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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung und eine Befestigung von Schneidplatten,
für Schneidwerkzeuge,
beispielsweise im Bereich der Metallverarbeitung, für Schneidwerkzeuge
von Entsorgungs- und Recyclinganlagen, für Schneidwerkzeuge der Gewinnungs-
und Aufbereitungsindustrie, der Papier- und Holzindustrie, der Medizintechnik
aber auch für
Schneidwerkzeuge in der Bau- und der Lebensmittelindustrie.
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Im
Stand der Technik sind in diesem Zusammenhang die unterschiedlichsten
Schneidwerkzeuge vorbeschrieben.
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So
werden beispielsweise zur Herstellung von Stahlwolle, wie u.a. im
DE 71 02 492 U aber
auch im
DE 73 46 110
U vorbeschrieben, in Haltern verstellbar gelagerte Messerplatten
mit unterschiedlichen Riffelteilungen eingesetzt die entweder mit
einer eingelöteten
Hartmetallplatte oder auch mit einer über die Messerbreite eingeklemmten
Hartmetallwendeplatte versehen ist.
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Jede
der Messerplatten ist dabei jeweils in einem Messerhalter befestigt,
wobei wie beispielsweise in der
DE 19901441 C1 vorbeschriebenen die Schneide
der Messerplatte zur Drahtbewegung schwenkbar, pendelnd einstellbar
ist.
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Die
erforderliche Verstellmöglichkeit
bewirkt zwangsläufig
Instabilitäten
welche sich negativ auf die Standzeit der Messerschneide auswirkten,
so daß je
weiter man von der Stützmitte
abkommt, auch die Instabilitäten
welche als Schwingungen am Schneidmesser auftreten eine deutliche
Reduzierung der Standzeiten der Schneidengeometrie, insbesondere
im Randbereich des Messers, zur Folge haben. Bei Einsatz von Hartmetall
erhöht
sich dadurch die Ausbruchgefahr im Randbereich des Messers um ein Vielfaches.
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Im
Stand der Technik sind aber auch Schneidwerkzeuge für die spanabhebende
Bearbeitung bekannt geworden, welche mit Hartmetallplatten ausgerüstet sind,
und die entweder in feststehenden Werkzeugen (beispielsweise beim
Drehen) aber auch bei rotierenden Werkzeugen (beispielsweise beim
Fräsen)
eingesetzt werden.
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So
wird beispielsweise in der
DE
15 52 296 A ein Schneidwerkzeug mit einer sehr fertigungs-
und kostenintensiven Variante zur Befestigung einer Wendeschneidplatte
vorbeschrieben.
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Diese
Befestigungsvariante wird beispielsweise durch die in der
DE 2906148 C2 vorgestellte Befestigung
einer Wendeschneidplatte mit einem sich seitlich elastisch verformende
Spannbolzens weiterentwickelt. Zwar kann bei dieser weiterentwickelten
Befestigungsvariante die Wendeschneidplatte schnell gewechselt werden,
die komplizierte Gestaltung des mit hoher Genauigkeit zu fertigenden Spannbolzens,
wie auch die zusätzlichen
Ausnehmungen im Halter erfordern zwangsläufig einen deutlich erhöhten Fertigungsaufwand,
der sich dann in erhöhten
Kosten niederschlägt.
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In
der
DE 2936869 C2 DE 3037508 C2 wird eine
weitere Befestigungsvariante für
gelochte Wendeschneidplatten vorbeschrieben, welche insbesondere
für schmale
Wendeschneidplatten geeignet ist.
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Eine
seitliche Verspannung ist mit dieser Ausführungsform jedoch nur indirekt
möglich.
Zudem werden für
eine Spannstelle mehrere Einzelteile benötigt, so daß auch diese Ausführungsform
wiederum einen erhöhten
Fertigungsaufwand erfordert.
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In
der
DE 31 14 460 A1 wird
eine Bauform eines rotierenden Schneidwerkzeuges mit einer Anordnung
zur Befestigung von Wendeschneidplatten vorbeschrieben.
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In
der WO 95/29 026 A1 wird vorgeschlagenen Wendeschneidplatte mittels
Präzisionsführungssitzen
zu befestigen, d.h. mit jeweils „drei" trapezförmigen, parallel zueinander
verlaufenden Rillen zu versehen und diese auf „drei" zugeordneten, ebenfalls nebeneinander
angeordneten trapezförmigen Rippen
einer Halteroberfläche
derart aufzuspannen, dass zwischen den ineinanderpassenden Rillen
und Rippen ein Keileffekt entsteht, wobei im Bereich der miteinander
und nebeneinander verspannten Rillen und Rippen zwischen der Unterseite
des Schneideinsatzes und der Oberfläche des Halters stets ein Freiraum
verbleiben muss.
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In
der WO 97/11 806 A1 (Inhaber identisch mit dem von WO 95/29 026
A1) wird der erfindungsgemäße Gedanke
der WO 95/29 026 A1, gemäß dem die
Schneidplatte ausschließlich
nur auf den trapezförmigen
Rippen des Halters aufgespannt wird, dergestalt erweitert, dass
die analog zu WO 95/29 026 A1 aufgebauten trapezförmigen Rippen
wiederum die Schneidplatte exakt positionieren sollen, doch wird
gemäß der Lösung nach
der WO 97/11 806 A1 nun ein zweiter Teil der Schneidplatte auf eine
ebene Fläche
des Halters aufgepresst, wobei zwischen der Unterseite des Schneideinsatzes
und der Oberfläche des
Halters sowohl im Bereich der Befestigungsbohrung wie auch im Bereich
zwischen den trapezförmigen
Präzisionsführungssitzen,
den Rippen, Freiräume
verbleiben.
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All
die vorgenannten Anordnungen von Schneidplatten haben den Nachteil,
daß die
eingesetzten Schneidplatten nur relativ geringe Schneidenlänge aufweisen,
bzw. daß bei
Einsatz von Schneidplatten mit größeren Schneidenlängen, wie diese
beispielsweise bei Stahlwollemessern eingesetzt werden, Schwingungen
auftreten in deren Folge dann eine Beschädigung bzw. Zerstörung der
eingespannten Schneidplatte eintritt.
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Aus
der
DE 100 43 015
C2 ist weiterhin ein Zerspanungswerkzeug mit direkter Schneidplattenanlage,
insbesondere zur Fräsbearbeitung
oder zur bohrenden Werkstücksbearbeitung
bekannt, welches sich im wesentlichen dadurch auszeichnet, dass
die mit rückwandigen
Schneidplattenanlagen versehenen Schneidplatten wie herkömmliche
Werkzeugzähne,
als komplette Einheit „Zahn" am Umfang des Fräswerkzeuges,
in unter jeweils einem unterschiedlichen Winkel zur Mittenachse über- bzw.
nebeneinander und zudem zueinander versetzt angeordneten Schneidplattensitzen
derart kraftschlüssig mit
dem Werkzeuggrundkörper
verbunden sind, dass die einander benachbarten Schneidplatten mit
ihren Kanten infolge ihrer gemäß
DE 100 43 015 C2 angeschrägten Seitenflächen derart übereinander
zu liegen kommen, dass nach dem kraftschlüssigen Verspannen der Schneidplatten
auf dem Werkzeuggrundkörper
sich die Schneidkanten benachbarter, einander gegenseitig abstützender
Schneidplatten überschneiden.
