupplungsflächen 18A, 18B durch einen ersten Freigang 40 unterbrochen ist, so dass beidseitig dieses ersten Freigangs 40 zwei Kontaktbereiche 42 ausgebildet sind, an denen die radiale Presspassung ausgebildet wird. Der erste Freigang 40 erstreckt sich dabei in Axialrichtung 6 und durch einen Flächenabschnitt gebildet, der im Vergleich zu den Kontaktbereichen 42 radial zurückversetzt ist, so dass die Kontaktpunkte zwischen den Kupplungsflächen 18A, 18B definiert innerhalb der beiden Kontaktbereiche 42 liegen.
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Im Ausführungsbeispiel der 1A, 1B ist der erste Freigang 40 an dem Befestigungszapfen 22 ausgebildet. Die Zapfenaufnahme 16 weist demgegenüber keinerlei Freigang 40 auf. Die entsprechende Kupplungsfläche 18A ist daher ununterbrochen und insbesondere eine zylindrische Teilmantelfläche.
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Unterschiedliche Ausführungsvarianten der Ausbildung der Kontaktbereiche 42 am Befestigungszapfen 22 ergeben sich im Zusammenhang mit den 2A bis 2C, 3A bis 3C sowie 4A bis 4C.
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Bei der Ausgestaltung gemäß der 2A bis 2C sind insgesamt zwei erste Freigänge 40 und entsprechend 4 Kontaktbereiche 42 ausgebildet. Die entsprechenden Flächenbereiche sind jeweils etwa um 180° einander gegenüberliegend angeordnet. Der Befestigungszapfen 22 ist im Wesentlichen zylindrisch und wird herstellungstechnisch durch rundschleifen ausgebildet, wobei anschließend zur Ausbildung der Flächen für die beiden gegenüberliegenden ersten Freigange 40 jeweils eine Abflachung durch Schleifen vorgenommen wird. Die idealisierte Kreisform ist durch eine gestrichelte Linie dargestellt, die Freigänge 40 sind gegenüber dieser Kreislinie radial zurückgesetzt.
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Wie weiterhin insbesondere aus der vergrößerten Darstellung gemäß der 2C zu entnehmen ist, ist zumindest an einer vorderen Kante der Kupplungsfläche 18B eine Einführschräge 44 ausgebildet, um ein leichtes Eindrehen des Werkzeugkopfes 2 in den Träger 4 zu gewährleisten. Die Einführschräge 44 liegt bevorzugt auf einer elliptischen Linie. Bevorzugt läuft eine jeweilige Kupplungsfläche 18B beidseitig entlang einer elliptischen Linie aus.
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Die Ausgestaltung gemäß der 2A bis 2C ist herstellungstechnisch besonders einfach zu verwirklichen, da durch die gegenüberliegenden Kontaktbereiche 42 die Maßgenauigkeit in einfacher Weise messtechnisch überwacht werden kann.
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Bei der Ausführungsvariante der 3A bis 3C sind insgesamt drei Kontaktbereiche 42 ausgebildet, was im Hinblick auf die Zuverlässigkeit der Klemmverbindung im Vergleich zu der Überbestimmung mit vier Kontaktbereichen 42 Vorteile bietet. Zur Ausbildung der drei Kontaktbereiche 42 wird die eine Kupplungsfläche 18B (linke Hälfte der 3C) etwa mittig durch den ersten Freigang 40, welcher wiederum eine Abflachung ist, in zwei Kontaktbereiche 42 unterteilt. An der gegenüberliegenden zweiten Kupplungsfläche 18B wird demgegenüber der mittlere Teilbereich der Kupplungsfläche 18B unverändert gelassen und es werden seitlich zwei Freigange 40 ausgebildet, so dass ein definierter mittiger Kontaktbereich 42 ausgebildet ist. Grundsätzlich würde sich ein Kontaktbereich 42 an der rechten Kupplungsfläche 18B unabhängig von den Freigängen 40 ausbilden. Durch die Einbringung dieser Abflachungen wird jedoch der Kontaktbereich 42 näher bestimmt. Auch bei dieser Ausführungsvariante sind wiederum Einführschrägen 44 vorgesehen, die im Vergleich zu der optimalen Kreislinie radial nach innen verlaufen.
