Werkzeughalter mit Spanbrecher Die vorliegende Erfindung betrifft einen Werkzeug halter mit Spanbrecher und Mitteln, um diesen bezüg lich der Schneidkante stufenlos zu verstellen.
Es sind Werkzeughalter mit Spanbrechern bekannt, bei welchen der Spanbrecher z. B. mit Hilfe eines Dreh exzenters stufenlos bezüglich der Schneidkante eines Werkzeuges verstellt wird. Diese Ausführung ist jedoch nicht selbsthemmend und bedarf spezieller Mittel, um die einmal eingestellte Lage des Spanbrechers zu fixie ren.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, diesen Nachteil zu vermeiden.
Der erfindungsgemässe Werkzeughalter zeichnet sich dadurch aus, dass diese Verstellmittel selbsthemmend sind.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird anschliessend anhand von Figuren erläutert. Es zeigt: Fig. 1 einen Klemmwerkzeughalter in Draufsicht, Fig. 2 einen Schnitt des Werkzeughalters gemäss Fig. 1, nach Linie II-II, Fig. 3 einen Schnitt gemäss Linie III-III der Fig. 1, Fig. 4 einen Spanner zum Klemmwerkzeughalter nach den Fig. 1-3, in Draufsicht, Fig. 5 einen Längsschnitt durch den Spanner gemäss Fig. 4, Fig. 6 eine Ansicht auf eine Bodenplatte von unten, Fig. 7 einen Querschnitt durch die Bodenplatte nach Fig. 6, Fig. 8 eine Ansicht auf eine Wende- oder Schneid platte von unten, Fig. 9 einen Schnitt durch die Platte gemäss Linie IX-IX der Fig. 8, Fig. 10 eine Spanbrecherplatte in Aufsicht, Fig. 11 die Spanbrecherplatte nach Fig. 12 in Seiten ansicht, Fig.
12 eine Ansicht auf eine Regulierscheibe mit Spiralnut, von unten, Fig. 13 einen Meridianschnitt durch die Regulier scheibe nach Fig. 12, Fig. 14 eine perspektivische Darstellung des Klemm werkzeughalters gemäss den Fig. 1-3 mit den zum Ein setzen bereiten Teilen, dargestellt in der Reihenfolge ihres Einsatzes in den Halter.
Ein Klemmwerkzeughalter 1 weist in seinem Vorder teil zwei in eine Vorderkante 3 zusammenlaufende Seitenflächen 5 und 7 auf. Der Halter 1 ist mit einer terrassenartigen Auflagefläche 9 versehen, von welcher eine Gewindebohrung 10 ins Innere des Halters 1 führt. Parallel zur Seitenfläche 7 verläuft die Längsachse einer nutenförmigen Ausnehmung 11, deren hintere Abschluss wand 13 zylinderförmig ausgebildet ist. Die Boden fläche 15 der Ausnehmung 11 liegt in der gleichen Ebene wie die Auflagefläche 9. Diese Ausnehmung 11 ist ferner durch zwei Seitenflächen 17 und 19 begrenzt, welche mit der Bodenfläche 15 einen Winkel von 90 bilden.
Im Boden der Ausnehmung 11 ist eine Bohrung 21 vorgesehen, deren oberer Teil als Passansenkung 23 ausgebildet ist, welche in eine Gewindebohrung 25 übergeht.
Von der Deckfläche des Klemmwerkzeughalters 1 führt eine Führungs- und Anschlagfläche 27 zur terras senartigen Auflagefläche 9. Diese Führungs- und An schlagfläche 27 bildet mit der Auflagefläche 9 einen von 90 abweichenden, erhabenen Winkel, wie dies aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich ist.
Der Klemmwerkzeughalter 1 weist ferner eine Ge- windebohrung 29 mit einer zylindrischen Ansenkung 31 auf sowie ein danebenliegendes Stützgewinde 33. Diese Bohrung 29 und das Stützgewinde 33 gehen von der Deckfläche 35 des Halters 1 aus. Im Stützgewinde 33 ist ein Stützzapfen 34 eingeschraubt, der eine Eindre- hung 36 aufweist. Ein quer zum Zapfen 34 verlaufender Anschlag-Schraubbolzen 38 dient in eingeschraubter Lage zum Fixieren zweier Positionen des Zapfens 34. In seiner oberen Lage liegt der Zapfen 34 unten am Bolzen 38 und in seiner unteren Lage oben am Bolzen 38 an.