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Darüber hinaus
wird in der WO 01 08 839 A1 ein Schneidkopf für eine industrielle Holzbearbeitungsmaschine
mit einer Vielzahl von spiralförmig
um den Schneidkopf umlaufenden Rillen welche jeweils von einer Vielzahl
dreieckiger, mit jeweils einer Befestigungsbohrung versehenen Schneidplattenmontageräumen gebildet
werden, vorgestellt, in deren Schneidplattenmontageräumen die
mit jeweils zwei rückwandigen
Anlageflächen
versehene Schneidplatten verspannt sind.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Anordnung und eine
Befestigung von Schneidplatten zu entwickeln, die selbst für Werkzeuge
mit großen
Schneidenlängen
geeignet ist, dabei eine optimale schnelle und gleichzeitig fertigungstechnisch
einfache Verspannung der Schneidplatte mit dem Werkzeuggrundkörper ermöglicht,
gleichzeitig stets einen schnellen, einfachen und kostengünstigen
Austausch von verschlissenen Schneidplatten gewährleistet, zudem die durch
den Schneid- bzw. Zerspanungsprozeß bedingten Schwingungen deutlich
reduziert und gleichzeitig die Lebensdauer der Schneidplatte insgesamt
wie auch die auf die Schneidenlänge
bezogene Standzeit deutlich erhöht
und zudem die Herstellungs- und Instandhaltungskosten der Schneidwerkzeuge
merklich senkt.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe mittels einer Anordnung und Befestigung von Schneidplatten
(1) nach dem Hauptanspruch der vorliegenden Erfindung gelöst.
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Die
erfindungsgemäße Anordnung
und Befestigung von Schneidplatten (1) auf einem Werkzeuggrundkörper (2)
mit einer in der zu befestigenden Schneidplatte (1) angeordneten
Befestigungsbohrung (19) welche mit einer sich zur Oberfläche (3) der
Schneidplatte (1) hin erweiternden etwa kegelförmigen Ausweitung
(4) versehen ist, zeichnet sich dabei dadurch aus, daß die Werkzeugschneide/n
(5) von den Schneiden (6) mehrerer Schneidplatte
(1) gebildet wird/werden, wobei im Bereich der Befestigungsbohrung
(19) in der Bodenfläche
(7) jeder Schneidplatte (1) parallel zur Schneide
(6) eine Nut (8) angeordnet ist, und auf der zugeordneten Auflagefläche (9)
der Schneidplatte/n (1) am Werkzeuggrundkörper (2)
eine der Nut (8) zugeordnete, in ihrer Breite und Tiefe
gegenüber
der Nutbreite und Nuttiefe ein Arbeitsspiel aufweisende Führungsschiene (10)
angeordnet ist, wobei in der Führungsschiene (10)
Gewindebohrungen (11) derart nebeneinander angeordnet sind,
daß die
auf der Führungsschiene (10)
mit ihren Nuten (8) positionierten Schneidplatten (1)
mittels Senkkopfschrauben (12) am Werkzeuggrundkörper (2)
exakt positioniert, und mit diesem wie zugleich auch untereinander
verspannt werden können.
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Infolge
dieser erfindungsgemäßen Anordnung
wird gewährleistet,
daß selbst
für Werkzeuge mit
großen
Schneidenlängen
eine optimale schnelle und gleichzeitig fertigungstechnisch einfache
Verspannung der einzelnen Schneidplatte mit dem Werkzeuggrundkörper derart
möglich,
daß die
zusammengesetzte Werkzeugschneide stets exakt zueinander verspannt
werden kann, wobei gleichzeitig ein schneller, einfacher und kostengünstiger
Austausch von verschlissenen Schneidplatten gewährleistet ist.
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Infolge
dieser erfindungsgemäßen Anordnung
ist neben einer hohen Schneidenstabilität auch problemlos ein Austausch
der Schneidplatten untereinander infolge der konstanten Zuordnung
des Abstandsmaßes
von der Nut zur Schneidkante möglich.
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Ein
wesentliches Merkmal der Erfindung ist in diesem Zusammenhang auch,
daß beim
Verspannen der Senkkopfschrauben (12) in den kegelförmigen,
mit einem konvexen (balligen) Kegelmantel versehenen Ausweitungen
(4) der Befestigungsbohrungen (19) die Schneidplatten
(1) mit der der Werkzeugschneide (5) zugewandten
Nutwandung (13) gegen die dieser benachbarten Stegwandung
(14) des Werkzeuggrundkörpers
(2) angepresst, und die Seitenwangen (15) der
einander benachbarten Schneidplatten (1) unter einem vorgegebenen
Kraftangriffswinkel (α)
miteinander verspannt werden.
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Vorteilhaft
ist dabei, wenn der Kraftangriffswinkel (α) unter dem die Anpresskraft
gegen die Seitenwange (15) der unmittelbar benachbarten Schneidplatte 1 wirkt
vorzugsweise ca. 30° gegenüber der
Seitenwange (15) beträgt.
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Diese
erfindungsgemäße Verspannung
der Schneidplatten (1) mit ihren Nuten (8) gegen
den Steg des Werkzeuggrundkörpers
(2) und zudem gleichzeitig unter einem Winkel (α) von vorzugsweise 30° untereinander,
d.h. gegen die Seitenwange der benachbarten Schneidplatte (1),
gewährleistet
eine exakte und sichere Positionierung der Schneidplattenreihe am
Werkzeuggrundkörper
(2).
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Kennzeichnend
ist dabei, daß die
Schneidplatten (1) entlang ihrer kürzeren Seitenlängen mit
einer bzw. zwei Schneiden (6) versehen sind, und entlang
ihrer größeren Seitenlängen, den
Seitenwangen (15) aneinander liegen.
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Vorteilhaft
ist in diesem Zusammenhang auch, wenn die größere Seitenlänge der
Seitenwangen (15) die jeweils kürzeren Seitenlänge der
Schneiden (6) um mindestens ca. 30% überragen.
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Dadurch
wird die seitliche Anlage der Schneidplatten (1) deutlich
und erhöht
die Stabilität der
gesamten Werkzeugschneide (5) wesentlich verbessert.
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Durch
die erfindungsgemäße Gliederung
der Schneide in voneinander unabhängige, erfindungsgemäß miteinander
und mit dem Werkzeuggrundkörper
(2) exakt verspannte Schneidplatten (1), werden die
durch den Schneid- bzw. Zerspanungsprozeß bedingten Kräfte optimal
auf den Werkzeuggrundkörper übertragen
und zudem gleichzeitig die beim Schneid- bzw. Zerspanungsprozeß auftretenden
Schwingungen deutlich reduziert, so daß die Lebensdauer der einzelnen
Schneidplatten (1) gegenüber der Lebensdauer einer durchgängigen,
nicht in Schneidplatten (1) gegliederten Werkzeugschneide
(5) deutlich erhöht
wird.
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Zudem
können
aber auch beispielsweise die in einen Bereich der Werkzeugschneide
(5) beschädigten
Schneidplatten (1) gegen nicht beschädigte Schneidplatten (1)
ausgetauscht werden, so daß bei Einsatz
der erfindungsgemäßen Lösung nicht
mehr die gesamte Werkzeugschneide ersetzt werden muß.
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Hieraus
resultiert eine wesentliche weitere Kosteneinsparung, zumal oftmals
die Werkzeugschneiden, beispielsweise bei Messern zur Stahlwolleherstellung
unterschiedlich stark verschleißen.
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Dieser
unterschiedliche Verschleiß der
Messer für
die Stahlwolleherstellung resultiert unter anderem aus dem unterschiedlichen
Aufschwingen der nebeneinander laufenden, abzutragenden Drähte, aber
auch dem unterschiedlichen Verschleiß der Führungen bzw. den zulässigen Toleranzen
in den Drahtführungen,
wie auch aus einem unterschiedlichen Verschmutzungsgrad der einzelnen
Drahtführungen,
sowie der jeweiligen Lage der Drahtführung in der Fertigungslinie.
