DE102011075692A1

DE102011075692A1 - Schleif- bzw. Schneidwerkzeug für eine Werkzeugmaschine mit Oszillationsantrieb

Info

Publication number: DE102011075692A1
Application number: DE201110075692
Authority: DE
Inventors: Milan Bozic
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-05-12
Filing date: 2011-05-12
Publication date: 2012-11-15
Also published as: WO2012152482A1

Abstract

Ein Schleif- bzw. Schneidwerkzeug für eine Werkzeugmaschine mit Oszillationsantrieb weist ein Befestigungsteil zur Verbindung mit einer Werkzeugwelle der Werkzeugmaschine und ein gebogen ausgebildetes Abtragungsteil zur Werkstückbearbeitung auf. Ein Bearbeitungsabschnitt des Abtragungsteils ist im Übergang zwischen einer Stirnseite und einem Halterungsabschnitt, über den das Abtragungsteil mit dem Befestigungsteil verbunden ist, mit einer reduzierten Breite versehen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schleif- bzw. Schneidwerkzeug für eine Werkzeugmaschine mit Oszillationsantrieb nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Stand der Technik
In der EP 0 487 948 B1 wird ein Schleif- bzw. Schneidwerkzeug für eine Handwerkzeugmaschine mit Drehoszillationsantrieb beschrieben. Das Schleif- bzw. Schneidwerkzeug besteht aus einem Befestigungsteil zur Befestigung an einer Werkzeugwelle der Werkzeugmaschine, welche die oszillierende Drehbewegung ausführt, und aus einem Abtragungsteil, welches zur Werkstückbearbeitung eingesetzt wird. Das Abtragungsteil weist einen U-förmigen Querschnitt auf, dessen Stirnseiten die Schneidkanten zur Werkstückbearbeitung bilden. Die geschlossene, konvex gebogene Seite des U-förmigen Abtragungsteils ist der Befestigungsseite des Befestigungsteils, über die die Verbindung mit der Werkzeugwelle hergestellt wird, abgewandt.
Bei der Bearbeitung von porösen bzw. weichen Materialien entsteht im Übergang zwischen Eindrehen und Ausdrehen in den Werkstoff während der Oszillationsbewegung ein Widerstand, der durch das Verkanten der Außengeometrie hervorgerufen wird. Dieser Widerstand tritt auf, wenn das Abtragungsteil mit maximaler Tiefe in das Werkstück eintaucht und ein Wechsel von eindrehender zu herausdrehender Bewegung stattfindet.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen ein Schleif- bzw. Schneidwerkzeug für eine Werkzeugmaschine so auszubilden, dass der Widerstand während des Hinein- bzw. Herausdrehens des Werkzeugs in bzw. aus dem zu bearbeitenden Werkstück reduziert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
Das erfindungsgemäße Schleif- bzw. Schneidwerkzeug kann in Werkzeugmaschinen eingesetzt werden, insbesondere in handgeführten Werkzeugmaschinen mit Oszillationsantrieb, vorzugsweise mit Drehoszillationsantrieb. Mittels des Schleif- bzw. Schneidwerkzeugs wird beispielsweise in die Oberfläche eines Werkstücks eine Nut bzw. eine Ausnehmung mit definierter Querschnittsgeometrie eingebracht. Es können grundsätzlich beliebige Nutenverläufe sowie Nuten mit verschiedener Querschnittsgeometrie erzeugt werden.
Das Schleif- bzw. Schneidwerkzeug weist ein Befestigungsteil auf, über das das Werkzeug mit einer Werkzeugwelle der Werkzeugmaschine, welche die oszillierende Antriebsbewegung ausführt, verbunden wird. Des Weiteren weist das Schleif- bzw. Schneidwerkzeug ein Abtragungsteil auf, das zur Werkstückbearbeitung dient. Das Befestigungsteil und das Abtragungsteil können als voneinander separat ausgebildete Bauteile ausgeführt sein, die in geeigneter Weise miteinander verbunden sind. Grundsätzlich möglich ist aber auch eine einteilige Ausführung von Befestigungsteil und Abtragungsteil.
Das Abtragungsteil ist gebogen ausgebildet und weist eine konvex geformte Bearbeitungsseite auf, die bei der Bearbeitung mit dem Werkstück in Kontakt steht. Die konvex gebogene Außenseite ist hierbei der Werkstückoberfläche zugewandt. Aufgrund des gebogen bzw. geschwungen ausgebildeten Abtragungsteils können in vorteilhafter Weise Nuten im Werkstück erzeugt werden, wobei über ein entsprechendes Führen der Werkzeugmaschine beliebige Nutenverläufe realisiert werden können.
Beim erfindungsgemäßen Schleif- bzw. Schneidwerkzeug ist ein Bearbeitungsabschnitt des Abtragungsteils, welcher unmittelbar in Kontakt mit dem zu bearbeitenden Werkstück steht, mit einer gegenüber der freien Stirnseite des Abtragungsteils reduzierten Breite versehen. Somit weist das Abtragungsteil im Bereich seines Bearbeitungsabschnitts in Richtung der pendelförmig hin und her gehenden Bearbeitungsrichtung gegenüber der Stirnseite des Abtragungsteils eine Einschnürung bzw. Verjüngung mit reduzierter Breite auf. Die Einschnürung bzw. Verjüngung hat den Vorteil, dass die Gefahr eines Verkantens des Bearbeitungsabschnittes im Material des Werkstücks gegenüber Ausführungen mit konstanter Breite signifikant reduziert ist. Damit ist der Widerstand insbesondere im Bereich der Umkehrung der Arbeitsbewegung des Schleif- bzw. Schneidwerkzeugs reduziert, wobei im Bereich der Umkehrung das Werkzeug üblicherweise sich mit maximaler Eintauchtiefe im Werkstück befindet. Da ein Verhaken bzw. Verkanten ausgeschlossen oder zumindest reduziert ist, werden auch Kraftspitzen, welche während der Werkstückbearbeitung andernfalls auf das Werkstück wirken, vermieden, wodurch die Gefahr eines Materialausreißens herabgesetzt und die Qualität der bearbeiteten Werkstückoberfläche verbessert ist.
Zweckmäßigerweise besitzt das Abtragungsteil im Bereich des Bearbeitungsabschnitts die geringste Breite, so dass das Abtragungsteil sich zwischen seiner freien Stirnseite und dem Halterungsabschnitt in der Breite verjüngt. Möglich ist aber auch eine Ausführung, bei der das gebogen ausgebildete Abtragungsteil lediglich im Bereich seiner freien Stirnseite die größte Breite aufweist und sich von der Stirnseite in Richtung Halterungsabschnitt kontinuierlich verjüngt.