Diese beiden Lagen unterscheiden sich z. B. um 2 mm, entsprechend der um 2 mm unterschiedlichen Dicke der Schneidplatte für Schlichten und feines Drehen einerseits und Schnippen anderseits.
Was den Verlauf und die gegenseitigen Lagen der verschiedenen Flächen im Klemmwerkzeughalter 1 be trifft, wird auf die Fig. 1-3 verwiesen.
Ein in den Fig. 4 und 5 dargestellter Spanner 40 ist mit einer Frontfläche 42 und zwei Seitenflächen 44 und 46 versehen. Der der Frontfläche 42 anliegende Teil der Seitenfläche 46 ist als Führungsfläche 48 aus gebildet, aus welcher ein Haltezapfen 50 senkrecht herausragt. Dieser Zapfen 50 ist von zylindrischer oder kegelförmig sich nach vorn verbreiternder Form aus gebildet. Der Spanner 40 wird mittels einer Schraube 52 im Werkzeughalter 1 festgeschraubt, welche beim An ziehen eine Zugkraft auf den Spanner ausübt und somit den Zapfen 50 gegen die Führungs- und Anschlagfläche 27 bewegt.
Eine in den Fig. 6 und 7 dargestellte Bodenplatte 56 ist mit einer mittigen, angesenkten Bohrung 58 zum Einsetzen einer Schraube 64 versehen. Die Bodenfläche 60 der Bodenplatte 56 ist kleiner als die Deckfläche 62, so dass die sie verbindenden Seitenflächen keilförmig zusammenlaufen. Die Bodenplatte 56 bildet somit in ihrer Form einen Pyramidenstumpf mit paralleler Grund- und Deckfläche.
In ähnlicher Weise ist eine Schneidplatte 67 be schaffen, deren Auflagefläche 69 kleiner ist als deren Deckfläche 71, so dass die sie verbindenden Seitenflächen 77, 79, 81 und 83, welche paarweise als Führungs flächen dienen, gleichzeitig die Seitenflächen eines Pyra midenstumpfes mit paralleler Grund- und Deckfläche darstellen. Die Seitenflächen 81 und 83 sind mit in die Auflagefläche 69 übergehenden kugelförmigen Ausneh- mungen 73 und 75, sogenannten Kavetten, versehen, welche bezüglich der Auflagefläche 69 punktsymme trisch angeordnet sind.
In den Fig. 10 und 11 ist eine Spanbrecherplatte 86 ersichtlich, deren Brechkanten durch die Verwendung von Hartmetalleisten 88 und 90 äusserst widerstands fähig gestaltet sind. Es ist auch möglich, die Platte 86 aus Hartmetall zu sintern. In der Platte 86 befindet sich eine Ovalöffnung, wobei in der Verlängerung der Längs achse der Ovalöffnung 92 in der Platte 86 ein Führungs stift 94 befestigt ist.
Zum Verschieben der Spanbrecherplatte 86 mit der Spanleitstufe 89 dient eine Druck- und Regulierscheibe 96 (Fig. 12, 13), deren Unterseite eine Nut in Form einer z. B. archimedischen, Spirale 102 aufweist. Diese Regulierscheibe 96, welche auf der Spanbrecherplatte 86 lagert und in deren Spiralnut 102 ein Führungsstift 94 eingreift, wird mittels eines Gewindebolzens 98 im Werkzeughalter 1 festgezogen, wobei zwischen der Span brecherplatte 86 und dem Halter 1 eine Druckfeder 100 angeordnet ist.
Die beschriebenen einzelnen Teile werden in der folgenden Art und Weise in den Werkzeughalter 1 ein gesetzt: Die Schraube 64 wird durch die Bohrung 58 der Bodenplatte 56 gesteckt und die Bodenplatte, mit der Bodenfläche 60 der terrassenartigen Auflagefläche 9 zugekehrt, mittels der Schraube in der Gewindebohrung 10 befestigt. Die Bodenplatte 56 ist derart dimensioniert,
dass beim Anziehen deren eine Seitenfläche an der Führungsfläche 27 und die Bodenfläche 60 an der terrassenartigen Auflagefläche 9 aufliegt. Die der Füh rungsfläche 27 abgekehrte Längsseite der Platte 56 liegt in der Ebene der Seitenfläche 5 des Halters 1, während die eine Breitseitenfläche der Platte 56 in der andern Seitenfläche 7 und die andere angenähert in der gleichen Ebene wie die Seitenfläche 19 liegt.