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Aufgrund
der erfindungsgemäßen Lösung können nun
die weniger verschlissenen Schneidplatten (1) länger im
Einsatz bleiben, d.h. müssen
erst später
ausgetauscht werden.
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Daher
wird durch die erfindungsgemäße Lösung die
auf die Schneidenlänge
bezogene Standzeit deutlich erhöht,
und auch die Herstellungs- und Instandhaltungskosten der mit den
erfindungsgemäßen Schneidplatten
(1) versehenen Schneidwerkzeuge merklich gesenkt.
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Erfindungsgemäß ist aber
auch, daß die
in der Bodenfläche
(7) der Schneidplatte (1) angeordnete Nut (8)
mittig oder außermittig
angeordnet sein kann.
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Mit
den Schneidplatten (1) mit einer außermittig, „versetzt" angeordneten Nut (8) kann
man einerseits gerade Werkzeugschneiden (5) aufbauen, aber
andererseits auch durch Nebeneinanderanordnen der Schneidplatten
(1) und Drehen jeder, jeder zweiten, usw. Schneidplatte
(1) um jeweils 180° (und deren
Kombinationen) einen in der Variantenvielfalt sehr großen, aber
exakt definierten Versatz der einander benachbarten Schneidplatten
(1) erzielen, so daß mittels
dieser „um
180° gedrehten" Anordnung einer
beliebigen Anzahl von Schneidplatten (1) mit außermittig
angeordneter Nut (8) zwei unterschiedliche Schnitttiefen – mittels
Vorschneiden (23) und Spaltschneiden (24) – über jeweils
beliebig lange Werkzeugschneidenabschnitte mit optimalen Schneid-
bzw. Zerspanungsbedingungen realisiert werden können.
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Mit
der erfindungsgemäßen Lösung ist
es somit zudem erstmals möglich
selbst derartig versetzte Werkzeugschneiden sehr einfach und kostengünstig herzustellen,
um mit derartig versetzten Werkzeugschneidengeometrien beispielsweise
ein definiertes Gemisch von grobem, mittleren und feinem Schnittgut
zu erzielen, welches auf Grund seiner höheren Rieselfähigkeit
unter anderem auch beim Verbrennen in Müllverbrennungsanlagen und/oder
Heizwerken gegenüber
dem Schnittgut mit gleichartiger Körnung wesentlich besser geeignet
ist.
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Erfindungswesentlich
ist weiterhin, daß an den
Seitenwangen (15) der Schneidplatte (1) ein feines
Profil, oder auch eine raue geschliffene Oberfläche angeordnet ist.
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Diese
Profilierung, bzw. diese raue geschliffene Oberfläche an den
Seitenfläche
bewirkt einerseits einen erhöhten
Reibwert und damit eine sichere Positionierung der Schneidplatten
(1) zueinander, wie gleichzeitig auch eine weitere Verbesserung
der Schwingungsdämpfung
und dadurch eine weitere Standzeiterhöhung des gesamten Werkzeugschneide.
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Kennzeichnend
ist auch, daß die
Schneidplatte (1) mit ihren parallel zur Schneide (6)
verlaufenden Nut (8) mittels der Senkkopfschrauben (12) so
gegeneinander verspannt sind, daß die beiden mittig sitzenden
Schneidplatte (1) gegeneinander gedrückt werden und jeder weitere,
weiter seitlich sitzende Schneidplatte (1) in Richtung
Mitte der Werkzeugschneide (5) gedrückt wird. Diese erfindungsgemäße, gegenseitige
nahezu symmetrische Verspannung der Schneidplatten (1)
untereinander, von beiden Seiten der Werkzeugschneide (5)
zur Mitte hin, optimiert die schwingungsdämpfenden Eigenschaften der
Werkzeugschneide und erhöht
dadurch nochmals deren Standzeit.
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Einweiteres
Merkmal der Erfindung ist, daß die
Schneidplatten (1) aus legiertem Stahl, aus Hartmetall,
oder aus hochlegiertem pulvermetallurgisch hergestellten Stahl o.ä. bestehen.
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Erfindungswesentlich
ist in diesem Zusammenhang auch, daß vorteilhafter Weise auf der
Oberfläche
(3) der Schneidplatte (1) im Bereich der Schneide
(6) Rillenprofile eingearbeitet sind, die eine hohe Schneidhaltigkeit
gewährleisten.
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Kennzeichnend
ist in diesem Zusammenhang auch, daß bei den aus Hartmetall bzw.
aus hochlegiertem pulvermetallurgisch hergestellten Stahl gefertigten
Rillenprofilen der Außenradius
(R1) des auf der Oberfläche
(3) der Schneidplatte (1) eingearbeiteten Rillenprofils
(17) größer als
der Innenradius (R2) ist.
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Schneidplatten
(1) aus hochlegiertem pulvermetallurgisch hergestellten
Stahl werden beispielsweise bei der Verarbeitung von Stählen eingesetzt, die
nur mit niedrigen Schnittgeschwindigkeiten bearbeitet werden können.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausführung, bei
der der Außenradius
(R1) an der Spitze des Rillenprofils wesentlich größer ist
als Innenradius (R2) ist wird es beim Pressen dieser mit Rillenprofil
versehenen Schneidplatte (1) möglich, größere Korngrößen beim Pressen zu verwenden.
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Diese
größeren Korngrößen sind
rieselfähiger
und lassen sich beim automatischen Verpressen besser zuführen.
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Zudem
dringt der kleinere Innenradius (R2) an der Spitze des Presswerkzeuges
leichter in die Pulvermasse ein, trägt gleichzeitig zu einer gleichmäßigeren
Verteilung der Pulvermasse im Nutgrund bei.
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Ein
weiteres Merkmal der Erfindung ist in diesem Zusammenhang auch,
daß die
Beabstandung der Rillen des Rillenprofils, die Teilung (T) über die Breite
der Werkzeugschneide (5), aber auch innerhalb einer Schneidenplatte
(1) ungleichmäßig sein kann.
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Eine
solche erfindungsgemäß ungleiche
Teilung (T) bei unmittelbar hintereinander angeordneten Messerabschnitte
bewirkt beispielsweise bei der Herstellung von Stahlwolle, daß bei den
am Messerbalken hintereinander angeordneten Messern nicht das nachfolgende
Profil in die von vorhergehenden Profil erzeugte Rillung am Draht,
dem Werkstück,
eingreift.
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Dadurch
wird eine einerseits eine bessere und zugleich gleichmäßigere Qualität der so
hergestellten Stahlwolle gewährleistet,
aber auch Störungen
im Produktionsprozeß (z.B.
beim Ablegen der Stahlwolle auf Ballen) gleichzeitig deutlich reduziert.
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Kennzeichnend
ist aber auch, daß die Schneidplatten
(1) als Wendeplatten mit zwei gegenüberliegenden Schneiden (6)
ausgeführt
sind.
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Diese
als Wendeplatten ausgeführten Schneidplatten
(1) ermöglichen,
daß selbst
verschlissene Schneidplatten (1) infolge ihrer erfindungsgemäßen Verspannung
entlang einer Werkzeugschneide (5) wieder exakt ausgerichtet
werden können.
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Zudem
ermöglicht
die erfindungsgemäße Ausführung als
Wendeplatten eine Verdopplung der Standzeit der einzelnen Schneidplatten
(1) und zudem gleichzeitig, daß selbst unterschiedliche Rillenprofile,
wie verschiedene Größen von
Rillenprofilen und/oder unterschiedliche Rillenneigungen (ψ) gegenüber der
Schneide, für
die unterschiedlichsten Einsatzfälle
an einer Schneidplatte (1) angeordnet werden können.
