DE10035329B4

DE10035329B4 - Halter für eine mit Sensor ausgestattete Wegwerfplatte

Info

Publication number: DE10035329B4
Application number: DE10035329A
Authority: DE
Inventors: Hideaki Kataoka
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1999-09-29
Filing date: 2000-07-20
Publication date: 2009-05-28
Anticipated expiration: 2020-07-21
Also published as: US6526814B1; DE10035329A1

Abstract

Halter (1; 100; 110; 120) für eine Wegwerfplatte (2), die einen Sensor (21, 22; 21, 29, 30, 22A, 22B) aufweist, mit:
– einem Schaft (3), der an einem Werkzeugständer anbringbar ist; und einem Plattenmontageabschnitt (4), der an einem distalen Ende des Schaftes (3) vorgesehen ist;
– wobei der Plattenmontageabschnitt (4) eine Tasche (5) zum festen Halten der Wegwerfplatte (2) aufweist;
– wobei die Tasche (5) sich hin zu einer oberen Fläche des Plattenmontageabschnittes (4), einer vorderen Fläche (40A) des Plattenmontageabschnittes (4), die mit einer vorderen Flanke (204) der Wegwerfplatte (2) fluchten soll, und einer seitlichen Fläche (40B) des Plattenmontageabschnittes (4), die mit einer seitlichen Flanke (201) der Wegwerfplatte (2) fluchten soll, öffnet;
– wobei die Tasche (5) eine untere Fläche (6) aufweist, die als eine Sitzfläche (6) zum Aufnehmen einer unteren Fläche der Wegwerfplatte (2) oder eines Sitzteils (42) dient, die bzw. das darauf angeordnet ist,...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Halter zum Halten einer Wegwerfplatte, die mit einem Abnutzungssensor versehen ist. Die Erfindung betrifft insbesondere einen Halter, der Fühler aufweist, die mit einem Abnutzungssensor einer Wegwerfplatte elektrisch verbindbar sind.
Zur automatischen Erfassung des Ablaufs der Einsatzfähigkeit eines Schneidwerkzeuges ist vorgeschlagen worden, den Grad der Abnutzung bzw. des Abriebs einer Schneidkante des Schneidwerkzeuges zu detektieren.
Beispielsweise offenbart die japanische, nicht geprüfte Gebrauchsmusterveröffentlichung No. 3-120323U(1991) eine Wegwerfplatte mit einer Sensorleitung aus einem leitenden Film, der entlang einer Schneidkante auf einer Flanke der Platte vorgesehen ist. Es ist ferner offenbart, daß die Sensorleitung eine Breite hat, die mit einer zulässigen Abnutzungsbreite übereinstimmt. Mit Abnutzung der Schneidkante nutzt auch die Sensorleitung gemäß der in dieser Veröffentlichung offenbarten Wegwerfplatte ab, so daß der Ablauf der Einsatzfähigkeit der Schneidkante erfaßt werden kann, wenn die Sensorleitung durchschnitten wird.
Ferner schlägt die japanische, nicht geprüfte Patentveröffentlichung No. 9-38846A(1997) ein gewöhnliches Schneidwerkzeug (keine Wegwerfplatte) vor, an dessen Flanke eine Dünnfilmschaltung vorgesehen ist, wobei der Ablauf der Einsatzfähigkeit des Schneidwerkzeuges automatisch erfaßt wird, indem eine Veränderung des elektrischen Widerstandes sensiert wird, die aufgrund einer Abnutzung bzw. eines Abriebs der Dünnfilmschaltung auftritt, wenn sich die Flanke abnutzt.
Zur Erfassung der Abnutzung der Schneidkante ist das zuvor erwähnte Verfahren bevorzugt, bei dem die Sensorleitung entlang der Schneidkante auf der Flanke des Schneidwerkzeuges vorgesehen ist, um die Veränderung des elektrischen Widerstandes der Sensorleitung zu sensieren.
Wenn dieses Verfahren jedoch auf eine Wegwerfplatte angewendet wird, ist es in der Praxis schwierig, die Sensorleitung, die entlang der Schneidkante vorgesehen ist, mit einer externen Erfassungsschaltung und dergleichen zu verbinden. Die Wegwerfplatte ist, wie der Name schon sagt, wegwerfbar und ist sehr klein, typischerweise mit einem Volumen von weniger als einem cm³. Während des Schneidvorganges wird die Platte einem Schneidfluid (Wasser oder Öl) und Metallstücken, z. B. Spänen, ausgesetzt. Es ist jedoch keine Technik entworfen worden, um die Sensorleitung, die an der kleinen Wegwerfplatte ausgebildet ist, mit einer externen Erfassungsschaltung und dergleichen zu verbinden, ohne in einer derartigen Bearbeitungsumgebung Probleme aufzuwerfen.
Aus der DE 197 13 840 C1 ist ein Verfahren zur Kontaktierung von elektronischen Komponenten in Schneidwerkzeugen bekannt, die mit Wendeschneidplatten bestückt sind. Dazu werden starre oder federnde Kontaktierungsstifte im Werkzeug unterhalb oder seitlich der Schneidplatte eingesetzt, die mit einer Dichtung eingefasst sein können. Die Kontaktierungsstifte sind vorzugsweise an der Spitze scharfkantig geformt, um eine ausreichend weiche Passivierung der elektronischen Komponente automatisch beim Kontaktieren zu durchstoßen.
In einem Halter für die Wegwerfplatte können Anschlußdrähte zum Extrahieren eines Signals aus der Sensorleitung der Wegwerfplatte bereitgestellt werden. Man sollte jedoch in Betracht ziehen, daß der Halter so ausgebildet sein muß, daß verhindert wird, daß die Anschlußdrähte mit den Metallstücken während des Schneidvorganges in Berührung kommen, und daß verhindert wird, daß die Anschlußdrähte abgeschnitten werden. Bislang ist ein Halter, der diese Umstände berücksichtigt, noch nicht in die Praxis umgesetzt worden.
Es ist demgemäß eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Halter für eine mit einem Sensor versehene Wegwerfplatte bereitzustellen.
Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen solchen Halter bereitzustellen, der eine mit einem Abnutzungssensor ausgestattete Wegwerfplatte geeignet halten kann.
Der Halter gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen Schaft und einen Plattenmontageabschnitt auf, der an einem Ende des Schaftes vorgesehen ist. Der Plattenmontageabschnitt weist eine Tasche zur starren Aufnahme einer mit einem Sensor ausgestatte ten Wegwerfplatte auf. Die Tasche öffnet sich hin zu einer oberen Fläche des Plattenmontageabschnittes, einer vorderen Fläche des Plattenmontageabschnittes, die mit einer vorderen Flanke der Wegwerfplatte fluchten soll, und einer Seitenfläche des Plattenmontageabschnittes, die mit einer Seitenflanke der Wegwerfplatte fluchten soll. Die Tasche weist eine untere Fläche auf, die als Sitzfläche zum Aufnehmen einer unteren Fläche einer darauf angeordneten Wegwerfplatte oder eines Sitzteiles hierfür dient. Ferner umfaßt die Tasche eine hintere Fläche und eine seitliche Fläche (einwärts gerichtete seitliche Fläche), die als Begrenzungsflächen dienen, mit denen Seitenflächen der Wegwerfplatte in Anlage zu bringen sind. Der Plattenmontageabschnitt ist mit einem Fühlereinsatzloch ausgebildet, das sich zu der Tasche hin öffnet. In das Fühlereinsatzloch bzw. die Fühlereinsatzlöcher sind Fühler eingepaßt bzw. eingesetzt, die jeweils ein distales Ende aufweisen, das elektrisch mit dem Sensor der Wegwerfplatte verbindbar ist, und zwar auf elektrisch isolierende Weise in Bezug auf den Plattenmontageabschnitt. Das Fühlereinsatzloch des Plattenmontageabschnittes öffnet sich hin zu der Sitzfläche der Tasche, wobei das Fühlereinsatzloch benachbart zu der vorderen Fläche des Plattenmontageabschnittes vorgesehen ist.