Gemäß weiterer zweckmäßiger Ausführung ist das Abtragungsteil zumindest annähernd halbkreisförmig, gegebenenfalls U-förmig ausgebildet. Dies erlaubt es, Nuten mit einer entsprechenden Querschnittsgeometrie im zu bearbeitenden Werkstück zu erzeugen. Möglich ist auch ein Strecken der gebogenen Wandungen des Abtragungsteils über einen Winkelbereich größer als 180° bis hin zu einem annähernd röhrenförmigen Querschnitt von annähernd 360°. Außerdem kommen sowohl kreis- bzw. teilkreisförmige Querschnittsgeometrien im Bereich des Abtragungsteils als auch sonstige gebogene Querschnittsgeometrien, beispielsweise elliptische bzw. teilelliptische Geometrien in Betracht. Bei halbkreisförmiger oder U-förmiger Ausführung befindet sich schmalste Stelle zweckmäßigerweise am konvex gebogenen Boden des Abtragungsteils.
Aufgrund der gebogenen Ausführung bewegt sich das Abtragungsteil bei der Werkstückbearbeitung entlang eines Kreisbogens, dessen Kreismittelpunkt vorzugsweise mit der Drehachse mit der Werkzeugwelle zusammenfällt. Die Stirnkanten des Abtragungsteils können im Bereich des Bearbeitungsabschnittes als Messerschneide oder mit einer Verzahnung ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ kann das Abtragungsteil zumindest im Bereich des Bearbeitungsabschnittes mit Hartmetallpartikeln beschichtet sein, um eine schleifende Bearbeitung des Werkstückes zu ermöglichen.
Gemäß weiterer zweckmäßiger Ausführung ist die konvex gebogene Seite des Abtragungsteils der Befestigungsseite des Befestigungsteils zugewandt, über das das Schleif- bzw. Schneidwerkzeug mit der Werkzeugwelle verbunden wird. In dieser Ausführung ist die offene Seite des Abtragungsteils im montierten Zustand des Schleif- bzw. Schneidwerkzeugs bei aufrechter Halterung der Werkzeugmaschine nach unten gewandt. Grundsätzlich möglich ist aber auch eine umgekehrte Anordnung, bei der die konvex gebogene Seite des Abtragungsteils nach unten gerichtet ist und dementsprechend die offene Seite des Abtragungsteils nach oben weist.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
1 ein Schleif- bzw. Schneidwerkzeug in Draufsicht für eine Werkzeugmaschine mit Drehoszillationsantrieb, mit einem Befestigungsteil zur Befestigung an einer Werkzeugwelle der Werkzeugmaschine und mit einem gebogen ausgeführten Abtragungsteil zur Werkstückbearbeitung,
2 das Schleif- bzw. Schneidwerkzeug in perspektivischer Ansicht,
3 eine 1 entsprechende Darstellung eines Schleif- bzw. Schneidwerkzeugs in einer Ausführungsvariante,
4 das Schleif- bzw. Schneidwerkzeug nach 3 in perspektivischer Ansicht.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In den 1 und 2 ist ein Schleif- bzw. Schneidwerkzeug 1 für eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Handwerkzeugmaschine mit Drehoszillationsantrieb dargestellt. Das Schneid- bzw. Schleifwerkzeug 1 umfasst ein Befestigungsteil 2, über das das Werkzeug mit der Werkzeugwelle der Werkzeugmaschine verbunden wird, und ein Abtragungsteil 3, über das das Werkstück bearbeitet wird. Das Befestigungsteil 2 weist einen scheibenförmigen Abschnitt mit einer zentralen Ausnehmung auf, durch die die Werkzeugwelle hindurchgeführt wird, die die Werkzeugwellenachse 4 aufweist. Während der Werkstückbearbeitung führt das Schleif- bzw. Schneidwerkzeug 1 um die Werkzeugwellenachse 4 eine drehend-oszillierende Bewegung aus.
Das Befestigungsteil 2 und das Abtragungsteil 3 sind als zwei separate Bauteile ausgebildet, die über eine Verbindungseinrichtung 5 fest miteinander verbunden sind. Grundsätzlich möglich ist aber auch eine einteilige Ausführung von Befestigungsteil 2 und Abtragungsteil 3.
Das Abtragungsteil 3 weist einen Bearbeitungsabschnitt 6 und einen Halterungsabschnitt 7 auf. Der Bearbeitungsabschnitt 6 dient zur Werkstückbearbeitung, der Halterungsabschnitt 7 zur Verbindung mit dem Befestigungsteil 2 über die Verbindungseinrichtung 5. Bearbeitungsabschnitt 6 und Halterungsabschnitt 7 sind einteilig ausgebildet.
Der Bearbeitungsabschnitt 6 ist gebogen ausgeführt und weist einen halbkreisförmigen, gegebenenfalls U-förmigen Querschnitt auf, wobei die konvex gebogene Außenseite des Bearbeitungsabschnittes 6 der Befestigungsseite 8 des Befestigungsteils 2 zugewandt ist, über die das Befestigungsteil mit der Werkzeugmaschine verbunden wird. Der Halterungsabschnitt 7 kann in sich eben ausgeführt sein, wohingegen der Bearbeitungsabschnitt 6 gebogen ausgebildet ist.
Der Bearbeitungsabschnitt 6 weist eine Verjüngung bzw. Einschnürung mit der Breite b auf; im Bereich der Verjüngung besitzt der Bearbeitungsabschnitt 6 die geringste Breite. Die Breite b ist insbesondere geringer als im Bereich der freien Stirnseite 9 des Bearbeitungsabschnittes 6. Auch in Richtung des Halterungsabschnittes 7 vergrößert sich die Breite des Bearbeitungsabschnittes 6. Diese Verjüngung liegt zumindest annähernd im Bereich der konvex gebogenen Seite im Bereich des tiefsten Punktes.
Im Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 ist das Abtragungsteil 3 zumindest im Bereich des Bearbeitungsabschnittes 6 mit Hartmetallpartikeln beschichtet.
In den 3 und 4 ist ein ähnliches Ausführungsbeispiel eines Schleif- bzw. Schneidwerkzeuges 1 dargestellt, dessen grundsätzlicher Aufbau und Proportionen mit dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 übereinstimmt. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel ist das Abtragungsteil 3 gebogen ausgebildet, insbesondere halbkreisförmig bzw. U-förmig, und weist einen Bearbeitungsabschnitt 6 mit einer Verjüngung auf, welche im Bearbeitungsabschnitt 6 die geringste Breite b besitzt. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist jedoch der Bearbeitungsabschnitt 6 im Bereich beider Stirnkanten mit einer Schneide 10 bzw. 11 versehen. Diese kann sich gegebenenfalls bis in den Halterungsabschnitt 7 hinein erstrecken.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0487948 B1 [0002]