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Die
Ausführung
mit wechselbare Schneidplatten (1) ermöglicht aber auch, daß längs einer Werkzeugschneide
(5) nebeneinander verschiedene Größen des Rillenprofils (17)
angeordnet werden können.
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So
kann beispielsweise bei einem erfindungsgemäß ausgebildeten Messer zur
Herstellung von Stahlwolle an einem Messerschneidenrand mit der
feinsten Teilung beginnend, sich diese über die einzelnen Schneidplatten
zum anderen Messerschneidenrand hin erhöhen, so daß mit einem Messer unterschiedlich
feine Stahlwolle in einer Fraktion hergestellt werden kann.
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Zudem
werden nicht nur die Kombinationsmöglichkeiten bei der Herstellung
der Stahlwolle durch die Nebeneinanderanordnung unterschiedlicher
Profilgrößen deutlich
erhöht,
sondern insbesondere durch eine Minimierung der prozessbedingten Stillstandszeiten
gleichzeitig die Produktionskapazität der gesamten Anlage wesentlich
erhöht.
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Vorteilhaft
ist auch, wenn die Schneidplatten (1) aus Hartmetall bestehen,
da sich derartige Schneidplatten automatisch herstellen, d.h. sowohl automatisch
pressen wie auch automatisch schleifen lassen.
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Zudem
können
problemlos unterschiedliche die für den jeweiligen Einsatzfall
optimalen Hartmetallsorten ausgewählt werden.
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Erfindungswesentlich
ist auch, daß bei
den Schneidplatten zur Herstellung von Stahlwolle der Flankenneigungswinkel
(β) des
Rillenprofils vorzugsweise 60° beträgt.
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Dieser
Flankenneigungswinkel (β)
von 60° erzielt
bei der Herstellung von Stahlwolle erfindungsgemäß überraschender Weise die beste
und zudem die gleichmäßigste Stahlwollequalität.
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Ein
weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß bei Schneidplatten (1)
mit nur einer Schneide (6), aber auch bei den als Wendeplatten ausgebildeten
Schneidplatten (1) an den Schneide/n (6) eine
Hartstoffschicht angeordnet ist. Durch diese Hartstoffbeschichtung
des Profils wird eine Standzeiterhöhungen, insbesondere bei hohen
Schnittgeschwindigkeiten erzielt.
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Erfindungswesentlich
ist auch, daß der Werkzeuggrundkörper (2)
mindestens an der Auflagefläche
(9) der Schneidplatte (1) eine wärmeleitende
Beschichtung (18) trägt.
Vorzugsweise besteht diese Beschichtung (18) aus Kupfer.
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Diese
wärmeleitende
Schicht, z.B. die Kupferschicht dient einer optimalen Wärmeableitung
von den Schneidenplatten (1) in den Werkzeuggrundkörper (2).
Infolge einer solch optimierten Wärmeableitung wird die Klebeneigung
an der Schneide (6) insbesondere bei der Bearbeitung von
rostfreien Werkstoffen wesentlich reduziert.
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Erfindungsgemäß ist, daß bei ausschließlich nebeneinander
angeordneten Schneidplatten (1) die Anzahl der miteinander
verspannten Schneidplatten (1) vorzugsweise geradzahlig
ist.
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Infolge
dieser Geradzahligkeit der miteinander verspannten Schneidplatten
wird ein gleichmäßiger Druckaufbau
von beiden Seiten hin zur Mitte der Werkzeugschneide (5)
erzielt, so daß insbesondere bei
geringen Werkzeugbreiten eine gleichmäßige Verspannung aller Schneidplatten
(1) gewährleistet ist.
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Erfindungsgemäß ist aber
auch, daß bei „Schneidzähnen" beispielsweise von
Recycling- und/oder Aufbereitungsmaschinen entlang jeder Zahnflanke
(20) die Schneidplatten (1) untereinander, und
im Bereich der Zahnspitze (21) auch die unmittelbar benachbarten
Schneidplatten (1) der beiden Zahnflanken (20)
miteinander verspannt sind, wobei die Zahnfläche (25) zwischen
den Schneidplatten (1) der beiden Zahnflanken (20)
mit Wolframcarbid-Pulver gepanzert ist, und die Materialflussrichtung
(26) der Aufpanzerung in Richtung der Zahnspitze (21)
erfolgt.
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Dadurch
können
sowohl die Werkzeugkosten wie auch gleichzeitig auch die Fertigungskosten zur
Herstellung der „Schneidzähnen" optimiert, die Standzeit
der Zahnschneiden wesentlich erhöht
und darüber
hinaus eine optimale kostengünstige
Instandhaltung der Werkzeugschneiden des Zahnes gewährleistet,
sowie der Verschleiß der
Zahnfläche (25)
zwischen den Zahnflanken (20) minimiert werden.
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In
diesem Zusammenhang ist es erfindungsgemäß, wenn bei den unter einem
Winkel zueinander verspannten Schneidplattenreihen, beispielsweise bei
den Zahnflanken (20) von Schneidzähnen, die Anzahl der in einer
Reihe hintereinander angeordneten Schneidplatten (1) ungeradzahlig
ist.
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Dadurch
wird es beispielsweise möglich,
daß zur
Zahnspitze hin eine gleichgerichtete Verspannung der Schneidplattenreihen
erfolgt, so daß durch diese
Verspannung der Schneidplatten (1) hin zur Zahnspitze (21)
hin auch die an der Zahnspitze (21) angeordneten Schneidplatten
(1) eine besonders hohe Stabilität erhalten.
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Kennzeichnend
ist aber auch, daß auf
der Schneidplatte (1) eine, oder gegenüberliegend zwei mit jeweils
einer Schneide (6) versehene Hartstoffleisten (22)
eingelötet
oder eingeklebt ist/sind.
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Kennzeichnend
ist weiterhin, daß auch
diese Hartstoffleisten (22) mit einem Rillenprofil (21)
versehen sind.
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Durch
die erfindungsgemäße Anordnung derartiger
Hartstoffleisten (22) auf den Schneidplatte (1)
können
bei verschiedenen Einsatzfällen
unter Nutzung der erfindungsgemäß vorteilhaften
Wirkungen die Werkzeugkosten der Schneidplatten (1) nochmals
deutlich reduziert werden.
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Weitere
Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie
der nachfolgenden Beschreibung der erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele in Verbindung
mit den Zeichnungen zur erfindungsgemäßen Lösung.
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Nachfolgend
soll die Erfindung nun an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele in Verbindung
mit dreiundzwanzig Figuren näher
erläutert
werden. Die möglichen
Realisierungsformen der Erfindung sind jedoch nicht auf diese nachfolgend
vorgestellten Ausführungsbeispiele
begrenzt.