Mit dieser Anordnung kann der Abnutzungsgrad des Sensors der Wegwerfplatte unter Verwendung der Fühler auf elektrische Art und Weise sicher erfaßt werden. Die Fühler werden in das Fühlereinsatzloch eingesetzt bzw. eingepaßt, so daß Kontakte zwischen den Fühlern und der Wegwerfplatte nicht nach außen hin freiliegen. Daher wird der Metallstückausstoß weder von den Fühlern noch von den elektrischen Kontakten zwischen den Fühlern und dem Sensor während des Schneidvorganges behindert. Bei Positionierung des Fühlereinsatzloches benachbart zu der vorderen Fläche des Plattenmontageabschnittes ist es weniger wahrscheinlich, daß es mechanischen Belastungen ausgesetzt ist. Daher ist die Wahrscheinlichkeit reduziert, daß die Fühler zerstört werden, selbst wenn die Wegwerfplatte in Stücke bricht.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung öffnet sich das Fühlereinsatzloch hin zu wenigstens einer der Begrenzungsflächen der Tasche. Wenn sich das Fühlereinsatz loch hin zu der Begrenzungsfläche öffnet, ist die Wahrscheinlichkeit reduziert, daß die Fühler zerstört werden, selbst wenn die Wegwerfplatte zerstört wird oder während des Schneidvorganges bricht. Dies liegt daran, daß die mechanische Belastung sich während des Schneidvorganges nicht auf die Begrenzungsflächen konzentriert.
Anschlußdrähte, die mit den proximalen Enden der Fühler verbunden sind, sind vorzugsweise innerhalb eines Kanals untergebracht, der in dem Halter ausgebildet ist. Bei dieser Anordnung wird der Ausstoß von Metallstücken bzw. Spänen nicht durch die Anschlußdrähte behindert. Wenn die Wegwerfplatte in der Tasche montiert wird, kann zwischen der Sitzfläche und der Platte ein Sitzteil vorgesehen sein. Bei dieser Anordnung kann der Körper des Halters gegenüber Stößen geschützt werden, die auftreten können, wenn die Wegwerfplatte stark beschädigt oder zerspant wird.
Die Fühler sind in dem Fühlereinsatzloch vorzugsweise mittels eines elektrisch isolierenden Fühlerbefestigungsteils befestigt. Die Verwendung des Fühlerbefestigungsteils gewährleistet eine einfachere Befestigung der Fühler. Die distalen Enden der Fühler können mit einem leitenden Kautschuk beschichtet sein. Folglich kann die elektrische Verbindung zwischen den Fühlern und der Wegwerfplatte verbessert sein.
Der Plattenmontageabschnitt kann mit einer abnehmbaren Abdeckung ausgestattet sein. Wenn man die Abdeckung vorsieht, kann der Vorgang des Anschließens der Anschlußdrähte an den Fühlern leicht durchgeführt werden.
Wie oben beschrieben, umfassen die Begrenzungsflächen zwei Flächen, d. h. die hintere Fläche und die einwärts gerichtete Seitenfläche. Das Fühlereinsatzloch kann zwei Fühlereinsatzlöcher aufweisen, die jeweils in einer der Begrenzungsflächen oder beide in einer der Begrenzungsflächen vorgesehen sind.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Darstellung eines Halters für eine Wegwerfplatte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine perspektische Explosionsdarstellung des in 1 gezeigten Halters;
3 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Fühlerbefestigungsteils;
4 eine Darstellung des Fühlerbefestigungsteils in vertikaler Schnittansicht und eines beispielhaften Fühlers, der mit dem Fühlerbefestigungsteil in Eingriff zu bringen ist;
5A und 5B eine Seitenansicht bz. eine Draufsicht einer Wegwerfplatte, die von dem Halter gemäß der Ausführungsform der Erfindung zu halten ist;
6 eine schematische perspektivische Ansicht der Wegwerfplatte zum Erläutern eines Musters eines Abnutzungssensors der Wegwerfplatte;
7 eine Darstellung eines Halters für eine Wegwerfplatte gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
8 eine perspektivische Explosionsdarstellung des in 7 gezeigten Halters;
9 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Fühlerbefestigungsteils;
10 eine Darstellung des Fühlerbefestigungsteils im Vertikalschnitt und eines Fühlers, der mit dem Fühlerbefestigungsteil in Eingriff zu bringen ist;
11 und 12 Ansichten des Halters aus einer Betrachtungsrichtung A, die in 8 gezeigt ist;
13 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Halters für eine Wegwerfplatte gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
14 eine Darstellung zum Erläutern eines Fühlerbefestigungsteils und eines mit dem Fühlerbefestigungsteil in Eingriff zu bringenden Fühlers gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
15 eine Darstellung des Halters aus einer Betrachtungsrichtung B, die in 13 dargestellt ist;
16A eine perspektivische Ansicht der Wegwerfplatte, die von dem Halter gemäß der in den 7 oder 13 gezeigten Ausführungsform zu halten ist, und zwar betrachtet von vorne schräg oben, und
16B eine perspektivische Ansicht der Wegwerfplatte aus einer Ansicht von vorne unten;
17 eine Darstellung eines Halters gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
18 eine Schnittansicht entlang einer Linie A-A in 17; und
19 eine perspektivische Ansicht des in 17 gezeigten Halters.
Ein Halter für eine Wegwerfplatte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 1 generell mit 1 bezeichnet. 2 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung des Halters 1, der in 1 gezeigt ist. Der Halter 1 der 1 und 2 ist dazu ausgelegt, eine Wegwerfplatte 2 zu halten. Der Halter 1 weist auf einen Schaft 3, der an einem nicht gezeigten Werkzeugständer anzubringen ist, und einen Plattenmontageabschnitt 4, der an einem distalen Ende des Schaftes 3 vorgesehen und einstückig mit dem Schaft 3 ausgebildet ist. Obgleich der Schaft 3 sich in den 1 und 2 in Längsrichtung nach rechts erstreckt, ist ein hinterer Abschnitt des Schaftes 3 aus Gründen einer besseren Darstellung nicht gezeigt.
Der Halter 1 besteht aus einer Stahllegierung. Beipiele von solchen Stahllegierungen enthalten Chrom-Molybdenstahl, Nickel-Chromstahl, Nickel-Chrom-Molybdenstahl, und Stahllegierungen auf Kohlenstoffbasis, mit Eisen und fünf Elementen einschließlich C, Si, Mn, P und S und wenigstens einem Element, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus Chrom, Wolfram, Mangan, Molybden, Vanadium und dergleichen.
Der Plattenmontageabschnitt 4 weist eine Tasche 5 auf. Die Tasche 5 ist eine Ausnehmung, die sich hin zu einer oberen Fläche, einer vorderen Fläche und einer seitlichen Fläche (einer in 1 und 2 vorne liegenden seitlichen Fläche) des Plattenmontageabschnittes 4 hin öffnet. Eine untere Fläche 6 bzw. Bodenfläche der Tasche 5 dient als Sitzfläche zum Auf nehmen der daraufgesetzten Wegwerfplatte 2, wobei dazwischen noch ein Sitzteil 42 angeordnet wird. Eine hintere Fläche 7 und eine seitliche Fläche (in den 1 und 2 eine nach innen gerichtete seitliche Fläche) 8 der Tasche 5 dienen als Begrenzungsflächen, gegen die Seitenflächen der Wegwerfplatte 2 in Anlage gebracht werden.
Die Begriffe Fläche und Seite werden, soweit dies nicht ausdrücklich anders erwähnt ist, im vorliegenden Fall äquivalent verwendet. Eine Fläche muß daher nicht notwendigerweise eben sein.
Die Tasche 5 weist eine Hebelvertiefung 9 auf, die in der unteren Fläche 6 ausgebildet ist. Die Vertiefung 9 nimmt einen Hebel 10 auf, der im Aufriß eine L-Form besitzt. Der Hebel 10 weist einen hohlzylindrischen Wirkabschnitt 11 auf, der sich nach oben erstreckt, einen Kraftansatzabschnitt 12, der sich seitlich von einem unteren Abschnitt des Wirkabschnittes 11 erstreckt, und einen Lagerabschnitt 13, der eine Verbindung zwischen dem Wirkabschnitt 11 und dem Kraftansatzabschnitt 12 definiert.
Der Plattenmontageabschnitt 4 weist ein Klemmloch 14 auf, das benachbart zu der Tasche 5 vorgesehen ist, genauer gesagt, benachbart zu einer Schnittlinie zwischen der hinteren Fläche 7 und der seitlichen Fläche 8. Das Klemmloch 14 ist ein Durchgangsloch, das sich von einer oberen Fläche zu einer unteren Fläche des Plattenmontageabschnittes 4 erstreckt. Ein oberer Abschnitt einer Innenfläche des Klemmloches 14 ist mit einem Gewinde versehen. Das Klemmloch 14 weist einen mittleren Abschnitt auf, der mit der Hebelvertiefung 9 in Verbindung steht. Eine Klemmschraube 15 ist von unten in das Klemmloch 14 geschraubt. Die Klemmschraube 15 weist einen Gewindeabschnitt 16, einen Schaftabschnitt 17 ohne Gewinde und einen Schaftabschnitt 18 mit kleinerem Durchmesser auf, der sich vertikal zwischen dem Gewindeabschnitt 16 und dem Schaftabschnitt 17 erstreckt.
