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Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Schneiden von Gummi nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
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Das spanlose Schneiden von Gummi ist aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Eine Möglichkeit Gummi zu schneiden, besteht im Einsatz von Schneidgeräten, welche ein stromdurchflossenes Messer aufweisen und mit diesem den Gummi schneiden. Rein beispielhaft wird hierzu auf die
EP 0 092 835 A1 verwiesen.
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Ferner ist es aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt, dass das Gummi mit messerartigen Werkzeugen spanlos geschnitten wird. Unter spanlos im Sinne der hier vorliegenden Erfindung ist dabei ein Schneiden von Gummi in der Art zu verstehen, dass kein Material des Gummis abgetragen wird. Vielmehr wird beim spanlosen Schneiden das Gummimaterial über eine Schneide „eingeschnitten“, sodass sich das Material des Gummis zwar teilt und ein Schnitt zurückbleibt, jedoch kein Material des Gummis abgetragen wird, wie es beispielsweise bei einem auch denkbaren zerspanenden Bearbeiten von Gummi der Fall ist. Werkzeuge zum spanlosen Schneiden verfügen im Allgemeinen über eine herkömmliche messerartige mechanische Schneide, welche in einem Schneidenhalter aufgenommen ist. Dies führt vor allem bei größeren Schnittlängen und vor allem bei größeren Schnittiefen, beispielsweise beim Schneiden von kreisförmigen Schnitten mit einem kreisförmigen Werkzeug, zu einer hohen Reibung zwischen dem Gummi und der Schneide und damit zu einer extrem hohen Leistungsanforderung. Dies stellt einen extremen Nachteil hinsichtlich der verwendbaren Maschinen und ihrer notwendigen Antriebsleistung dar. Außerdem führt dies zu einer unbefriedigenden Qualität von Schnitten.
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Aus dem weiteren allgemeinen Stand der Technik ist es, wie oben bereits angedeutet, auch bekannt, Gummi zerspanend zu bearbeiten. Ein hierfür geeignetes Werkzeug ist beispielsweise in der
JP 2003-136322 A beschrieben. Der Schneide dieses Werkzeugs wird dabei über Zufuhrkanäle eine Flüssigkeit als Kühlmittel zugeführt, vergleichbar zur Vorgehensweise, die beim zerspanenden Bearbeiten von Metall üblich ist.
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Beispielsweise bei der Herstellung von Kabel- und Leitungsdurchführungen vom Äußeren in das Innere eines Gebäudes ist es allgemein üblich, Gummischeiben zur Abdichtung einzusetzen. Da bei der Herstellung dieser Gummischeiben typischerweise nicht exakt bekannt ist, wie groß das entsprechende Leitungselement beim Einführen in das Gebäude sein wird, werden die Gummischeiben mit üblicherweise auftretenden Durchmessern von Rohrleitungen und/oder Kabeln über einen großen Teil ihrer Dicke vorgeschnitten. Die Schnitte bilden dann typischerweise konzentrische, ineinander liegende kreisförmige Einschnitte aus, sodass auf der Baustelle dann lediglich die Bereiche aus der Gummischeibe herausgebrochen werden, welche nicht benötigt werden. Der Durchmesser lässt sich somit vor Ort durch eine entsprechende Auswahl der vorgeschnittenen ringförmigen Strukturen der Gummischeibe einstellen. Insbesondere für derartige Anwendungen ist die Notwendigkeit mit sehr großer Maschinenleistung zu schneiden, ein gravierender Nachteil. Dadurch, dass die Einschnitte, durch welche eine Art von „Zwiebelringen“ in der Gummischeibe erreicht wird, auf eine relativ große Tiefe, nicht jedoch durch die gesamte Gummischeibe hindurch erfolgen, wird bereits durch den ersten Einschnitt die Stabilität der Gummischeibe geschwächt. Weitere Einschnitte können dann, insbesondere wenn sie mit hoher Reibung und hoher Antriebsleistung erfolgen müssen, die bestehenden Bereiche einreißen und so zu erheblichem Ausschuss führen.