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Es
zeigen dabei:
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1:
ein erfindungsgemaß aufgebautes Messer
zur Herstellung von Stahlwolle in der Draufsicht;
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2:
den Schnitt bei A-A gemäß 1;
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3:
die Einzelheit „X" aus 2;
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4:
einen Teilschnitt durch das Rillenprofil 17 gemäß 3 einer
zur Herstellung von Stahlwolle eingesetzten Schneidplatte 1;
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5:
eine erfindungsgemäß aufgebaute Werkzeugschneide 5 eines
Handschabers;
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6:
die Draufsicht auf einen mit Schneidplatten 1 bestückten Werkzeuggrundkörper 2,
im vorliegenden Fall eine mit Wendeplatten bestückte Schneidleiste einer Recyclinganlage;
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7:
die Draufsicht auf eine Werkzeugschneide 5 einer Recycling-
und Aufbereitungsmaschine mit in der Tiefe versetzt angeordneten Schneidplatten 1;
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8:
die Vorderansicht eines „Schneidzahnes" mit von Schneidplatten 1 gebildeten
Zahnflanken 20 und einer zwischen den Zahnflanken 20 liegenden
mit Wolframkarbid-Pulver gepanzerten Zahnfläche 25;
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9:
die Draufsicht auf eine mögliche
Ausführungsform
des Schneidzahnes aus 8 mit gerader Zahnflanke 20;
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10:
die Draufsicht auf die andere Zahnflanke des Schneidzahnes aus 8 in
einer weiteren möglichen
Ausführungsform,
und zwar mit entlang jeder Zahnflanke 20 in der Tiefe versetzt
angeordneten Schneidplatten 1;
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11:
die Seitenansicht eines vierarmigen, mit Schneidplattenreihen besetzten,
beidseitig schneidenden Schermessers für Biomassen;
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12:
die Draufsicht auf eine Schneidplattenreihe des beidseitig schneidenden
Schermessers für
Biomassen aus 11;
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13:
die Draufsicht auf die Schneidplattenreihen eines ähnlich 11 gestalteten
Schermessers für
Biomassen mit jedoch seitlich abwechselnd angeordneten Werkzeugschneiden 5;
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14:
die Seitenansicht eines zweiarmigen, mit Schneidplattenreihen besetzten,
einseitig schneidenden Schermessers für Biomassen;
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15:
Schnitt bei A-A gemäß 14;
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16:
die Draufsicht auf die Schneidplattenreihen des zweiarmigen, einseitig
schneidenden Schermessers für
Biomassen gemäß 14;
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17:
Draufsicht auf die Werkzeugschneide 5 einer Schneidleiste
für Biomassen
mit auf den erfindungsgemäß angeordneten
Schneidplatten 1 einseitig eingelöteten Hartstoffleisten 22;
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18:
Teilschnitt bei A-A, gemäß 17, durch
die Schneidleiste für
Biomassen mit einseitig eingelöteter
Hartstoffleiste 22;
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19:
Teilschnitt durch eine Schneidplatte 1 mit beidseitig eingeklebten
Hartstoffleisten 22;
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20:
Draufsicht auf den Ausschnitt einer Werkzeugschneide 5 aus
Schneidplatten 1 mit beidseitig angeordneten Hartstoffleisten 22 und
senkrecht zur Schneide 6 angeordnetem Rillenprofil 17;
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21:
ist eine mögliche
weitere Ausführungsform
der auf Schneidplatten 1 anzuordnenden Hartstoffleisten 22 mit
parallel zur Schneide 6 angeordnetem Rillenprofil 17;
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22:
eine mögliche
weitere Ausführungsform
der auf Schneidplatten 1 anzuordnenden Hartstoffleisten 22 mit
schräg
zur Schneide 6 angeordnetem Rillenprofil 17;
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23:
eine mögliche
weitere Ausführungsform
der auf Schneidplatten 1 anzuordnenden Hartstoffleisten 22 mit
kreuzweise zur Schneide 6 angeordnetem Rillenprofil 17.
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In
der 1 ist ein erfindungsgemäß aufgebautes Messer zur Herstellung
von Stahlwolle in der Draufsicht dargestellt, wobei die 2 den
zugehörigen
Schnitt bei A-A zeigt, und in der 3 die Einzelheit
X aus 2 dargestellt ist.
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Gemäß dieser
Darstellungen sind auf einem Werkzeuggrundkörper 2 acht Schneidplatten 1 erfindungsgemäß verspannt.
In jeder dieser Schneidplatten 1 ist eine Befestigungsbohrung 19 mit
einer sich zur Oberfläche 3 hin
erweiternden, kegelförmigen, am
jeweiligen Kegelmantel balligen Ausweitungen 4 angeordnet.
Die Werkzeugschneide 5 selbst wird von den Schneiden 6 der
acht Schneidplatte 1 gebildet, in deren Bodenfläche 7 jeweils
eine Nut 8 angeordnet ist.
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Auf
der Auflagefläche 9 der
Schneidplatte 1 ist am Werkzeuggrundkörper 2 eine zugeordnete
in ihrer Breite gegenüber
Breite der Nut 8 ein Arbeitsspiel aufweisende Führungsschienen 10 angeordnet.
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In
der Führungsschiene 10 sind
Gewindebohrungen 11 derart angeordnet, daß mittels
der Senkkopfschrauben 12 die auf der Führungsschiene 10 mit
ihren Nuten 8 aufgesetzten Schneidplatten 1, wie
aus 2 ersichtlich, auf dem Werkzeuggrundkörper 2 so
aufgeschraubt werden, daß mittels
der Senkkopfschrauben 12 einerseits eine Nutwandung 13 der
Schneidplatte 1 gegen eine Stegwandung 14 des
Werkzeuggrundkörpers 2 und
zugleich die Seitenwange 15 dieser Schneidplatte 1 unter
einem Kraftangriffswinkel α gegen
die Seitenwange 15 der unmittelbar benachbarten Schneidplatte 1 gedrückt wird.
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Der
Kraftangriffswinkel α unter
dem die Anpresskraft gegen die Seitenwange 15 der unmittelbar benachbarten
Schneidplatte 1 wirkt beträgt dabei ca. 30° gegenüber der
Seitenwange 15.
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Diese
erfindungsgemäße Anpressung
unter dem Winkel α von
ca. 30° bringt
den Vorteil, dass die Schneidplatten 1 sowohl sicher gegen
den Steg des Werkzeuggrundkörpers 2 wie
auch gleichzeitig sicher seitlich gegen die Seitenwange 15 der
benachbarten Schneidplatte 1 gedrückt wird.
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Die
Schneidplatten 1 mit ihren parallel zur Schneide 6 verlaufenden
Nutn 8 werden dabei auf der am Werkzeuggrundkörpers 2 angeordneten
Führungsschiene 10 mittels
der Senkkopfschrauben 12 so verspannt sind, daß die beiden
mittig sitzenden Schneidplatte 1 gegeneinander gedrückt werden
und jede weitere, weiter seitlich sitzende Schneidplatte 1 in
Richtung Mitte der Werkzeugschneide 5 gepresst wird.
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Diese
gegenseitige Verspannung der einzelnen Schneidplatten 1 von
beiden Seiten zur Mitte hin wirkt zudem schwingungsdämpfend und
erhöht nochmals
die Standzeit.
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Insbesondere
bei geringen Werkzeugbreiten ist es vorteilhaft, daß die Anzahl
der miteinander verspannten, nebeneinander angeordneten Schneidplatten 1 geradzahlig
ist.
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Infolge
dieser Geradzahligkeit der miteinander verspannten Schneidplattenten
wird ein gleichmäßiger Druck
von beiden Seiten zur Mitte hin erzielt, wodurch selbst bei geringen
Werkzeugbreiten eine gleichmäßige Verspannung
aller Schneidplatten 1 unter- und miteinander erreicht
wird.
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Die
mit jeweils einer Befestigungsbohrung versehenen Schneidplatten 1 sind
dabei stets entlang ihrer kürzeren
Seitenlängen
mit Schneiden 6 versehen. Entlang ihrer größeren Seitenlängen, den Seitenwangen 15 liegen
die erfindungsgemäßen Schneidplatten 1 stets
aneinander.
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Vorteilhaft
ist es, wenn dabei die größeren Seitenlängen der
Seitenwangen 15 die jeweils kürzeren Seitenlängen der
Schneiden 6 um mindestens 30% überragen. Eine derartige erfindungsgemäße Ausführung, mit
um mindestens 30% längeren
Seitenwangen verbessert die seitliche Anlage der Schneidplatten 1 und
erhöht
dadurch die Stabilität des
gesamten Messers.