Wenn der Hebel 10 in der Hebelvertiefung 9 aufgenommen ist, wobei die Klemmschraube 15 in das Klemmloch 14 geschraubt ist, greift der Kraftansatzabschnitt 12 in einen Raum innerhalb des Klemmloches 14, der durch den Schaftabschnitt 18 mit kleinerem Durchmesser definiert ist. Anschließend wird die Klemmschraube 15 im Gewindeeingriff mit dem Klemmloch vertikal bewegt, wodurch der Kraftansatzabschnitt 12, der mit dem Schaftabschnitt 18 mit kleinerem Durchmesser in Eingriff steht, vertikal bewegt wird. Folglich wird der Hebel 10 um den Lagerabschnitt 13 verschwenkt, so daß der Wirkabschnitt 11 des Hebels 10 zwischen einem Zustand, in dem die Wegwerfplatte 2 fest zwischen der hinteren Begrenzungsfläche 7 und der nach innen gerichteten Begrenzungsfläche 8 gehalten ist, und einem Zustand hin- und herversetzbar ist, in dem die Wegwerfplatte 2 austauschbar ist. Die Wegwerfplatte 2 weist ein Loch auf. Nachdem die Wegwerfplatte 2 in die Tasche 5 gesetzt ist, wobei der Wirkabschnitt 11 des Hebels 10 in das Loch der Platte 2 greift, kann die Wegwerfplatte 2 durch Einstellen der Einschraubtiefe der Klemmschraube 15 mittels der hinteren Begrenzungsfläche 7 und der nach innen gerichteten Begrenzungsfläche 8 eingegrenzt bzw. festgeklemmt werden. Das Einstellen der Einschraubtiefe der Klemmschraube 15 kann beispielsweise mittels eines Sechskantschlüssels bzw. Inbusschlüssels erfolgen.
Die Tasche 5 des Plattenmontageabschnittes 4 weist ein Paar von Fühlereinsatzlöchern 19 auf, die sich hin zu der unteren Fläche 6 der Tasche 5 hin öffnen. Die Fühlereinsatzlöcher 19 sind benachbart zu der vorderen Fläche 40A des Plattenmontageabschnittes 4 vorgesehen. Ein Paar Fühler 41 ist in die Fühlereinsatzlöcher 19 eingesetzt bzw. eingepaßt.
Das Sitzteil 42 wird in die Tasche 5 eingesetzt. Das Sitzteil 42 dient als Schutzelement um zu verhindern, daß der Halter 1 durch die Wegwerfplatte 2 beeinflußt wird, wenn die Wegwerfplatte 2 stark beschädigt oder zerspant wird. Das Sitzteil 42 besteht aus oder weist auf zementierten Karbid bzw. Sinterkarbid. Das Sitzteil 42 weist im wesentlichen eine ebene Konfiguration auf wie die Wegwerfplatte 2, d. h. in der Draufsicht eine generell quadratische ebene Form. Das Sitzteil 42 weist ein Loch 43 in seiner Mitte auf, durch das der Wirkabschnitt 11 des Hebels 10 vorsteht. Das Sitzteil 42 ist ferner ausgebildet mit einer Ausnehmung 45, in die ein Fühlerbefestigungsteil 44 eingesetzt bzw. eingepaßt ist.
Das Fühlerbefestigungsteil 44 besteht beispielsweise aus einem wärmebeständigen und elektrisch isolierenden Kunstharz. Wenn das Fühlerbefestigungsteil 44 mit der Ausnehmung 45 in Eingriff tritt, stehen untere Abschnitte des Fühlerbefestigungsteils 44 von dem Sitzteil 42 nach unten vor. Die Fühler 41 werden von der Unterseite in das Fühlerbefestigungsteil 44 eingeführt und darin festgelegt. Das Sitzteil 42, das mit dem Fühlerbefestigungsteil 44 in Eingriff steht, in dem die Fühler 41 festgelegt sind, kann in einer geeigneten Position des Plattenmontageabschnittes 4 des Halters 1 gehalten werden, indem man das von dem Sitzteil 42 nach unten vorstehende Fühlerbefestigungsteil 44 in Eingriff bringt mit den Fühlereinsatzlöchern 19, die in der unteren Fläche 6 des Sitzes 5 ausgebildet sind.
Der Plattenmontageabschnitt 4 ist mit einer abnehmbaren Abdeckung 46 ausgestattet, die einen unteren Abschnitt der vorderen Fläche 40A definiert. Die Abdeckung 46 wird an dem Plattenmontageabschnitt 4 beispielsweise mittels einer Schraube 47 festgelegt. Die Abdeckung 46 weist eine Ausnehmung 48 auf, die an deren innerem Abschnitt ausgebildet ist. Die Ausnehmung 48 dient als ein Raum zum Aufnehmen der unteren Abschnitte des Fühlerbefestigungsteils 44 und der unteren Abschnitte der Fühler 41. Wenn die Abdeckung 46 von dem Plattenmontageabschnitt 4 abgenommen ist, sieht man die unteren Abschnitte der Fühler 41, die von den Fühlereinsatzlöchern 19 nach unten vorstehen. Andererseits ist benachbart zu einer unteren Fläche des Halters 1 ein Anschlußdraht-Kanal oder -Loch 49 ausgebildet und Anschlußdrähte sind durch den Kanal bzw. das Loch 49 geführt. Wenn die Abdeckung 46 abgenommen ist, kann ein Vorgang der elektrischen Verbindung der Anschlußdrähte, die aus dem distalen Ende des Kanals bzw. Lochs 49 herausgezogen sind, mit den unteren Abschnitten der Fühler 41 leicht vorgenommen werden.
Die Verbindungen zwischen den Fühlern 41 und den Anschlußdrähten können vollständig verdeckt werden, indem man die Abdeckung 46 an dem Plattenmontageabschnitt 4 mittels der Schraube 47 befestigt, so daß ein Schneidvorgang ohne Behinderung durchgeführt werden kann.
3 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Fühlerbefestigungsteils 44. 4 zeigt das Fühlerbefestigungsteil 44 im Vertikalschnitt und den in das Fühlerbefestigungsteil 44 einzusetzenden Fühler 41.
Wie es in den 3 und 4 gezeigt ist, weist das Fühlerbefestigungsteil 44 ein Paar Fühlereinsatzlöcher 50 zum Halten bzw. Aufnehmen des Paares von Fühlern 41 in einer vorbestimmten beabstandeten Beziehung zueinander auf. Untere Abschnitte der Fühlereinsatzlöcher 50 sind zum leichten Einführen der Fühler 41 aufgeweitet. Die Fühlereinsatzlöcher 50 weisen jeweils einen Innendurchmesser auf, der gleich dem maximalen Außendurchmesser der Fühler 41 ist. Die Fühler 41 werden vorsichtig in die Fühlereinsatzlöcher 50 gepreßt und darin fixiert.
Wenn die Fühler 41 in das Fühlerbefestigungsteil 44 eingesetzt sind, sind die Fühler 41 gegenüber dem Sitzteil 42 und dem Plattenmontageabschnitt 4 elektrisch isoliert.
Wie man es in 1 sieht, stehen die distalen Enden der Fühler 41 gegenüber dem Sitzteil 42 etwas nach oben vor.