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Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein Werkzeug zum spanlosen Schneiden von Gummi gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, welches die genannten Nachteile vermeidet und ein einfaches, effektives Schneiden von Gummi mit moderater Maschinenleistung ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Werkzeug mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Werkzeugs ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug ist es vorgesehen, dass die Schneide in einem Schneidenhalter aufgenommen ist, welcher Mittel zur Zufuhr eines flüssigen Schmierstoffs aufweist. Erfindungsgemäß ist es nun so, dass die Schneide wenigstens einen mit dem Schneidenhalter korrespondierenden Zufuhrkanal für den Schmierstoff in den im Schneideingriff stehenden Teil der Schneide aufweist.
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Anders als im Stand der Technik wird also der Schmierstoff über wenigstens einen Zufuhrkanal in der Schneide selbst in den Bereich geführt, in dem die Schneide im Schneideingriff steht. Der Erfinder hat nämlich erkannt, dass, insbesondere bei größer werdenden Schnitttiefen ein von außen zugeführter Schmierstoff nicht bis in den Bereich des Schneideingriffs gelangt, weil der elastische Gummi sich an die Schneide anlegt und gegenüber der Umgebung abdichtet. Durch die Zufuhr des Schmierstoffs in den Bereich des Schneideingriffs wird dieses Problem gelöst. Hierdurch wird eine Kühlung und insbesondere eine ideale Schmierung des Schneidevorgangs im Bereich der Schneide erzielt. Ähnlich wie beim „Aquaplaning“ gleitet die Schneide auf einem Flüssigkeitsfilm des Schmierstoffs an dem Gummimaterial entlang. Hierdurch lassen sich auch tiefe Schnitte im Gummi von insbesondere mehr als 5 bis 60 mm Schnitttiefe leicht und einfach realisieren, da das Kühlmittel als Schmierstoff auch dann in den Bereich des Schneideingriffs geführt werden kann, wenn durch die Elastizität des Gummis dieser Bereich gegenüber der Umgebung abgedichtet ist. Der Schmierstoff wird typischerweise mit einem vergleichsweise hohen Druck zugeführt, sodass in jedem Fall innerhalb einer Art Tasche, welche sich aufgrund des Drucks und der Elastizität des Gummis im Bereich der Zufuhr des Schmierstoffs um die Schneide herum bildet, Schmierstoff vorhanden ist und dann typischerweise entlang der Schneide zwischen der Schneide und dem Gummi herausgepresst wird.
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Durch den hohen Druck des Schmierstoffs und die Ausbildung der Tasche wird sich auch bei tiefen Schnitten der Schmierstoff entlang des Schnittspalts in Vorschubrichtung und insbesondere auch entgegen der Vorschubrichtung verteilen. Hierdurch wird auch der Teil der Schneide, welcher in dem bereits bestehenden Schnittspalt gleitet entsprechend geschmiert. Durch einen Flüssigkeitsfilm werden dabei sehr gute Gleiteigenschaften zwischen der Schneide und dem Gummi erzielt. Durch die Zufuhr des Schmierstoffs im Bereich des Schneideingriffs und seine sich einstellende Verteilung entlang der Schneide wird es auch bei sehr tiefen Schnitten möglich, diese mit einer sehr viel kleineren Maschinenleistung durchzuführen, als es bei den Aufbauten gemäß dem Stand der Technik der Fall ist. Außerdem lässt sich die Qualität der Schnitte steigern.
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Dabei kann es in vorteilhafter Art vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Zufuhrkanal eine Austrittsöffnung für den Schmierstoff im Bereich einer Schneidkante der Schneide, insbesondere in einer Facette der Schneide, aufweist. Der Zufuhrkanal führt also unmittelbar in den Bereich, in dem geschnitten wird und tritt insbesondere an der angeschliffenen Facette der Schneide aus, sodass – ohne die mechanische Stabilität der Schneidkante selbst zu beeinträchtigen – die Zufuhr des Schmierstoffs so nahe wie möglich in den Bereich erfolgt, in dem geschnitten wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind dabei wenigstens zwei Zufuhrkanäle vorgesehen, welche auf zwei gegenüberliegenden Seiten einer Schneidkante der Schneide enden. Über diese beiden Zufuhrkanäle ist sichergestellt, dass auf beiden Seiten der Schneide eine ausreichende Zufuhr des Schmierstoffs erfolgt, sodass der Gummi auf beiden Seiten an einem reibenden Anhaften an der Schneide, idealerweise über ihre gesamte Länge, gehindert wird.