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Vorteilhaft
ist auch, wenn an den Seitenwangen 15 der Schneidplatten 1 ein
feines Profil oder eine raue, beispielsweise geschliffene Oberfläche angeordnet
ist. Diese Profilierung, bzw. die raue Oberfläche an den Seitenwangen 15 der
Schneidplatten 1 bewirkt einen erhöhten Reibwert und damit eine
sichere Positionierung der Schneidplatten 1 zueinander,
wie auch eine weitere Verbesserung der Schwingungsdampfung und somit
eine gleichzeitige weitere Standzeiterhöhung der gesamten Werkzeugschneide.
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Infolge
der erfindungsgemäßen Anordnung und
Befestigung von Schneidplatten 1 wird auch für Werkzeuge
mit großen
Schneidenlängen
eine optimale schnelle und gleichzeitig fertigungstechnisch einfache
Verspannung der einzelnen Schneidplatte mit dem Werkzeuggrundkörper ermöglicht,
so daß die
erfindungsgemäß zusammengesetzte
Werkzeugschneide kostengünstig
sehr exakt entlang der „Schneidenlinie" der Werkzeugschneide 5 verspannt werden
kann.
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Darüber hinaus
ist Infolge dieser erfindungsgemäße Anordnung
ein schneller, einfacher und kostengünstiger Austausch von verschlissenen
Schneidplatten aufgrund der konstanten Zuordnung des Abstandsmaßes von
der Nut zur Schneidkante problemlos möglich, so daß bei Beschädigungen
einzelner Schneidplatten 1 der Werkzeugschneide 5 nur die
beschädigten
Schneidplatten 1 der Werkzeugschneide 5 ersetzt
werden müssen.
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Auch
hieraus resultiert eine weitere wesentliche Kosteneinsparung, zumal
die einzelnen Abschnitte der Werkzeugschneide 5 oftmals
unterschiedlich stark verschleißen.
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Die
Gründe
für den
unterschiedlichen Verschleiß,
beispielsweise bei den Messern zur Stahlwolleherstellung, resultieren
unter anderem aus den unterschiedlichen Schwingungen der nebeneinander laufenden,
bei der Stahlwolleherstellung abzutragenden Drähte, den unterschiedlichen
Führungen
bzw. Toleranzen in den Drahtführungen,
aber auch aus dem unterschiedlichen Verschmutzungsgrad der einzelnen
Drahtführungen,
wie auch der jeweiligen Lage der Drahtführung in der Fertigungslinie.
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Meist
verschleißen
die am Außenrand
des Messers angeordneten Schneidplatten 1 weniger stark
als die zur Messermitte hin angeordneten Schneidplatten 1,
wodurch die weniger verschlissenen Schneidplatten 1 länger im
Einsatz bleiben können,
d.h. erst später
ausgetauscht werden müssen. Beispielsweise
auch dadurch wird die auf die Schneidenlänge bezogene Standzeit deutlich
erhöht
und dabei die Herstellungs- und Instandhaltungskosten der mit Schneidplatten
versehenen Schneidwerkzeuge merklich gesenkt.
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Durch
die Gliederung der Schneide in voneinander unabhängige, miteinander verspannte Schneidplatten
werden zudem gleichzeitig auch die durch den Schneid- bzw. Zerspanungsprozeß bedingten
Schwingungen deutlich reduziert, wodurch die Lebensdauer der aus
einzelnen Schneidplatten 1 zusammengesetzten Werkzeugschneide 5 gegenüber einer
durchgängigen
Werkzeugschneide deutlich erhöht
wird.
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Auf
der Oberfläche 3 der
Schneidplatten 1 sind, wie in der 3 dargestellt,
Rillenprofile 17 eingearbeitet. Diese Rillenprofile 17 verlaufen
senkrecht zur Schneide 6 und gewährleisten die eine hohe Schneidhaltigkeit
der Werkzeugschneide.
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Wie
in den 1 bis 3 weiterhin dargestellt, können die
Schneidplatten 1 vorteilhafter Weise als Wendeplatten mit
jeweils zwei Schneiden 5 ausgeführt sein.
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Diese
Ausführung
als Wendeplatte ermöglicht
einerseits eine Verdopplung der Standzeit der Schneidplatten 1 und
ermöglicht
aber gleichzeitig auch, daß verschiedene
Größen von
Rillenprofilen 17 für
unterschiedliche Stahlwollequalitäten an einer Schneidplatte 1 angeordnet
sein können.
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Wie
ebenfalls aus der 3 ersichtlich, ist an der Auflagefläche 9 der
Schneidplatte 1 eine wärmeleitende
Beschichtung 18 aus Kupfer angeordnet.
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Diese
wärmeleitende
Kupferschicht dient einer optimalen Ableitung der im Zerspanungsprozeß entstehenden
Wärme von
den Schneidenplatten 1 in den Werkzeuggrundkörper 2.
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Dadurch
wird die Klebeneigung an der Schneide 6 insbesondere bei
der Bearbeitung von rostfreien Werkstoffen wesentlich reduziert
und die Standzeit infolge des „nicht
Anklebens" von Stahlpartikeln
deutlich erhöht.
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Die 4 zeigt
nun einen Teilschnitt durch das Rillenprofil 17 einer zur
Herstellung von Stahlwolle eingesetzten Schneidplatte 1 aus
Hartmetall, gemäß 3.
Derartige Schneidplatten aus Hartmetall lassen sich automatisch
herstellen, d.h. sowohl automatisch pressen wie auch automatisch
schleifen. Der äußere Radius
R1 des auf der Oberfläche
der Schneidplatte 1 eingearbeiteten Rillenprofils 17 ist dabei
größer ist
als der innere Radius R2. Infolge dessen wird beim Pressen dieser
mit einem Rillenprofil versehenen Schneidplatten 1 gewährleistet, dass
auch größere Korngröße beim
Pressen verwendet werden können.
Diese sind rieselfähiger
und lassen sich beim automatischen Verpressen besser zuführen.
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Der
an der Spitze des Presswerkzeuges angeordnete kleinere Radius R2
dringt dabei leichter in die Pulvermasse ein, und trägt so zu
einer gleichmäßigeren
Verteilung im Nutgrund bei.
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Ein
Merkmal der Erfindung ist in diesem Zusammenhang auch, daß die Beabstandung
der Rillen des Rillenprofils, die Teilung T über die Breite der Werkzeugschneide 5,
aber auch über
die Schneide 6 innerhalb einer Schneidenplatte 1 ungleichmäßig sein
kann.
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Erfindungswesentlich
ist in diesem Zusammenhang, daß bei
den Schneidplatten zur Herstellung von Stahlwolle der Flankenneigungswinkel β des Rillenprofils
60° beträgt.
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Dieser
erfindungsgemäße Flankenneigungswinkel β von 60° erzielt
bei der Herstellung von Stahlwolle überraschender Weise die beste
und vor allem gleichmäßigste Stahlwollequalität.
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In
der 5 ist nun die erfindungsgemäße Werkzeugschneide 5 an
einem Handschaber angeordnet.
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Derartige
Ausführungsform
findet vorwiegend Anwendung in der Bauindustrie wie aber auch im
Heimwerkerbereich als Schaber für
Farbresten oder andere Verunreinigungen, beispielsweise auch dann
wenn beim Einsatz eines Hochdruckreinigers hartnäckig verschmutzte Stellen nicht
sauber werden oder einen erhöhten
Zeitaufwand und/oder Wasserverbrauch erfordern.