Die distalen Enden der Fühler 41 sind mittels Federn oder dergleichen, die in den Fühlern 41 enthalten sind, elastisch nach oben vorgespannt. Wenn die Wegwerfplatte 2 auf das Sitzteil 42 gesetzt wird, werden die distalen Enden der Fühler 41 in elastischen Kontakt mit Sensorkontaktabschnitten gebracht, die an einer unteren Fläche der Wegwerfplatte 2 vorgesehen sind. Folglich kann ein Widerstandssignal des Abnutzungssensors der Wegwerfplatte 2 extrahiert und an ein externes Widerstandsmeß gerät 52 angelegt werden, und zwar über die Fühler 41 und die Anschlußdrähte 51, die mit den Fühlern 41 verbunden sind.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird ein Schneidvorgang durchgeführt, indem man ein Werkstück (ein metallisches, zu schneidendes Werkstück) in Kontakt bringt mit der Wegwerfplatte 2, und zwar von der Seite der seitlichen Fläche 40B des Halters 1 aus, und indem man den Halter 1 zur Seite der vorderen Fläche 40A hin vorschiebt, während man das Werkstück dreht. Während dieser Zeit werden ein Plattenabschnitt 200, der in einer vorderen linken Ecke der Wegwerfplatte 2 angeordnet ist (aus der Sicht der 1), und eine Schneidkante 202, die entlang einer oberen Kante einer Seitenflanke 201 angeordnet ist, hauptsächlich für den Schneidvorgang verwendet. Daher werden mechanische Belastungen ("stresses") direkt in der Schneidkante 202, die zum Schneiden dient, und in einem Abschnitt einer Spanfläche ("rake face") 203 der Wegwerfplatte 2 benachbart zu der Schneidkante 202 erzeugt, die während des Schneidvorganges Metallstücken bzw. anderen Stücken bzw. Spänen ("slugs") ausgesetzt ist, so daß Wärme hin bis zu hohen Temperaturen erzeugt wird. Ähnlich konzentriert sich eine mechanische Belastung auf einen Teil des Plattenmontageabschnittes 4 des Halters 1 benachbart zu der seitlichen Fläche 40B, die unterhalb der Spanfläche 203 der Wegwerfplatte 2 angeordnet ist. Durch die in der Wegwerfplatte 2 erzeugten mechanischen Belastungen werden die Schneidkante 202 und die Spanfläche 203 abgenutzt und manchmal zerspant. Das Zerspanen ruft einen Bruch der Wegwerfplatte 2 hervor. Wenn die Fühlereinsatzlöcher 19 in einem Abschnitt der unteren Fläche 6 benachbart zu der seitlichen Fläche 40B angeordnet wären, in dem sich mechanische Belastungen konzentrieren wie in der Wegwerfplatte 2, würde ein Bruch der Wegwerfplatte 2 die Fühler 41 beeinflussen, die die untere Fläche der Wegwerfplatte 2 kontaktieren.
Bei dieser Ausführungsform sind die Fühlereinsatzlöcher 19 jedoch im Gegensatz hierzu benachbart zu der vorderen Fläche 40A des Plattenmontageabschnittes 4 vorgesehen, die mit einer vorderen Flanke 204 der Wegwerfplatte 2 fluchtet.
Die auf solche Weise benachbart zu der vorderen Fläche 40A des Plattenmontageabschnittes 4 bereitgestellten Fühlereinsatzlöcher 19 sind weniger gefährdet, an mechanischen Belastungen zu leiden. Daher ist die Wahrscheinlichkeit geringer, daß die Fühler 41 innerhalb der Fühlereinsatzlöcher 19 brechen, selbst wenn die Wegwerfplatte 2 in Stücke bricht.
Allgemeiner gesagt, ist der Halter zum festen Halten der Wegwerfplatte gemäß dieser Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlereinsatzlöcher bei an dem Halter angebrachter Wegwerfplatte in Positionen entfernt von einer Fläche bzw. Seite des Halters vorgesehen sind, die mit der zum Schneiden verwendeten Flanke der Wegwerfplatte fluchtet. Mit anderen Worten ist es eines der Merkmale der vorliegenden Erfindung, daß die Fühlereinsatzlöcher in Positionen des Halters bereitgestellt werden, die mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit an mechanischen Belastungen leiden, die während des Schneidvorganges erzeugt werden.
5A, 5B und 6 zeigen ein Beispiel einer von dem Halter gemäß dieser Ausführungsform zu haltenden Wegwerfplatte 2. Wie gezeigt, weist die Wegwerfplatte 2 eine Basis 20 aus einer Siliziumnitrid-basierten Keramik und Abnutzungssensoren 21 auf, die jeweils aus einer leitenden Filmschaltung bestehen, die an der Basis 20 ausgebildet ist und gegenüberliegende Enden 22 aufweist. Die Wegwerfplatte 2 weist eine obere Fläche 23, eine untere Fläche 24, Flanken 25 und Schneidkanten 26, 27 auf.
Die Wegwerfplatte 2 ist vom sogenannten negativen Typ (Wendeplatte), bei dem Schneidkanten 26, 27 an der oberen und der unteren Fläche 23, 24 der Wegwerfplatte 2 zum Schneiden brauchbar sind. Die Wegwerfplatte 2 unterscheidet nicht an ihrer Ober- und ihrer Unterseite. Zum Schneiden können acht Eckenabschnitte 28 an acht Ecken der Wegwerfplatte 2 verwendet werden. Zur leichteren Erläuterung wird eine der gegenüberliegenden Flächen der Basis 2 vorliegend "obere Fläche 23" und die andere "untere Fläche 24" genannt.
6 ist eine Darstellung zum leicht verständlichen Erläutern, wie das Muster von einem der Abnutzungssensoren 21 verläuft. Das Muster ist hier dreidimensional dargestellt, wie es durch die Wegwerfplatte 2 hindurch zu sehen ist. Wie gezeigt, weist der Abnutzungssensor 21 gegenüberliegende Enden 22 an der unteren Fläche 24 auf. Ferner erstreckt er sich beispielsweise von den Enden 22 auf die Flanke 25, quert die Flanke 25, bis er die Schneidkante 26 erreicht, die durch eine Grenze zwischen der oberen Fläche 23 und der Flanke 25 definiert ist, und erstreckt sich entlang der Schneidkante 26.
Die Wegwerfplatte 2 weist tatsächlich vier Abnutzungssensoren 21 auf, die jeweils gegenüberliegende Enden 22, 22 an der unteren Fläche 24 aufweisen und die sich jeweils so erstrecken, daß sie die Schneidkanten 26 der vier Eckenabschnitte 28 an der oberen Fläche 23 erreichen. Die obere Fläche 23 hat dieselbe Konfiguration wie die untere Fläche 24. Folglich hat die Wegwerfplatte 2 ferner vier Abnutzungssensoren 21, die jeweils gegenüberliegende Enden 22, 22 auf der oberen Fläche 23 aufweisen und sich jeweils so erstrecken, daß sie die Schneidkanten 27 der vier Eckenabschnitte 28 an der unteren Fläche 24 erreichen.
Wenn die Wegwerfplatte 2 mit einer solchen Konstruktion an dem Halter 1 angebracht wird, werden die Enden 22 von einem der Abnutzungssensoren 21 für die zu verwendende Schneidkante 26 gemäß 6 an die distalen Enden der Fühler 41 angedrückt. Die leitende Filmschaltung 21 wird folglich mit dem Widerstandsmeßgerät über die Fühler 41 verbunden.
Während des Schneidvorganges nutzt sich die Wegwerfplatte 2 ab. Wenn ein Abschnitt des Abnutzungssensors 21, der sich entlang der derzeit verwendeten Schneidkante 26 erstreckt, bis auf seine Breite abgenutzt wird, wird der Abnutzungssensor 21 durchtrennt. Folglich wird der elektrische Widerstand unendlich groß. Der Abschnitt des Abnutzungssensors 21, der sich entlang der Schneidkante 26 erstreckt, hat eine Breite, die mit einer zulässigen Abnutzungsgrenzbreite übereinstimmt. Wenn daher der Abnutzungssensor 21 bis auf die zulässige Abnutzungsgrenzbreite abgeschliffen oder abgespant wird, wird der elektrische Widerstandswert des Abnutzungssensors 21 unendlich. Das an die (nicht gezeigte) Werkzeugmaschine angeschlossene Widerstandsmeßgerät ist dazu ausgelegt, den Schneidvorgang zu diesem Zeitpunkt zu unterbrechen. Hierdurch wird verhindert, daß die Schneidkante 26 über ihre Gebrauchsgrenze hinaus und/oder in einem zerspanten Zustand verwendet wird.
Da weder die Kontakte zwischen dem Abnutzungssensor 21 und den Fühlern 41 noch die Anschlußdrähte von außen zugänglich sind, wird der Spanausstoß ("slug ejection") nicht behindert.
Wie oben beschrieben, werden die Enden 22 des Abnutzungssensors 21 an die Fühler 41 angedrückt. Dies erfolgt deshalb, weil ein loser Kontakt zwischen dem Abnutzungssensor 21 und den Fühlern 41 zu einer momentanen Unterbrechung der Verbindung führen könnte, beispielsweise aufgrund von Vibrationen, die während des Schneidvorganges auftreten. Folglich kann eine fehlerhafte Erfassung aufgrund einer momentanen Unterbrechung der Verbindung verhindert werden.
Obgleich zum Festlegen der Wegwerfplatte 2 an dem Halter 1 bei der zuvor genannten Ausführungsform ein L-förmiger Hebel 10 verwendet wird, kann statt des L-förmigen Hebels 10 auch eine Klemmeinrichtung oder eine Klemmschraube verwendet werden.
7 zeigt einen Halter 100 für eine Wegwerfplatte gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. 8 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung des in 7 gezeigten Halters 100. In den 7 und 8 sind jene Komponenten des Halters 100, die äquivalent sind zu entsprechenden Komponenten des Halters 1, mit den gleichen Bezugsziffern versehen wie in den 1 und 2 und werden hier vorliegend nicht weiter erläutert.