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Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Zufuhrkanäle entlang ihrer Längsseite allseitig geschlossen ausgebildet sind. Die Zufuhrkanäle können also insbesondere durch entsprechende Bohrungen oder eingebrachte Leitungselemente in der Schneide ausgebildet sein, sodass diese einen zuverlässig durchströmbaren Querschnitt für den Schmierstoff aufweisen und so eine Zufuhr des Schmierstoffs in den Bereich des Schneideingriffs in jedem Fall gewährleisten.
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Eine weitere sehr günstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Werkzeugs sieht es vor, dass die Schneide mittels eines zumindest einseitigen – vorzugsweise zweiseitigen – Anschliffs eines Stabes, insbesondere aus einem Hartmetall, mit einem – oder bevorzugt – zwei dezentralen integrierten Zufuhrkanälen ausgebildet ist. Derartige Stäbe aus Hartmetall mit eingebrachten Zufuhrkanälen sind am Markt einfach und kostengünstig verfügbar. Diese Stäbe mit den integrierten Zufuhrkanälen können dann im Bereich ihres einen Endes angeschliffen werden, um so sehr einfach und effizient eine Schneide mit einer Schneidkante für das spanlose Schneiden von Gummi mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug auszubilden. Über die Zufuhrkanäle kann dabei die Zufuhr des Schmierstoffs in jedem Fall gewährleistet werden. Im Gegensatz zu flächigen Schneiden, so wie sie aus dem Stand der Technik bei der Bearbeitung von Gummi bekannt sind, deren Schneidkanten eine entsprechend große Länge aufweisen oder beispielsweise ringförmig verlaufen, ist eine solche aus einem Stab ausgebildete Schneide außerordentlich effizient, da sie einerseits eine hohe Qualität des Schnitts gewährleistet und andererseits einen vergleichsweise kleinen Bereich des Schneideingriffs und einen vergleichsweise kleinen Bereich der Berührung mit dem Gummi hat. Durch die Elastizität des Gummis spielt dabei die vergleichsweise große Breite der aus dem angeschliffenen Stab ausgebildeten Schneide auch bei tiefen Schnitten eine untergeordnete Rolle. Vielmehr hat der Stab den Vorteil, einer nur sehr geringen Berührungsfläche mit dem Gummi, sodass zusätzlich zum Einbringen des Schmierstoffs in den Bereich des Schneideingriffs auch durch die vergleichsweise kleine Berührungsfläche der Schneide mit dem Gummi, im Vergleich zu den üblicherweise zum Schneiden von Gummi eingesetzten messerartigen Schneiden, eine Reduzierung der notwendigen Kräfte beim Schneiden des Gummis erzielt werden kann.
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Ein weiterer Vorteil der Ausgestaltung einer Schneide aus einem derartigen Stab, welcher beispielsweise mit einer runden, einer ovalen, einer eckigen oder einer beliebigen anderen Querschnittsform ausgebildet sein kann, ergibt sich außerdem dadurch, dass ein derartiger Stab vergleichsweise kostengünstig verfügbar ist. Dadurch ist die einzelne Schneide deutlich kostengünstiger als es beispielsweise eine für einen kreisförmigen Einschnitt herkömmlich verwendete Schneide mit einer ringförmigen Schneidkante wäre. Bei größeren Durchmessern sind derartige Werkzeuge, bei denen die Schneide typischerweise fest mit dem Schneidenhalter verbunden – beispielsweise verschweißt oder verlötet – ist, entsprechend teuer. Eine Schneide gemäß dieser vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung aus dem Stab kostet dagegen lediglich weniger als ca. 1/5 und hat darüber hinaus den Vorteil, dass diese so mit dem Schneidenhalter verbunden werden kann, dass sie, wenn sie abgenutzt ist, einfach und effizient gewechselt werden kann, ohne den Schneidenhalter mit austauschen zu müssen. All dies ermöglicht einen erheblichen Kostenvorteil gegenüber den Aufbauten aus dem Stand der Technik, verbunden mit den oben bereits beschriebenen Vorteilen hinsichtlich der notwendigen Maschinenleistung der verkürzten Produktionszeit und der Verbesserung der Schnittqualität sowie der Möglichkeit, sehr tiefe Einschnitte überhaupt erst realisieren zu können.