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Derartige
Schaber ermöglichen
eine leichte Bauweise und können
einerseits mit einem Handgriff versehen, oder mit Adapter auf einem
Schwinggerät angeordnet,
bzw. mit einem Hochdruckreiniger kombiniert werden.
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Die 6 zeigt
nun eine die Draufsicht auf einen mit Schneidplatten 1 bestückten Werkzeuggrundkörper 2,
im vorliegenden Fall eine mit sieben Wendeplatten unsymmetrisch
bestückte
Schneidleiste einer Recyclinganlage mit den bereits erläuterten Vorzügen der
erfindungsgemäßen Lösung.
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Die
hierbei als Wendeplatten ausgebildete Schneidplatten 1 bestehen
aus hochlegiertem pulvermetallurgisch hergestellten Stahl.
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Die
Standzeiten dieser feststehenden Schneidleisten, welche zur Zeit
in Verbindung mit Sicherheitsschaltungen, wie beispielsweise einem schnellen
Zurückgefahren
der feststehenden Leiste wenn sich z.B. ein größeres Stück Stahl in einem gepressten
Kunststoffballen befindet, erhöht
werden, können
mittels der erfindungsgemäßen Bestückung der
Schneidleiste mit Schneidplatten 1 nochmals deutlich gesteigert
werden, da wie bereits in Verbindung mit dem Messer zur Herstellung
von Stahlwolle erläutert,
nicht mehr die gesamte Schneidleiste bei Beschädigungen ersetzt werden muß.
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In
der 7 ist die Draufsicht auf eine Werkzeugschneide 5 einer
Recycling- und Aufbereitungsmaschine
mit in der Tiefe versetzt angeordneten Schneidplatten 1 dargestellt.
Bei den hierbei eingesetzten Schneidplatten 1 ist die Nut 8 mit
der zugehörigen
Befestigungsbohrung 19 ebenfalls parallel zur Schneide 6 jedoch
außermittig
versetzt angeordnet. Durch Drehen der Schneidplatten 1 beim
Nebeneinanderanordnen um jeweils 180° erhält man durch die erfindungsgemäße Lösung einen
exakt definierten Versatz zwischen der Vorschneide 23 und
der Spaltschneide 24, so dass mittels der erfindungsgemäßen Anordnung
der Schneidplatten 1 mit außermittig angeordneter Nut 8 zwei
unterschiedliche Schnitttiefen erzielt werden können, um beispielsweise definiert ein
Gemisch von grobem und feinem Schnittgut zu erzielen, welches beispielsweise
beim Verbrennen in Müllverbrennungsanlagen
und/oder Heizwerken gegenüber
dem in der Körnung
gleichartigem Schnittgut u.a. wesentlich rieselfähiger, aber auch luftdurchlässiger und
daher besser geeignet ist.
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Die 8 zeigt
die Vorderansicht eines „Schneidzahnes". Derartige Schneidzähne sind
auf Rotoren von Recycling- und Aufbereitungsmaschinen angeordnet
die sich sind auch mit Drehzahlen von 200 U/min bis 4000 U/min drehen.
Unter Beachtung der beim Zerkleinerungsprozess entstehenden Wärme werden
die Lagerspiele größer gewählt, woraus
zwangsläufig
erhöhte
Schwingungen mit einer erhöhten
Beanspruchung und einem sich daraus ergebenden erhöhten Verschleiß der Schneidzähne resultieren.
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Erfindungsgemäß werden
daher die Schneidplatten „hochkant" angeordnet. Diese
erfindungsgemäße Anordnung
mit stirnseitiger, frontaler Beanspruchung ermöglicht eine höhere Belastbarkeit wie
auch eine aus dieser Anordnung resultierende höhere Stabilität mit einer
damit in Verbindung stehenden geringeren Bruchgefahr und bietet
somit an den Flanken der Stirnseite der Schneidzähne einen sehr hohen Verschleißschutz.
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Die
beiden Zahnflanken 20 werden dabei von jeweils fünf miteinander
verspannten Schneidplatten 1 gebildeten. Die zwischen diesen
Zahnflanken 20 liegenden Zahnfläche 25 ist mit Wolframcarbid-Pulver
in Richtung der Zahnspitze 21 aufgepanzert damit die Form
der Aufpanzerung beim Recycling eine zusätzliche „reißende" Wirkung hat und gleichzeitig der Verschleiß der Zahnfläche 25 zwischen
den Zahnflanken 20 minimiert wird.
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Durch
die hier vorgestellten Lösung
werden sowohl die Kosten des Werkzeugmaterials wie auch die Fertigungskosten
zur Herstellung der Schneidzähne
deutlich reduziert, gleichzeitig die Standzeit der Zahnschneiden
wesentlich erhöht
und darüber hinaus
eine optimale und gleichzeitig kostengünstige Instandhaltung der Zahnschneiden
gewährleistet.
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Vorteilhaft
ist es, wenn wie in diesem Ausführungsbeispiel
dargestellt, die Anzahl der Schneidplatten 1 der in Reihe
miteinander unter einem Winkel verspannten Schneidplatten 1 entlang
einer Zahnflanke 20 ungeradzahlig ist. Dadurch wird gewährleistet,
daß in „Summe" eine gleichmäßige Verspannung
der Schneidplattenreihen untereinander erfolgt.
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In
der 9 ist nun die Draufsicht auf eine der möglichen
Ausführungsformen
der Zahnflanke des Schneidzahnes aus 8, beispielsweise
mit gerader Zahnflanke 20 und mittig in den Schneidplatten 1 angeordneten
Nuten 8 dargestellt, wobei die an der Zahnspitze 21 angeordneten
Schneidplatten 1 nach innen verspannt sind, um in Verbindung
mit den bei diesen Zerkleinerungsmaschinen auftretenden hohen Fliehkräften eine
hohe Stabilität
der Zahnspitze zu gewährleisten.
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Die 10 zeigt
demgegenüber
die Draufsicht auf die andere ebenfalls erfindungsgemäß mögliche Ausführungsform
der Zahnflanke des Schneidzahnes aus 8, und zwar
mit entlang jeder Zahnflanke 20 in der Tiefe versetzt angeordneten Schneidplatten 1,
unter in diesem Ausführungsbeispiel
abwechselnder Verwendung jeweils einer Schneidplatte 1 mit
mittig angeordneter, und einer Schneidplatte 1 mit außermittig
angeordneter Nut 8.
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In
der 11 ist die Seitenansicht eines vierarmigen, mit
Schneidplattenreihen besetzten, beidseitig schneidenden Schermessers
für Biomassen dargestellt.
Da dieses Schermessers zwischen zwei Lochscheiben arbeitet, d.h.
daß beide
einander gegenüberliegende
Schneiden stets gleichzeitig in Einsatz sind, weist die Verspannung
der Schneidplatten 1 an den Führungsschienen des Werkzeuggrundkörpers 2 eine
Besonderheit auf, welche jedoch ebenfalls erfindungswesentlich ist
und sich dadurch auszeichnet, daß die Schneidplatten 1 abwechselnd oder
bereichsweise mit einer der jeweiligen Werkzeugschneide 5 zugewandte
Nutwandung 13 gegen die jeweils benachbarte Stegwandung 14 des
Werkzeuggrundkörpers 2 angepresst,
und die Seitenwangen 15 der einander benachbarten Schneidplatten 1 unter
einem vorgegebenen Kraftangriffswinkel α miteinander verspannt sind.
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Die 12 zeigt
nun in der Draufsicht auf eine der beidseitig schneidenden Schneidplattenreihe
diese bereichsweise (hier paar-weisen) Verspannung der Nutwandungen
der Schneidplatten 1 mit jeweils einer der Stegwandungen
des Werkzeuggrundkörpers.