Bei der Ausführungsform der 7 und 8 ist ein Fühlereinsatzloch 19 in der nach innen gerichteten Begrenzungsfläche 8 der Tasche 5 ausgebildet. Ein Paar von Fühlern 41 ist in dem Fühlereinsatzloch 19 untergebracht. Das Paar von Fühlern 41 ist an dem Plattenmontageabschnitt 4 auf elektrisch isolierende Art und Weise mittels eines einzelnen Fühlerbefestigungsteils 44 festgelegt.
9 ist eine perspektivische vergrößerte Ansicht des Fühlerbefestigungsteils 44 zum Befestigen der Fühler 41, und 10 stellt das Fühlerbefestigungsteil 44 im Schnitt und den an dem Fühlerbefestigungsteil 44 angreifenden Fühler 41 dar.
Im folgenden wird Bezug genommen auf die 9 und 10. Das Fühlerbefestigungsteil 44 weist beispielsweise ein wärmebeständiges und elektrisch isolierenden Kunstharz auf. Das Fühlerbefestigungsteil 44 weist einen Basisabschnitt 44A mit generell rechteckförmiger ebener Form und Vorsprünge 44B auf, die von dem Basisabschnitt 44A vorstehen. Das Fühlerbefestigungsteil 44 ist mit zwei Fühlerdurchgangslöchern 54 ausgebildet, zum Halten des Paars von Fühlern 41 in einer vorbestimmten beabstandeten Beziehung zueinander. Die Fühlerdurchgangslöcher 54 erstrecken sich durch den Basisabschnitt 44 und die jeweiligen Vorsprünge 44B. Untere Abschnitte der Fühlerdurchgangslöcher 54 sind, wie es in 10 zu sehen ist, zum leichten Einführen der Fühler 41 aufgeweitet. Die Fühlerdurchgangslöcher 54 haben jeweils einen Innendurchmesser, der gleich dem maximalen Außendurchmesser der Fühler 41 ist. Die Fühler 41 werden leicht bzw. sanft in die Fühlerdurchgangslöcher 54 gedrückt, und zwar von deren unterer Seite, wie es in 10 zu sehen ist, und darin festgelegt. Nach dem Einführen der Fühler 41 stehen distale Enden 41a der Fühler 41 von dem Fühlerbefestigungsteil 44 nach oben vor, wie es in 10 zu sehen ist. Anschlüsse 41b der Fühler 41 stehen von dem Fühler befestigungsteil 44 nach unten vor, wie es in 10 zu sehen ist.
Wenn die Fühler 41 in dem Fühlerbefestigungsteil 44 eingesetzt sind, sind die Fühler 41 gegenüber dem Plattenmontageabschnitt 4 elektrisch isoliert.
11 und 12 sind Darstellungen des Halters 100, in einer Ansicht aus der Betrachtungsrichtung des Pfeils A in 8. Für eine einfachere Erläuterung ist ein oberer Abschnitt des Plattenmontageabschnittes 4 in den 11 und 12 teilweise weggelassen.
Wie es in 11 gezeigt ist, weist das Fühlereinsatzloch 19 eine Ausnehmung 19A auf, die sich zu der nach innen gerichteten Begrenzungsfläche 8 hin öffnet, und ein Paar von Fühleraufnahmelöchern 19B (von denen in 11 nur eines gezeigt ist), die sich zu einer innenliegenden Fläche der Ausnehmung 19A hin öffnen. Die Ausnehmung 19A nimmt den Basisabschnitt 44A des Fühlerbefestigungsteils 44 auf und die Fühleraufnahmelöcher 19B nehmen jeweils die Vorsprünge 44B des Fühlerbefestigungsteils 44 auf.
Der Plattenmontageabschnitt 4 ist mit einer abnehmbaren Abdeckung 46 ausgestattet, die einen oberen Abschnitt einer seitlichen Fläche 40C definiert. Die Abdeckung 46 ist beispielsweise mittels einer Schraube 47 an dem Plattenmontageabschnitt 4 festgelegt. Die seitliche Fläche 40C ist mit einer Ausnehmung 48 ausgebildet, in die die Abdeckung 46 eingepaßt ist. Obgleich es nicht gezeigt ist, ist im Inneren des Halters 100 ein Kanal ausgebildet und zwei Anschlußdrähte 51 sind in dem Kanal unter gebracht. Eine Durchstecköffnung 53, die mit dem Kanal für die Anschlußdrähte in Verbindung steht, öffnet sich beispielsweise hin zu einer seitlichen Fläche der Ausnehmung 48. Die Ausnehmung 48 dient als ein Raum zum Herausziehen der Anschlußdrähte 51.
Ferner weist der Plattenmontageabschnitt 4 Durchgangslöcher 50' auf, die sich von einer nach innen gerichteten Fläche 48A der Ausnehmung 48 hin zu nach innen gerichteten Enden der Fühleraufnahmelöcher 19B des Fühlereinsatzloches 19 erstrecken.
Das Fühlerbefestigungsteil 44 ist in das Fühlereinsatzloch 19 eingepaßt, wie es in 12 gezeigt ist, wodurch die Fühler 41 sicher daran festgelegt werden können. Wenn das Fühlerbefestigungsteil 44 derart in das Fühlereinsatzloch 19 eingesetzt ist, sind die Anschlüsse 41b der Fühler 41 jeweils in den Durchgangslöchern 50 aufgenommen und eine nach vorne weisende Fläche (obere Fläche in 9) des Fühlerbefestigungsteils 44 fluchtet im wesentlichen mit der nach innen gerichteten Begrenzungsfläche 8. In diesem Zustand stehen die distalen Enden 41a der Fühler 41 in seitlicher Richtung leicht gegenüber der nach innen gerichteten Begrenzungsfläche 8 vor und sind in seitlicher Richtung elastisch vorgespannt, durch Federn oder dergleichen, die in den Fühlern 41 enthalten sind. Bei dieser Ausführungsform ist ein Fühler des Paars von Fühlern 41 auf der linken Seite in 7 auf einem etwas höheren Niveau angeordnet als der andere Fühler 41.
Wenn die Wegwerfplatte 2 auf das Sitzteil 42 gesetzt wird, werden die distalen Enden 41a der Fühler 41 in elastischen Kontakt gebracht mit Sensorkontaktabschnitten, die an einer seitlichen Fläche der Wegwerfplatte 2 vorgesehen sind. Folglich kann ein Widerstandssignal des Abnutzungssensors der Wegwerfplatte 2 extrahiert werden, um an ein externes Widerstandsmeßgerät 52 angelegt zu werden, und zwar über die Fühler 41 und die Anschlußdrähte 51, die mit den Fühlern 41 verbunden sind.
Da der Plattenmontageabschnitt 4 die abnehmbare Abdeckung 46 aufweist, die den oberen Abschnitt der seitlichen Fläche 40C des Plattenmontageabschnittes 4 definiert, kann ein Vorgang einer elektrischen Verbindung der aus der Durchstecköffnung 53 herausgezogenen Anschlußdrähte 51 mit den Anschlüssen 41b der Fühler 41 leicht durchgeführt werden.
Wenn die Abdeckung 46 mittels der Schraube 47 an dem Plattenmontageabschnitt 4 festgelegt ist, sind die Verbindungen zwischen den Fühlern 41 und den Anschlußdrähten 51 vollkommen verborgen bzw. versteckt, so daß der Schneidvorgang ohne jede Behinderung durchgeführt werden kann.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform werden für den Schneidvorgang hauptsächlich ein Eckenabschnitt 200, der in einer vorderen linken Ecke der Wegwerfplatte 2 angeordnet ist (in der Darstellung der 7), und eine Schneidkante 202 verwendet, die entlang einer oberen Kante einer seitlichen Flanke 201 angeordnet ist. Folglich werden mechanische Belastungen in der Schneidkante 202 erzeugt, die direkt zum Schneiden dient und in einem Abschnitt einer Spanfläche 203 der Wegwerfplatte 2 benachbart zu der Schneidkante 202, der Angriffspunkt für Späne ("slugs") während des Schneidvorganges ist, so daß Wärme bis hin zu hohen Temperaturen erzeugt wird. Durch die in der Wegwerfplatte 2 erzeugten mechanischen Belastungen werden die Schneidkante 202 und die Spanfläche 203 abgenutzt und manchmal zerspant. Das Zerspanen ruft einen Bruch der Wegwerfplatte 2 hervor. Das heißt, es kann leicht vorkommen, daß eine Zerspanung in der Spanfläche 203 und der seitlichen Flanke 201 des Schneidabschnittes der Platte 2 auftritt, der aktuell zum Schneiden verwendet wird. Gleichermaßen ist es wahrscheinlich, daß eine mechanische Belastung auf einen Teil des Plattenmontageabschnittes 4 des Halters benachbart zu der seitlichen Fläche 40B direkt unterhalb der Spanfläche 203 der Wegwerfplatte 2 konzentriert wird. Wenn die Wegwerfplatte 2 folglich bricht, kann es leicht vorkommen, daß die seitliche Fläche 40B durch den Bruch beeinflußt wird.