Nun wird der Spanner 40 mit Hilfe der Schraube 52 am Halter 1 lose befestigt, indem die, Schraube 52 in die Gewindebohrung 25 eingeschraubt wird. Die Schraube 52 wird jedoch vorläufig nicht derart an gezogen, dass der Spanner 40 unbeweglich mit dem Halter 1 verbunden ist. Bevor dieses Anziehen erfolgt, wird die Schneid- oder Wendeplatte 67, welche das spanabhebende Werkzeug darstellt, von oben mit der Auflagefläche 69 der Deckfläche 62 der Bodenplatte 56 zugekehrt so eingeschoben, dass eine der kugelförmigen Ausnehmungen 73 oder 75 den Haltezapfen 50 umfasst. Hierauf wird die Schraube 52 des Spanners 40 auf Anlage angestellt.
Da der Passkopf der Schraube 52 dabei in die Passansenkung 23 der Bohrung 21 zu liegen kommt, ist es möglich, dem Spanner 40 im Klemm werkzeughalter 1 eine bestimmte, vorgespannte Lage zu geben. Die Dimensionierung der Anordnung ist nun derart getroffen, dass beim festen Anliegen der Platte 67 mit einer der langen Seitenflächen 77 oder 79 an der Führungsfläche 27 des Halters 1 und mit der einen Schmalseitenfläche 81 oder 83 an der Führungsfläche 48 des Spanners 40, in welcher Lage die eine kugel förmige Ausnehmung 73 oder 75 den Haltezapfen 50 umfasst,
der ganze Spanner 40 in das Innere der nuten- förmigen Ausnehmung 11 gezogen wird und dabei die Schneidplatte 67 am Haltezapfen 50 zum gepressten Anliegen an die beiden Führungs- und Anlageflächen 27 und 48 bringt, wobei innerhalb der elastischen Deformation die Schraube 52 vorgespannt wird. Auf diese Weise wird ohne jegliche weitere Halterung zwi schen dem Spanner 40 einerseits und der Werkzeug platte 67 anderseits eine Befestigung erreicht, welche in vielen Fällen allein schon genügen würde, entsprechende Bearbeitungen vorzunehmen.
Ein weiteres Festklemmen der Schneideplatte 67 ist unnötig.
In dieser form- und kraftschlüssigen, montierten Lage liegen die beiden freien Seitenflächen der Schneid platte 67 in den Seitenflächen 5 und 7 des Halters 1 sowie den entsprechenden Seitenflächen der Boden platte 56.
Nach dem Einsetzen der Schneidplatte 67 wird der Gewindebolzen 98 durch die Regulierscheibe 96 durch gesteckt und hierauf durch die Ovalöffnung 92 der Spanbrecherplatte 86 eingeführt. Hiernach wird die Druckfeder 100 über den Gewindeteil des Bolzens 98 gestülpt und das Ganze in die Gewindebohrung 29 des Klemmwerkzeughalters 1 eingeschraubt. Dabei ist dar auf zu achten, dass der Führungsstift 94 der Platte 96 im Spiralgang 102 liegt. Zur Abstützung der Platte in ihrem hintern Teil dient der in die Stützbohrung 33 ein geschraubte Gewinde- oder Stützzapfen 34.
Durch An ziehen des Gewindebolzens 98 wird die Spanbrecher platte 86 auf der Deckfläche 71 der Schneidplatte 67, welche etwas über die Fläche 35 vorsteht, aufgepresst, so dass eine zusätzliche Klemmwirkung auf diese Platte 67 entsteht.
Die Spanbrecherplatte 86 liegt mit einer ihrer längern Breitseiten an dem oberen Teil der Seitenfläche 46 an.
Wenn der Gewindebolzen 98 etwas gelöst wird, so kann die Regulierscheibe 96 verdreht werden, wobei entsprechend der Steigung des Spiralganges 102 die Spanbrecherplatte 86 parallel zur Seitenfläche 7 gegen die Schnittkante der Schneidplatte 67 hin verschoben werden kann. Damit wird eine stufenlose Verstellung der Spanleitstufe 89 möglich. Nach dem Einstellen der Platte 86 mittels der Regulierscheibe 96 kann das System durch Festziehen des Gewindebolzens 98 in seiner Lage fixiert werden. Auf diese Weise kann die Lage der Spanleitstufe 89 im Bereich von z. B. 1-3 mm bezüglich oder Schnittkante der Schneidplatte 67 ver ändert werden.