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Gemäß einer weiteren außerordentlich vorteilhaften Ausgestaltung der Idee ist es dabei vorgesehen, dass der Schneidenhalter mehrere Schneiden aufweist. Der Schneidenhalter kann mehrere, insbesondere dieser aus Stäben hergestellten, Schneiden aufweisen. Diese können in der gewünschten Art und Weise über den Schneidenhalter verteilt angeordnet sein. So können beispielsweise, ausgehend von einer zentralen Achse des Schneidenhalters, die Schneiden parallel zu dieser Achse auf unterschiedlichen Durchmessern angeordnet werden. Wird der Schneidenhalter mit den Schneiden dann in eine Werkzeugmaschine eingespannt und beispielsweise in drehendem Eingriff auf ein entsprechendes Gummiteil geführt, so entstehen in einem einzigen Arbeitsgang mehrere der Anzahl der eingesetzten Schneiden entsprechende Schnitte. Insbesondere bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel, bei dem zylinderförmige Gummielemente mit mehreren, das Material weitgehend, jedoch nicht ganz, durchdringenden kreisförmigen Einschnitten versehen werden, kann dies einen erheblichen Vorteil darstellen. Zum Einbringen von beispielsweise drei bis sechs Schnitten müssen nicht fünf oder sechs Werkzeuge nacheinander eingewechselt und in das Material geführt werden. Vielmehr kann ohne Werkzeugwechsel mit einem einzigen Werkzeug, welches dementsprechend drei bis sechs einzelne Schneiden, vorzugsweise aus derartigen Stäben, aufweist, das gesamte Schnittbild in einem einzigen Arbeitsgang geschnitten werden. Dies wird einerseits durch die Mehrzahl der Schneiden auf dem Schneidenhalter bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug in dieser Ausführungsvariante möglich und andererseits dadurch, dass die erforderlichen Schnittleistung durch die verringerte Eingriffsfläche und die gezielte Schmierung beziehungsweise Kühlung im Bereich des Schneideingriffs erheblich verringert wird. So ist es möglich, bei der gleichen oder einer geringeren Kraft, als sie zuvor für einen einzigen Schnitt notwendig war, die beispielsweise sechs Schnitte gleichzeitig in einem Arbeitsgang einzubringen. Neben den Vorteilen, welche sich durch die verringerte Leistung beim Energiebedarf ergeben, ergibt sich der primäre Vorteil durch die deutlich kürzeren Produktionszeiten, da auf mehrfache Werkzeugwechsel verzichtet und der Aufbau über ein einziges Werkzeug realisiert werden kann. Alleine durch die Verkürzung der Produktionszeit auf beispielsweise ein Sechstel lassen sich so erhebliche Kosteneinsparungen erzielen.
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Als Alternative zu solchen einzelnen Schneiden mit einer vergleichsweise kleinen Schneidkante an der angeschliffenen Spitze des Stabes ist es auch bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug zum spanlosen Schneiden von Gummi gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung möglich, die Schneide durch ein Zylinderrohr auszubilden, welches eine umlaufende Schneidkante, vergleichbar wie im Stand der Technik, oder ergänzend oder alternativ hierzu eines oder mehrere diskrete Schneidelemente aufweist. Ergänzend oder anstelle der umlaufenden Schneidkante können also einzelne, insbesondere mehrere über den Umfang verteilt angeordnete diskrete Schneidelemente, vorgesehen sein. Diese können beispielsweise aus kleinen Hartmetallplättchen ausgebildet werden, welche in Ausnehmungen der zylinderrohrförmigen Schneide eingelegt und beispielsweise mit dieser verlötet werden. Durch eine Mehrzahl solcher einzelner Schneidelemente wird die gesamte Schnittlänge, welche in ständigem Eingriff mit dem Gummi beim spanlosen Einschneiden des Materials steht, verkürzt, was ebenfalls einen günstigen Einfluss auf die benötigte Antriebsleistung hat.