Bei dieser Ausführungsform ist das Fühlereinsatzloch 19 in der nach innen gerichteten Begrenzungsfläche 8 des Plattenmontageabschnittes 4 vorgesehen, wo eine geringere Wahrscheinlichkeit besteht, daß es durch einen Spanvorgang und dergleichen der Wegwerfplatte 2 beeinflußt wird.
Da das Fühlereinsatzloch 19 derart in der nach innen gerichteten Begrenzungsfläche 8 des Plattenmontageabschnittes 4 bereitgestellt ist, ist die Wahrscheinlichkeit geringer, daß die Fühler 41 innerhalb des Fühlereinsatzloches 19 brechen, selbst wenn die Wegwerfplatte 2 bricht.
Ferner kann das Bereitstellen der Fühler 41 unter Verwendung einer einfachen Struktur erzielt werden. Zum Bereitstellen des Paars von Fühlern 41 in Juxtaposition bzw. nebenübereinander in der nach innen gerichteten Begrenzungsfläche 8 ist es lediglich notwendig, das Fühlereinsatzloch 19 in einer einzelnen Fläche auszubilden. Die Bildung des Fühlereinsatzloches 19 ist daher relativ einfach. In diesem Fall kann ein Vorgang des Verbindens der Anschlußdrähte 51 mit den Anschlüssen 41b der Fühler 41 leicht durchgeführt werden.
13 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Halters 110 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. In 13 sind Komponenten, die äquivalent sind zu jenen, die in den 1, 2, 7 und 8 gezeigt sind, mit den gleichen Bezugsziffern versehen und werden vorliegend nicht weiter erläutert. Ein Unterschied zwischen dem Halter 110 dieser Ausführungsform und dem Halter 100, der in den 7 und 8 gezeigten Ausführungsform ist, daß die Fühler 61 jeweils an der hinteren Begrenzungsfläche 7 und der nach innen gerichteten Begrenzungsfläche 8 der Tasche 5 vorgesehen sind. Genauer gesagt ist in der hinteren Begrenzungsfläche 7 und in der nach innen gerichteten Begrenzungsfläche 8 jeweils ein Fühlereinsatzloch 62 vorgesehen und die Fühler 61 sind in diesen mittels Fühlerbefestigungsteilen 63 festgelegt.
14 ist eine Schnittansicht zum Erläutern der Merkmale der Fühlerbefestigungsteile 63 bzw. der Fühler 61, die mit den Fühlerbefestigungsteilen 63 gemäß dieser Ausführungsform in Eingriff stehen.
Die Fühlerbefestigungsteile 63 weisen jeweils einen Basisabschnitt 63A von generell quadratischer ebener Form und einen Vorsprung 63B auf, der von dem Basisabschnitt 63A vorsteht. Das Fühlerbefestigungsteil 63 weist ein Fühlerdurchgangsloch 64 auf, das sich durch den Basisabschnitt 63A und den Vorsprung 63B erstreckt. Ein oberer Abschnitt des Fühlerdurchgangslochs 64 ist, wie es in 14 zu sehen ist, zum leichteren Ein führen des Fühlers 61 aufgeweitet. Das Fühlerdurchgangsloch 64 weist einen Innendurchmesser auf, der gleich dem maximalen Außendurchmesser des Fühlers 61 ist. Der Fühler 61 wird sanft von der Oberseite in das Fühlerdurchgangsloch 64 gedrückt, wie es in 14 zu sehen ist, und darin festgelegt. Nach dem Einführen des Fühlers 61 steht ein distales Ende 61a des Fühlers 61 gegenüber dem Fühlerbefestigungsteil 63 vor, wie es in 14 zu sehen ist. Ein Anschluß 61b des Fühlers 61 steht gegenüber dem Fühlerbefestigungsteil 63 nach unten vor, wie es ebenfalls in 14 zu sehen ist.
Gemäß 15 ist bei dieser Ausführungsform innerhalb der nach innen gerichteten Begrenzungsfläche 8 ein Anschlußdrahtkanal 65 vorgesehen, in dem Anschlußdrähte 51 aufgenommen sind. Ein Kanal 66, der mit dem Anschlußdrahtkanal 65 in Verbindung steht, geht aus von einem innen liegenden Ende des Fühlereinsatzloches 62.
Die Fühlerbefestigungsteile 63 sind jeweils in die Fühlereinsatzlöcher 62 eingesetzt, wodurch die Fühler 61 sicher festgelegt werden können.
Der Anschluß 61b des Fühlers 61, der in der nach innen liegenden Begrenzungsfläche 8 vorgesehen ist, steht gegenüber dem Fühlerbefestigungsteil 63 vor und ist mit einem der Anschlußdrähte 51 elektrisch verbunden, der aus dem Anschlußdrahtkanal 65 hervorsteht. Der andere Anschlußdraht 51, der mit dem Fühler 61 verbunden ist, der in der hinteren Begrenzungsfläche 7 vorgesehen ist, erstreckt sich ebenfalls aus einem Anschlußdrahtkanal 65 heraus.
Wenn die Fühlerbefestigungsteile 63 in die jeweiligen Fühlereinsatzlöcher 62 eingesetzt sind, steht das distale Ende 61a von einem des Paars von Fühlern 61 in seitlicher Richtung leicht gegenüber der nach innen gerichteten Begrenzungsfläche 8 vor und das distale Ende 61a des anderen Fühlers 61 steht in seitlicher Richtung leicht gegenüber der hinteren Begrenzungsfläche 7 vor. Die distalen Enden 61a der Fühler 61 sind jeweils elastisch nach vorne bzw. nach links vorgespannt (in der Darstellung der 13), und zwar durch Federn oder dergleichen, die in den Fühlern 61 enthalten sind.
Wenn die Wegwerfplatte 2 auf das Sitzteil 42 gesetzt wird, kommen die distalen Enden 61a der Fühler 61 in elastischen Kontakt mit Sensorkontaktabschnitten, die an seitlichen Flächen der Wegwerfplatte 2 vorgesehen sind. Folglich kann ein Widerstandssignal des Abnutzungssensors der Wegwerfplatte 2 extrahiert werden, das an ein externes Widerstandsmeßgerät 52 anzulegen ist, und zwar über die Fühler 61 und die Anschlußdrähte 51, die mit den Fühlern 61 verbunden sind.
Während des Schneidvorganges ist es weniger wahrscheinlich, daß die hintere Begrenzungsfläche 7 oder die nach innen gerichtete Begrenzungsfläche 8 durch einen Bruch der Wegwerfplatte 2 beeinflußt werden. Da die Fühlereinsatzlöcher 62 in der hinteren Begrenzungsfläche 7 bzw. der nach innen gerichteten Begrenzungsfläche 8 des Plattenmontageabschnittes 4 vorgesehen sind, ist bei dieser Ausführungsform die Wahrscheinlichkeit reduziert, daß die Fühler 61 innerhalb der Fühlereinsatzlöcher 62 brechen, und selbst dann, wenn die Wegwerfplatte 2 bricht.
16A und 16B zeigen eine Wegwerfplatte 2, die an dem Halter 100 der 7 und an dem Halter 110 der 13 anbringbar ist.
Die Wegwerfplatte 2 ist von einem sogenannten negativen Typ, bei dem sowohl Schneidkanten an einer oberen als auch einer unteren Seite zum Schneiden brauchbar sind. Für eine leichtere Erläuterung wird eine der gegenüberliegenden Flächen der Wegwerfplatte 2 "obere Fläche 23" und die andere Fläche "untere Fläche 24" genannt, obgleich bei der Wegwerfplatte 2 nicht zwischen einer oberen und einer unteren Seite unterschieden wird.