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In
der 13 ist die Draufsicht auf die Schneidplattenreihen
eines ähnlich
der 11 ausgebildeten Schermessers für Biomassen,
jedoch mit seitlich abwechselnd angeordneten Werkzeugschneiden 5 dargestellt,
so daß bei
dieser Ausführungsform
welche ebenfalls zwischen zwei Lochscheiben arbeitet, stets eine
Werkzeugschneide 5 zum Einsatz kommt. Die Schneidplatten 1 sind
daher erfindungsgemäß mit ihren
Nutwandungen gegen die der jeweiligen Werkzeugschneide 5 zugewandte
jeweils benachbarte Stegwandung des Werkzeuggrundkörpers 2 angepresst,
und die Seitenwangen 15 der einander benachbarten Schneidplatten 1 sind unter
einem Kraftangriffswinkel miteinander nach außen verspannt.
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Die 14 zeigt
nun die Seitenansicht eines zweiarmigen, mit Schneidplattenreihen
besetzten, einseitig schneidenden Schermessers für Biomassen welches an einer
der Lochscheibe arbeitet.
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In
der 15 ist nun der Schnitt bei A-A durch deine der
Schneiden des zweiarmigen, mit Schneidplattenreihen besetzten, einseitig
schneidenden Schermessers für
Biomassen gemäß 14 dargestellt.
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Die 16 zeigt
die Draufsicht auf die Schneidplattenreihen des zweiarmigen, einseitig schneidenden
Schermessers für
Biomassen gemäß 14 mit
paarweise unter einem Kraftangriffswinkel gegeneinander verspannten
Schneidplatten 1.
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In
der 17 ist die Draufsicht auf die Werkzeugschneide 5 einer
Schneidleiste für
Biomassen mit auf den erfindungsgemäß angeordneten Schneidplatten 1 einseitig
eingelöteten
Hartstoffleisten 22 dargestellt.
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Durch
den Einsatz solcher mit Hartstoffleisten 22 versehenen
Schneidplatten 1 können
unter bestimmten Einsatzbedingungen bei für den jeweiligen Einsatzfall
ausreichender Standfestigkeit der Werkzeugschneide die Werkzeugkosten
zur Herstellung der Schneidplatten 1 nochmals deutlich
gesenkt werden.
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Bei
Beschädigungen
der Schneidengeometrie können
analog den bisherigen Erläuterungen
zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen
auch bei dieser Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Lösung dann
die mit Hartstoffleisten 22 versehenen Schneidplatten 1 ausgewechselt
werden.
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Die 18 zeigt
den Teilschnitt bei A-A, gemäß 17,
durch die dort dargestellte Schneidleiste für Biomassen mit einer einseitig
eingelöteten Hartstoffleiste 22 und
einem in dieser Hartstoffleiste 22 angeordnetem Rillenprofil 17.
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In
der 19 ist nun ein Teilschnitt durch eine als Wendeplatte
einsetzbare Schneidplatte 1 mit beidseitig eingeklebten
Hartstoffleisten 22 dargestellt.
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Zur
Verklebung sind entsprechend den jeweils zu erwartenden Schneidenbeanspruchungen entweder
nur an der Auflagefläche,
oder aber sowohl an der Auflagefläche wie auch an der Anlagefläche der
Hartstoffleiste 22 in der Schneidplatte 1 Klebernuten 27 eingebracht
in denen der jeweils Anwendung findende Klebstoff angeordnet wird.
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Da
gegenüber
einer Lötverbindung
wie aber auch gegenüber
einer vollflächigen
Klebeverbindung eine derartige mit Klebernuten 27 versehene
stoffschlüssige
Verbindung den direkten Kontakt, und damit die direkte Kraftübertragung
von der Hartstoffleiste 22 in die Schneidplatte 1 gewährleistet,
werden durch diese Lösung
elastische Verformungen des Lotes bzw. des Klebers vermieden und
zwangsläufig
die daraus resultierenden Beschädigungen
der Hartstoffleiste 22 ausgeschlossen.
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Die 20 zeigt
die Draufsicht auf den Ausschnitt einer Werkzeugschneide 5 aus
Schneidplatten 1 mit beidseitig angeordneten Hartstoffleisten 22 und
senkrecht zur Schneide 6 in den Hartstoffleisten 22 angeordnetem
Rillenprofil 17. Durch dieses senkrecht zur Schneide 6 angeordnete
Rillenprofil mit einem Rillenneigungswinkel ψ von 90° wird bei langspanenden Werkstoffen
wie z.B. bei Cu, Mg, Al und deren Legierungen ein gesicherter Spanbruch
erreicht.
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In
der 21 ist eine mögliche
weitere Ausführungsform
der auf Schneidplatten 1 anzuordnenden Hartstoffleisten 22 mit
parallel zur Schneide 6 angeordnetem Rillenprofil 17.
Dieses parallel zur Schneide 6 angeordnete Rillenprofil 17 mit
einem Rillenneigungswinkel ψ von
180° ist
beispielsweise gut zur Zerkleinerung von Kartonagen unterschiedlicher Dicke
geeignet.
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Die 22 zeigt
eine mögliche
weitere Ausführungsform
der auf Schneidplatten 1 anzuordnenden Hartstoffleisten 22 mit
schräg
zur Schneide 6 angeordnetem Rillenprofil 17 mit
einem Rillenneigungswinkel ψ von
30°.
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Ein
derartiges Rillenprofil 17 mit einem Rillenneigungswinkel ψ von 30° gegenüber der
Schneide 6 ist beispielsweise sehr gut zur Stahlwolleherstellung
geeignet, wobei im Rahmen der Stahlwolleherstellung bereits eine
wesentlich geringere Rillenneigung eine Ablenkung vom Messerbalken
zur Aufwickeleinrichtung gewährleistet,
wodurch Störung
bzw. Stillstandszeiten vermieden werden.
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In
der 23 ist eine weitere mögliche Ausführungsform der auf Schneidplatten 1 anzuordnenden
Hartstoffleisten 22 mit kreuzweise zur Schneide 6 angeordnetem
Rillenprofil 17 mit jeweils einem Rillenneigungswinkel ψ von 45° gegenüber der
Schneide 6.
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Ein
derartiges in der 23 dargestelltes Rillenprofil 17 ist
beispielsweise zur Zerkleinerung von unterschiedlichen Hölzern, aber
auch zur Zerkleinerung von langfasrigen Hölzern und zudem auch zur Zerkleinerung
von Spanplatten oder ähnlichen Werkstoffen
sehr gut geeignet, da mittels einer derartigen Profilierung bei
diesen Werkstoffen kleine Späne
erzeugt werden wodurch einer „Verstopfung" der Anlage entgegengewirkt
werden kann.
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Mit
der Erfindung ist es somit gelungen eine Anordnung und eine Befestigung
von Schneidplatten zu entwickeln, die selbst für Werkzeuge mit großen Schneidenlängen geeignet
ist, dabei eine optimale schnelle und gleichzeitig fertigungstechnisch
einfache Verspannung der Schneidplatte mit dem Werkzeuggrundkörper ermöglicht und
gleichzeitig stets einen schnellen, einfachen und kostengünstigen
Austausch von verschlissenen Schneidplatten gewährleistet, zudem die durch
den Schneid- bzw. Zerspanungsprozeß bedingten Schwingungen deutlich
reduziert, gleichzeitig die Lebensdauer der Schneidplatte insgesamt
wie auch die auf die Schneidenlänge
bezogene Standzeit nochmals deutlich erhöht und zudem die Herstellungs-
und Instandhaltungskosten der mit Schneidplatten versehenen Schneidwerkzeuge
merklich senkt.