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Eine weitere alternative und sehr günstige Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugs kann es außerdem vorsehen, dass die Schneide eine oder in Längsrichtung der Schneidkante mehrere Bohrungen aufweist, welche radial in die Schneide eingebracht sind, und diese ganz und/oder teilweise durchdringen, wobei in der Bohrung/in jeder der Bohrungen ein Zufuhrkanal für das Schmierstoff mündet. Durch diesen Aufbau mit einer oder mehreren Bohrungen wird ebenfalls eine Zufuhr des Schmierstoffs in den Bereich, in dem der Schneideingriff stattfindet, auch bei tiefen Einschnitten in den Gummi gewährleistet. Die Bohrungen können dabei das Material der Schneide ganz durchdringen, wobei dies typischerweise zu einem Abfluss des Schmierstoffs in radialer Richtung nach innen führt, da die Schneide gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung auf ihrer radial innen liegenden Seite schneidet und deshalb das Gummimaterial entlang des Schnitts nach radial außen verdrängt. Die Druckverluste beim Abfluss des Schmierstoffs nach Innen sind also entsprechend geringer, sodass er bei einer durchgehenden Bohrung diesen Weg wählt. Ergänzend dazu können zumindest einige der Bohrungen so ausgestaltet sein, dass sie gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee die Schneide nicht ganz durchdringen und von der radial äußeren Seite der Schneide her in diese eingebracht sind. Über eine solche Bohrung wird erreicht, dass der Schmierstoff, welcher über den Zufuhrkanal in die Bohrung, in diesem Fall die nicht durchgehende Bohrung, gelangt nach radial außen abgeführt wird und die Schneide in ihrem radial außen liegenden Bereich entsprechend kühlt, schmiert und gut entlang des eingeschnittenen Gummimaterials gleiten lässt.
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Dieser Aufbau des erfindungsgemäßen Werkzeugs ist insofern sehr einfach, da er bestehende Werkzeuge einfach und effizient nachrüsten kann, indem die entsprechenden Bohrungen, oder je nach Länge der Schneidkante die einzelne Bohrung, quer zur Schneidkante in die Schneide eingebracht wird. Durch das Einfräsen eines kleinen Schlitzes in die Schneide, in welchen ein Röhrchen als Zufuhrkanal gebracht wird, kann dann die Zufuhr von Schmierstoff in den Bereich dieser Bohrung erzielt werden. Das Röhrchen, wobei für typische Anwendungen lichte Weiten von bis zu 1 mm leicht ausreichen, kann in den Schlitz eingeklebt, eingeschweißt oder eingelötet werden. Durch die Zufuhr des Schmierstoffs in die die Schneide durchdringende Bohrung wird eine gleichmäßige Verteilung entlang der Schneidkante gewährleistet. Das Schmierstoff kann beispielsweise mit einem Überdruck von einigen bar zugeführt werden. Er dringt dann ausgehend von der Bohrung, in welche er geleitet wird, auf beiden Seiten der Schneide zwischen die Schneide und den Gummi ein und gelangt so in den Bereich des Schneideingriffs der Schneidkante sowie in den Bereich der gesamten in Gummi bewegte Länge der Schneide.
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Ideal ist es dabei, wenn der Durchmesser der Bohrung sehr viel größer als der Durchmesser des Zufuhrkanals, insbesondere mehr als fünfmal größer ist. Hierdurch kann sehr einfach und effizient, auch bei entsprechend kleinem Zufuhrkanal, ein ausreichendes Volumen zur Bereitstellung des Schmierstoffs im Bereich des Schneideingriffs zur Verfügung gestellt werden.
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Der Zufuhrkanal ist dabei gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee in der Art ausgebildet, dass er bis in die Bohrung hineingeführt ist und zwischen dem Rand der Bohrung und ihrer Mitte endet. Der Zufuhrkanal endet also nicht im Randbereich der Bohrung, sondern ragt etwas in diese hinein, um sicher und zuverlässig ein Flüssigkeitspolster in der Bohrung zu schaffen, welches dann durch den Druck ein Aufweiten des Materials des Gummis bewirkt. So kann der Schmierstoff einfach und effizient in den Bereich der Schneidkante und entlang der Facette in den Bereich des Schneideingriffs gelangen.