Die Wegwerfplatte 2 weist acht Eckenabschnitte 28 in acht Ecken auf, wie es in 16A und 16B gezeigt ist, wobei die acht Eckenabschnitte 28 zum Schneiden brauchbar sind. Es wird nachstehend ein Fall erläutert, bei dem ein oberer rechter Eckenabschnitt 28a von den acht Eckenabschnitten 28 (in der Darstellung der 16A) verwendet wird. Ein Abnutzungssensor 21 aus einem leitenden Film ist vorgesehen, so daß er sich entlang einer Schneidkante 26 an seitlichen Flächen erstreckt, die den Eckenabschnitt 28a definieren. Der Abnutzungssensor 21 erstreckt sich ferner so, daß er den Eckenabschnitt 28a umgibt, wobei seine obere Kante die Schneidkante 26 berührt. Die seitlichen Flächen der Wegwerfplatte 2 sind jeweils in zwei Abschnitte unterteilt, d. h. einen oberen seitlichen Abschnitt und einen unteren seitlichen Abschnitt, die elektrisch gegeneinander isoliert sind. Paare von Sensorkontaktabschnitten 22A, 22B sind an den jeweiligen seitlichen Abschnitten vorgesehen. Wenn der Eckenabschnitt 28a zum Schneiden verwendet wird, wird ein Paar von Sensorkontaktabschnitten 22A, 22B zur elektrischen Verbindung verwendet, die an einem oberen seitlichen Abschnitt einer linken seitlichen Fläche angeordnet sind (in der Darstellung der 16A).
Der Abnutzungssensor 21 ist elektrisch mit einem 22A der Sensorkontaktabschnitte über eine Verbindungsleitung 29 verbunden, die sich an der seitlichen Fläche erstreckt und um einen Eckenabschnitt 28 herumläuft (einen vorderen oberen Eckenabschnitt in der Darstellung der 16A), der benachbart zu dem verwendeten Eckenabschnitt 28a liegt. Der Abnutzungssensor 21 ist mit dem anderen Sensorkontaktabschnitt 22B über einen Verbindungsbereich 30 verbunden, der auf der oberen Fläche 23 vorgesehen ist.
Bei der Wegwerfplatte 2, die in den 16A und 16B gezeigt ist, sind Sensorkontaktabschnitte 22B von vier Paaren von Sensorkontaktabschnitten an den oberen seitlichen Abschnitten elektrisch miteinander verbunden, so daß ein Sensorkontaktabschnitt 22A elektrisch mit sämtlichen Sensorkontaktabschnitten 22B der oberen Seite verbunden ist. Folglich kann ein Sensorkontaktabschnitt 22B auf einer rechten seitlichen Fläche (in der Darstellung der 16B) als ein Sensorkontaktabschnitt ausgebildet werden, der mit dem einen Sensorkontaktabschnitt 22A auf der linken seitlichen Fläche gepaart ist. Das heißt, die Wegwerfplatte 2 kann sowohl an dem Halter 100, der in 7 gezeigt ist, als auch an dem Halter 110 montiert werden, der in 13 gezeigt ist.
Wenn die Wegwerfplatte 2 an dem Halter 100 (oder 110) montiert ist, werden die Sensorkontaktabschnitte 22A und 22B des Abnutzungssensors 21 für den zu verwendenden Eckenabschnitt 28a gemäß 16A an die distalen Enden 41a (oder 61a) der Fühler 41 (oder 61) gebracht. Folglich kann der Abnutzungssensor 21 mit dem Widerstandsmeßgerät über die Fühler 41 (oder 61) verbunden werden.
Während des Schneidvorganges wird die Wegwerfplatte 2 abgenutzt und, wenn ein Abschnitt des Abnutzungssensors 21, der sich entlang der aktuell verwendeten Schneidkante 26 erstreckt, bis auf seine Breite abgenutzt wird, wird der Abnutzungssensor 21 durchtrennt, so daß der elektrische Widerstandswert unendlich wird. Der Abschnitt des Abnutzungssensors 21, der sich entlang der Schneidkante 26 erstreckt, hat eine Breite, die mit einer zulässigen Abnutzungsgrenzbreite übereinstimmt. Wenn folglich der Abnutzungssensor auf die zulässige Abnutzungsgrenzbreite abgenutzt oder spanend abgetragen wird, wird der elektrische Widerstandswert des Abnutzungssensors 21 unendlich. Das an die Werkzeugmaschine (nicht gezeigt) angeschlossene Widerstandsmeßgerät ist dazu ausgelegt, den Schneidvorgang zu diesem Zeitpunkt zu unterbrechen, wodurch verhindert wird, daß die Schneidkante 26 über ihre Gebrauchsgrenze hinaus verwendet und/oder in einem zerspanten Zustand verwendet wird.
Da weder die Kontakte zwischen den Sensorkontaktabschnitten 22A, 22B und den Fühlern 41 (oder 61) noch die Anschlußdrähte der Außenumgebung ausgesetzt sind, wird der Ausstoß von Spänen nicht behindert.
Obgleich bei den zuvorgenannten Ausführungsformen zum Festlegen der Wegwerfplatte 2 an dem Halter ein L-förmiger Hebel 10 verwendet wird, kann statt des Hebels 10 eine Klemmeinrichtung oder eine Klemmschraube verwendet werden.
17, 18 und 19 zeigen einen Halter 120 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. In den 17, 18 und 19 sind eine Wegwerfplatte 2, eine Tasche 5 zum festen Halten der Wegwerfplatte 2, ein Plattenmontageabschnitt 4, ein Schaft 3, Fühlereinsatzdurchgangslöcher 19, die sich in Richtung zur Tasche 5 hin öffnen, und Fühler 41 gezeigt.
Der Halter 120 weist den Plattenmontageabschnitt 4 an einem Ende des Schaftes 3 auf und ist dazu ausgelegt, die Wegwerfplatte 2 in der Tasche 5 festzuhalten, die in dem Plattenmontageabschnitt 4 vorgesehen ist.
Wie es in 18 gezeigt ist, ist der Halter 120 dazu ausgelegt, die Wegwerfplatte 2 unter Verwendung eines L-förmigen Hebels 10 einzugrenzen bzw. festzulegen. Ein Endabschnitt 10a des L-förmigen Hebels 10 wird auf- und abbewegt, indem eine Klemmschraube 15 auf- und abbewegt wird. Folglich wird der L-förmige Hebel 10 um einen Lagerpunkt des Hebels verschwenkt, so daß eine Innenwand 2b eines Befestigungsloches 2a, das in der Wegwerfplatte 2 ausgebildet ist, von dem anderen Endabschnitt 10b des L-förmigen Hebels 10 angedrückt oder freigegeben wird. So wird die auf dem Sitzteil 42 angeordnete Wegwerfplatte 2 an dem Halter 120 festgelegt.
Das Sitzteil 42 dient als ein Schutzelement zum Verhindern, daß der Halter 120 durch die Wegwerfplatte 2 beschädigt wird, wenn die Wegwerfplatte 2 schwer beschädigt oder zerspant wird. Als Material für das Sitzteil 42 wird hauptsächlich ein Sinterkarbid verwendet. Wenn das Sitzteil 42 aus einem weicheren Material besteht als die Wegwerfplatte 2, wird das Sitzteil 42 eingedrückt oder deformiert durch eine mechanische Belastung oder Vibrationen, die während des Schneidvorganges auftreten, was hervorrufen kann, daß die Wegwerfplatte 2 wackelt.
Der Plattenmontageabschnitt 4 des Halters 120 ist mit einem Paar von Durchgangslöchern 19 ausgebildet, die sich in Richtung zu der Tasche 5 hin öffnen, wie es in 17 gezeigt ist. Die Fühler 41, die in Anlage an die Wegwerfplatte 2 zu bringen sind, sind in die jeweiligen Durchgangslöcher 19 eingesetzt und darin festgelegt, und zwar so, daß sie gegenüber dem Halter 120 elektrisch isoliert sind.
Zur elektrischen Isolierung der Fühler 41 sind isolierende Hülsen 31 aus einer aluminiumoxid-basierten Keramik oder einem wärmebeständigen Kunstharz um die Fühler 41 herum angepaßt, so daß die Fühler 41 mittels der isolierenden Hülsen 31 fest gelagert werden. Das Fixieren der Fühler 41 in den isolierenden Hülsen 31 und das Fixieren der isolierenden Hülsen 31 in dem Halter 120 kann durch Verwendung eines Klebstoffes oder durch thermisches Befestigen erzielt werden.
Bei dieser Ausführungsform bestehen die Fühler 41 aus Messing oder einem rostfreien Stahl und umfassen jeweils einen Kontaktstab 41a', der von einem elastischen Element (nicht gezeigt) elastisch gelagert ist, das in eine untere Öffnung eines mit einem Boden versehenen zylindrischen Elementes eingesetzt ist. Die Kontaktstäbe 41a' der Fühler 41 stehen gegenüber einer Sitzfläche 6 der Tasche 5 vor und erstrecken sich durch Durchgangslöcher 42a, die in dem Sitzteil 42 ausgebildet sind, so daß sie an den Abnutzungssensor 21 angedrückt werden, der an der Wegwerfplatte 2 vorgesehen ist. Untere Enden der Fühler 41 sind jeweils mit Anschlußdrähten 51 verbunden, durch Hartlöten oder dergleichen, und die Anschlußdrähte 51 sind mit einem Widerstandsmeßgerät 52 verbunden. Folglich ist der Abnutzungssensor 21 der Wegwerfplatte 2 mit dem Widerstandsmeßgerät 52 über die Fühler 41 verbunden.