Claims

Schleif- bzw. Schneidwerkzeug für eine Werkzeugmaschine mit Oszillationsantrieb, mit einem Befestigungsteil (2) zur Verbindung mit einer Werkzeugwelle der Werkzeugmaschine und mit einem gebogen ausgebildeten Abtragungsteil (3) zur Werkstückbearbeitung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bearbeitungsabschnitt (6) des Abtragungsteils (3) im Übergang zwischen einer Stirnseite (9) des Abtragungsteils (3) und einem Halterungsabschnitt (7), über den das Abtragungsteil (3) mit dem Befestigungsteil (2) verbunden ist, eine gegenüber der Stirnseite (9) reduzierte Breite (b) aufweist.
Schleif- bzw. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtragungsteil (3) im Bereich des Bearbeitungsabschnitts (6) die geringste Breite (b) aufweist.
Schleif- bzw. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtragungsteil (3) zumindest annähernd halbkreisförmig ausgebildet ist.
Schleif- bzw. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die konvex gebogene Seite des Abtragungsteils (3) der Befestigungsseite (8) des Befestigungsteils (2) zur Verbindung mit der Werkzeugmaschine zugewandt ist.
Schleif- bzw. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtragungsteil (3) eine Messerschneide (10, 11) aufweist.
Schleif- bzw. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtragungsteil (3) eine Verzahnung aufweist.
Schleif- bzw. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtragungsteil (3) zumindest teilweise mit Hartmetallpartikeln beschichtet ist.
Schleif- bzw. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtragungsteil (3) und das Befestigungsteil (2) als separate Bauteile ausgeführt sind, die fest miteinander verbunden sind.
Werkzeugmaschine mit einem Schleif- bzw. Schneidwerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.