In den beiden Extremlagen liegt der Bolzenteil des Gewindebolzens 98 am einen oder andern Ende der Ovalöffnung 92 an. Durch entsprechende An ordnung dieser Ovalöffnung 92 ist es möglich, bei einer Steigung der archimedischen Spirale bzw. des Spiral ganges 102 von beispielsweise 2 mm in der einen Lage der Spanbrecherplatte 86, wie erwähnt, den Abstand der Spanleitstufe 89 im Bereich von 1-3 mm von der Schnittkante der Schneidplatte 67 zu ändern und durch Drehen der Spanbrecherplatte um die Achse des Ge windebolzens 98 um 180 diesen Abstand im Bereich von 3-5 mm zu ändern.
Dies ermöglicht mit ein und demselben Werkzeug und einer Spanbrecherplatte so wohl leichte Dreharbeiten wie schwerste Schrupparbei- ten durchzuführen.
Dadurch, dass die Durchstosspunkte 201 und 103 der Achsen des Stiftes 94 und des Bolzens 98 mit der obern Ebene der Platte 86 eine Gerade 104 festlegen, welche zu den seitlichen Führungsebenen 87 der Spanbrecherplatte 86 selbst parallel verläuft, werden alle auf die Platte wirkenden Kraftkomponenten senk recht zur seitlichen Führungsebene 87 von deren Anlage fläche am Spanner 40 oder gegebenenfalls am Halter 1 aufgenommen, während die dazu parallelen Kräfte oder Kraftkomponenten auch keine Verschiebung der Platte 86 bewirken können, da für diese Kraftrichtung der Stift 94 senkrecht auf die seitliche Wand des Spiral ganges 102 gepresst und dadurch jede ungewollte Dre hung verunmöglicht wird.
Eine Verstellung der Span brecherplatte 86 ist damit ohne wissentliches Drehen der Regulierscheibe 96, insbesondere durch die während der Dreharbeit auftretenden Kräfte, ausgeschlossen. Diese Selbsthemmung wirkt auch im nicht fest angezoge nen Zustand der Spanbrecherplatte.
Durch die Anordnung der Regulierscheibe 96 auf der Spanbrecherplatte 86 wird eine reine Druckkraft auf der Schneidplatte erwirkt, indem infolge der grossen Fläche der Regulierscheibe 96 die Spanbrecherplatte 86 in diesem Bereich praktisch nur einer direkten Druck belastung, jedoch keiner Biegung ausgesetzt wird.
Der beschriebene Klemmwerkzeughalter hat nicht nur den grossen Vorteil, dass schon durch diese neue form- und kraftschlüssige Verbindungsart das Werkzeug in Form einer Schneid- oder Wendeplatte 67 bearbei tungsfest mit dem Halter verbunden werden kann, son dern dass die Möglichkeit besteht, alle Operationen zum Schneidplattenwechsel an diesem Halter von oben her mit z. B. nur einem Werkzeug auszuführen, was eine grosse Erleichterung darstellt. Die Spanbrecherplatte 86 dient dabei insbesondere ihrem Zweck, nämlich dem Rollen und Brechen der Späne, und sie bildet nur eine zusätzliche, aber oftmals nicht unbedingt notwendige Klemmhalterung für die Platte 67.
Durch die kugelförmige Ausbildung der Kavetten oder Ausnehmungen 73 und 75 in der Schneidplatte 67 wird das Auftreten von Sinterrissbildungen beim Sinter prozess umgangen. Zudem bleibt die Deckfläche 71 der Schneidplatte 67, welche bei Beanspruchung in der Zugzone liegt, ohne jegliche Ausnehmungen voll erhal ten, so dass keine Kerbwirkungen auftreten. Die Paral lelogrammform der Schneidplatte 67 erlaubt selbst kom plizierteste Dreharbeiten, insbesondere auch solche an Kopierdrehmaschinen, durchzuführen.
Die positive Schneidengeometrie kann durch An- fasungen der Schneidfläche leicht in beliebig negative Schneidengeometrien geändert werden.
Die Formgebung der Schneidplatte 67 und deren Befestigungsart ermöglichen ein mehrmaliges, rationelles Nachschleifen der Platte 67 von oben und parallel zur Auflagefläche 69, ohne dass die Schneidengeometrie da von berührt wird.