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Beim Ausführungsbeispiel der 4A bis 4C sind wiederum insgesamt vier Kontaktbereiche 42 ausgebildet, wobei hierzu pro Kupplungsfläche 18B jeweils zwei erste Freigange 40 durch Anbringung von Abflachungen ausgebildet sind. Durch das definierte Einbringen von Abflachungen kann der Flächenbereich, also der Umfangsbereich, an dem die Kontaktbereiche 42 ausgebildet sind, genauer definiert werden, so dass die Kontaktbereiche 42 also eine vergleichsweise geringe Umfangslinie aufweisen.
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Alle zu den 2A bis 2C, 3A bis 3C und 4A bis 4C beschriebenen Werkzeugköpfe werden vorzugsweise in einen Träger 4 eingesetzt, wie er in der 1A gezeigt ist, bei dem also die Kupplungsfläche 18A ununterbrochen und beispielsweise durch zylindrische Teilmantelflächen gebildet ist.
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Bei dem Werkzeugkopf gemäß der Ausführungsvariante der 5A ist zusätzlich zu einem zumindest einen ersten Freigang 40 noch ein zweiter Freigang 46 angeordnet, der im Wesentlichen horizontal nach Art einer Teilringnut jede der Kupplungsfläche 18B in einen oberen und unteren Teilbereich unterteilt. Damit werden die durch den ersten Freigang 40 ausgebildeten Kontaktbereiche 42 in einen vorderen Teilkontaktbereich 48A und einen hinteren Teilkontaktbereich 48B unterteilt. Dieser zweite Freigang 46 lässt sich mit jeder der zuvor beschriebenen Ausführungsvarianten kombinieren. Als Träger 4 wird wiederum beispielsweise der in 1A dargestellte Träger mit den ununterbrochenen Kupplungsflächen 18A eingesetzt, wie dies in der 5B dargestellt ist.
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Durch die Maßnahme der zusätzlichen Unterbrechung der Kontaktbereiche 42 in Axialrichtung werden somit auch in Axialrichtung definierte Kontakt und damit Klemmpunkte für eine möglichst zuverlässige Klemmung erzielt. Um das beim Eindrehen des Werkzeugkopfs erfolgende elastische Aufweitung der beiden gegenüberliegenden Klemmstege 8 zu kompensieren ist der vordere Teilkontaktbereich 48A vorzugsweise radial geringfügig nach außen versetzt, um in beiden Teilkontaktbereichen 48A, 48B die gleichen Klemmkräfte zu erzielen.
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Der zweite Freigang 46 verläuft jeweils durchgehend über die gesamte Kupplungsfläche 18B in Umfangsrichtung und verbindet damit die beiden Ausnehmungen für die Spannuten 10.
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Schließlich ist in 6 eine weitere Ausführungsvariante dargestellt, bei der der zweite Freigang 46 am Träger durch Einbringung einer Umfangsnut in den Teilmantelflächen der Zapfenaufnahme 16 ausgebildet ist. Demgegenüber ist der erste Freigang 40 am Befestigungszapfen 22 ausgebildet. Durch diese Maßnahmen werden daher an dem einen Kupplungsteil die Kontaktbereiche 42 ausgebildet und an dem anderen Kupplungsteil die Teilkontaktbereiche 48A, 48B. Durch Einbringung der Freigänge 40, 46 kann daher insgesamt ein sich sowohl in Umfangsrichtung als auch in Axialrichtung 6 erstreckendes beispielsweise schachbrettartiges Kontaktmuster erzeugt werden. Die Freigänge 40, 46 können wahlweise entweder an der Zapfenaufnahme 16 oder dem Befestigungszapfen 22 oder auch verteilt auf diese beiden Elemente angebracht werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1476269 B1 [0002, 0004, 0011, 0045]
- DE 102012200690 [0046]