Weiterhin sind die distalen Enden der Kontaktstäbe 41a' der Fühler 41 jeweils mit einem leitenden Kautschukmaterial beschichtet, was nicht gezeigt ist, wodurch ein engerer Kontakt zwischen den Kontaktstäben 41a' und der Wegwerfplatte 2 eingerichtet werden kann, um die elektrischen Signale stabiler erfassen zu können. Die Anschlußdrähte 51, die mit den unteren Enden der Fühler 41 verbunden sind, können in einer Vertiefung 49 festgelegt werden, die in einer äußeren Oberfläche des Halters 120 ausgebildet ist, und zwar mit einem nicht gezeigten Kunstharzmaterial, so daß der Schneidvorgang durch die Anschlußdrähte 51 nicht behindert wird. Alternativ hierzu kann zu diesem Zweck in einem Halterkörper 60 ein Loch zum Aufnehmen der Anschußdrähte 51 ausgebildet sein.

Claims

Halter (1; 100; 110; 120) für eine Wegwerfplatte (2), die einen Sensor (21, 22; 21, 29, 30, 22A, 22B) aufweist, mit: – einem Schaft (3), der an einem Werkzeugständer anbringbar ist; und einem Plattenmontageabschnitt (4), der an einem distalen Ende des Schaftes (3) vorgesehen ist; – wobei der Plattenmontageabschnitt (4) eine Tasche (5) zum festen Halten der Wegwerfplatte (2) aufweist; – wobei die Tasche (5) sich hin zu einer oberen Fläche des Plattenmontageabschnittes (4), einer vorderen Fläche (40A) des Plattenmontageabschnittes (4), die mit einer vorderen Flanke (204) der Wegwerfplatte (2) fluchten soll, und einer seitlichen Fläche (40B) des Plattenmontageabschnittes (4), die mit einer seitlichen Flanke (201) der Wegwerfplatte (2) fluchten soll, öffnet; – wobei die Tasche (5) eine untere Fläche (6) aufweist, die als eine Sitzfläche (6) zum Aufnehmen einer unteren Fläche der Wegwerfplatte (2) oder eines Sitzteils (42) dient, die bzw. das darauf angeordnet ist, und eine hintere Fläche (7) und eine seitliche Fläche (8) aufweist, die als Begrenzungsflächen (7, 8) dienen, mit denen Seitenflächen der Wegwerfplatte (2) in Anlage zu bringen sind; – wobei der Plattenmontageabschnitt (4) ein Fühlereinsatzloch (19; 19B, 50; 62, 66) aufweist, das sich zu der Tasche (5) hin öffnet; – wobei der Plattenmontageabschnitt (4) mit Fühlern (41; 61) ausgestattet ist, die jeweils ein distales Ende (41a; 61a) aufweisen, das mit dem Sensor (21, 22; 21, 29, 30, 22A, 22B) der Wegwerfplatte (2) elektrisch verbindbar ist, und die in das Fühlereinsatzloch (19; 19B, 50; 62, 66) eingesetzt sind, und zwar elektrisch isoliert gegenüber dem Plattenmontageabschnitt (4), und – wobei das Fühlereinsatzloch (19) sich hin zu der Sitzfläche (6) öffnet, und zwar benachbart zu der vorderen Fläche (40A) des Plattenmontageabschnittes (4).
Halter nach Anspruch 1, wobei Anschlußdrähte (51) jeweils mit proximalen Enden (41b) der Fühler (41; 61) verbunden und innerhalb eines Kanals (49; 53; 65) vorgesehen sind, der in dem Halter (1; 100; 110; 120) ausgebildet ist.
Halter nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Sitzteil (42) auf der Sitzfläche (6) der Tasche (5) vorgesehen ist, das zwischen der Sitzfläche (6) und der Wegwerfplatte (2) anzuordnen ist.
Halter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Fühlerbefestigungsteil (44; 63; 31) aus einem elektrisch isolierenden Material in das Fühlereinsatzloch (19; 19B, 50; 62, 66) eingesetzt ist, um die Fühler (41; 61) darin festzulegen.
Halter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die distalen Enden (41a; 61a) der Fühler (41; 61) mit einem leitenden Kautschuk beschichtet sind.
Halter nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Plattenmontageabschnitt (4) mit einer abnehmbaren Abdeckung (46) versehen ist, die zum Freilegen der Fühler (41; 61) und der Anschlußdrähte (51) zu entfernen ist.
Halter (1; 100; 110; 120) für eine Wegwerfplatte (2), die einen Sensor (21, 22; 21, 29, 30, 22A, 22B) aufweist, mit: – einem Schaft (3), der an einem Werkzeugständer anbringbar ist; und – einem Plattenmontageabschnitt (4), der an einem distalen Ende des Schaftes (3) vorgesehen ist; – wobei der Plattenmontageabschnitt (4) eine Tasche (5) zum festen Halten der Wegwerfplatte (2) aufweist; – wobei die Tasche (5) sich hin zu einer oberen Fläche des Plattenmontageabschnittes (4), einer vorderen Fläche (40A) des Plattenmontageabschnittes (4), die mit einer vorderen Flanke (204) der Wegwerfplatte (2) fluchten soll, und einer seitlichen Fläche (40B) des Plattenmontageabschnittes (4), die mit einer seitlichen Flanke (201) der Wegwerfplatte (2) fluchten soll, öffnet; – wobei die Tasche (5) eine untere Fläche (6) aufweist, die als eine Sitzfläche (6) zum Aufnehmen einer unteren Fläche der Wegwerfplatte (2) oder eines Sitzteils (42) dient, die bzw. das darauf angeordnet ist, und eine hintere Fläche (7) und eine seitliche Fläche (8) aufweist, die als Begrenzungsflächen (7, 8) dienen, mit denen Seitenflächen der Wegwerfplatte (2) in Anlage zu bringen sind; – wobei der Plattenmontageabschnitt (4) ein Fühlereinsatzloch (19; 19B, 50; 62, 66) aufweist, das sich zu der Tasche (5) hin öffnet; – wobei der Plattenmontageabschnitt (4) mit Fühlern (41; 61) ausgestattet ist, die jeweils ein distales Ende (41a; 61a) aufweisen, das mit dem Sensor (21, 22; 21, 29, 30, 22A, 22B) der Wegwerfplatte (2) elektrisch verbindbar ist, und die in das Fühlereinsatzloch (19; 19B, 50; 62, 66) eingesetzt sind, und zwar elektrisch isoliert gegenüber dem Plattenmontageabschnitt (4), und – wobei das Fühlereinsatzloch (19B, 50; 62, 66) sich zu wenigstens einer der Begrenzungsflächen (7, 8) hin öffnet.
Halter nach Anspruch 7, wobei das Fühlereinsatzloch (19B, 50) ein Paar von Fühlereinsatzlöchern aufweist, die in einer der zwei Begrenzungsflächen (7, 8) nebeneinander vorgesehen sind.
Halter nach Anspruch 7, wobei Anschlußdrähte (51) jeweils mit proximalen Enden (41b) der Fühler (41; 61) verbunden und innerhalb eines Kanals (49; 53; 65) vorgesehen sind, der in dem Halter (1; 100; 110; 120) ausgebildet ist.
Halter nach Anspruch 9, wobei ein Sitzteil (42) auf der Sitzfläche (6) der Tasche (5) vorgesehen ist, das zwischen der Sitzfläche (6) und der Wegwerfplatte (2) anzuordnen ist.
Halter nach Anspruch 10, wobei ein Fühlerbefestigungsteil (44; 63; 31) aus einem elektrisch isolierenden Material in das Fühlereinsatzloch (19; 19B, 50; 62, 66) eingesetzt ist, um die Fühler (41; 61) darin festzulegen.
Halter nach Anspruch 11, wobei die distalen Enden (41a; 61a) der Fühler (41; 61) mit einem leitenden Kautschuk beschichtet sind.
Halter nach Anspruch 11, wobei der Plattenmontageabschnitt (4) mit einer abnehmbaren Abdeckung (46) versehen ist, die zum Freilegen der Fühler (41; 61) und der Anschlußdrähte (51) zu entfernen ist.