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Eine sehr günstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Werkzeugs sieht es nun ferner vor, dass die Schneide einen oder mehrere Axialkanäle aufweist, welche in axialer Richtung in der Schneide verlaufen und nach radial innen und/oder radial außen offen ausgebildet sind. Es können bei mehreren Axialkanälen also alle in die eine Richtung oder einige in die eine und andere in die andere radiale Richtung offen sein. Diese Axialkanäle verlaufen insbesondere senkrecht zur Schneidrichtung, sind also parallel zueinander um den Umfang der zylinderrohrförmigen Schneide ausgestaltet. Diese Zufuhrkanäle erlauben eine Abfuhr des Schmierstoffs aus dem Bereich zwischen der Schneide und dem an ihr anliegenden Gummimaterial. Sie sind insbesondere so ausgebildet, dass sie den Schmierstoff in diesem Bereich ideal verteilen und gleichzeitig dafür sorgen, dass der Druck in dem Flüssigkeitsfilm, welcher sich wunschgemäß zwischen der Schneide und dem Material des Gummis ausbilden soll, nicht zu hoch wird. Die Axialkanäle sind vorzugsweise radial außen offen ausgebildet, insbesondere in Kombination mit einer Schneidkante und/oder Schneidelementen, welche an der Schneide radial innen schneiden.
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Die radiale Tiefe der Axialkanäle kann dabei gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Idee in Drehrichtung beim Schneiden abnehmend ausgebildet sein. Der Schmierstoff wird sich also in diesen Axialkanälen sammeln und wird dann entsprechend der abnehmenden Tiefe des Axialkanals in Umfangsrichtung aus diesem herausgedrückt und bildet so einen idealen Flüssigkeitsfilm in dem in der Drehrichtung beim Schneiden dem Axialkanal folgenden Abschnitt der Schneide.
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Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Idee können dabei zumindest einige der Zufuhrkanäle in einem direkten oder über eine Nut ausgebildeten fluidischen Kontakt zu den Bohrungen stehen. Die Zufuhrkanäle können beispielsweise so ausgebildet sein, dass die Bohrungen und die Zufuhrkanäle sich berühren, oder sie können über eine Nut fluidisch verbunden sein. Insbesondere bei den Durchgangsbohrungen, bei welchen sich der Schmierstoff ja bevorzugt im radial inneren Bereich der zylinderrohrförmigen Schneide ansammelt, reicht auch eine Nut beispielsweise in der Schneidkante oder in der in Schneidrichtung unteren Kante der zylinderrohrförmigen Schneide, bei der Verwendung von diskreten Schneidelementen, aus, um diese Verbindung zu den nach radial außen offenen Axialkanälen herzustellen. Hierdurch wird eine stetige Versorgung dieser Axialkanäle mit dem Schmierstoff und eine Abgabe aus den Axialkanälen in der gewünschten Art und Weise zwischen die Schneide und das eingeschnittene Gummimaterial erreicht.
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Eine weitere sehr günstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Werkzeugs sieht es nun ferner vor, dass bei der Ausgestaltung der zylinderrohrförmigen Schneide mit zumindest einem Schneidelement dieses in der Art ausgebildet ist, dass der durch das Schneidelement eingebrachte Einschnitt nach radial innen gegenüber dem inneren Durchmesser der rohrförmigen Schneide versetzt ist. Ein solcher Versatz um ein kleines Wegstück, beispielsweise ein Wegstück in der Größenordnung von weniger als einem Millimeter, besonders bevorzugt in der Größenordnung von maximal 0,3 mm, ermöglicht einen minimalen Abstand zwischen dem inneren Durchmesser der rohrförmigen Schneide einerseits und dem im Inneren der rohrförmigen Schneide verbleibenden Gummimaterial andererseits. Hierdurch wird die primäre Reibung, wie oben bereits angedeutet, in den Bereich des äußeren Durchmessers der rohrförmigen Schneide verlagert. Dies führt zu einer verringerten Verformung des Materials im Inneren der rohrförmigen Schneide, was sich insbesondere auf die Maßhaltigkeit des Einschnitts positiv auswirkt. Dies gilt insbesondere dann, wenn mehrere konzentrische Ringe in eine Gummischeibe eingeschnitten werden, wie es bei dem eingangs erwähnten Ausführungsbeispiel der Fall ist.
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Gemäß einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Werkzeugs kann zur Einsparung des Fertigungsaufwands für die Zufuhrkanäle das offene Innere der zylinderrohrförmigen Schneide, also deren lichte Weite, als Zufuhrkanal ausgebildet sein. In diesem Fall wird der flüssige Schmierstoff also in das Innere der rohrförmigen Schneide eingebracht. Sind dort Axialkanäle vorhanden, kann er durch diese in den Bereich des Schneideingriffs gelangen. Sind diese nicht vorhanden, dann kann er insbesondere dann in den Bereich des Schneideingriffs gelangen, wenn das Werkzeug in der soeben beschriebenen Art und Weise so ausgebildet ist, dass zumindest eines – bevorzugt alle – der Schneidelemente radial nach innen über den inneren Durchmesser der rohrförmigen Schneide übersteht. In diesem Fall bildet sich ein der überstehenden Wegstrecke entsprechender Spalt von beispielsweise 0,1 bis 0,2 mm zwischen der inneren Wandung der rohrförmigen Schneide und dem hierin verbleibenden Gummimaterial aus. Durch diesen Spalt kann der flüssige Schmierstoff dann in der gewünschten Art und Weise in den Bereich des Schneideingriffs gelangen. Insbesondere wenn dort zwischen dem Grund des Schnitts und der umlaufenden unteren Kante der Schneide ein Raum verbleibt beziehungsweise durch radial verlaufende Nuten entsprechend eingebracht ist, kann der flüssige Schmierstoff so durch den Einschnitt auch zur Außenseite der zylinderrohrförmigen Schneide gelangen und wird dort abgeführt. Dies ist insbesondere dann von besonders effizienter Art, wenn im Außenbereich die Axialkanäle in der oben beschriebenen Art und Weise vorhanden sind und für eine gute Schmierung zwischen der zylinderrohrförmigen Schneide und dem Gummimaterial sorgen, indem ein Flüssigkeitsfilm ausgebildet wird.
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Prinzipiell besteht bei dieser Variante die grundsätzliche Gefahr, dass das Gummimaterial im Inneren durch die Dosierung des flüssigen Schmierstoffs gestaucht wird. Hierdurch könnte das Gummimaterial mit größerer Kraft gegen das Innere der zylinderrohrförmigen Schneide gedrückt werden, was unerwünscht ist, da hierdurch die Reibung erhöht wird. Außerdem wirkt sich ein solches Stauchen des Gummimaterials nachteilig auf die geometrische Toleranz des Einschnitts (Formhaltigkeit) aus. Aus diesen Gründen ist es gemäß einer besonders günstigen Weiterbildung der Idee vorgesehen, dass im Zufuhrweg des flüssigen Schmierstoffs, beispielsweise im Bereich eines Werkzeughalters oder einer Werkzeugmaschine, eine Ventileinrichtung, vorzugsweise in Form eines Nadelventils, zur Beeinflussung des Volumenstroms am flüssigen Schmierstoff angeordnet ist. Über eine solche Ventileinrichtung kann der gewünschte Volumenstrom des flüssigen Schmierstoffs entsprechend des Durchmessers der zylinderrohrförmigen Schneide eingestellt werden, um die oben beschriebene Problematik zu verhindern, und um sicherzustellen, dass der gesamte zugeführte flüssige Schmierstoff in der gewünschten Art und Weise entlang der Innenwandung der Schneide bis in den Schnittgrund und dann entlang der Außenwandung der Schneide wieder zurück in die Umgebung gelangt.
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Dabei kann der Schneidenhalter in allen beschriebenen Varianten eine Werkzeugaufnahme zur Verwendung in einer Werkzeugmaschine, einem Bearbeitungszentrum oder dergleichen aufweisen. Insbesondere ein solcher Werkzeughalter macht das erfindungsgemäße Werkzeug sehr flexibel, da dieses in herkömmlichen Bearbeitungszentren oder Werkzeugmaschinen, insbesondere auch mit Werkzeugwechslern, einfach und effizient eingesetzt werden kann. Da in derartigen Werkzeugmaschinen oder Bearbeitungszentren über den Werkzeughalter typischerweise ohnehin der Zustrom von Schmierstoffen realisiert ist, kann der Aufbau so maschinenseitig einfach und effizient mit Schmierstoff versorgt werden und wird gleichzeitig sicher, zuverlässig und hinsichtlich seiner Position sehr exakt in der Maschine beziehungsweise im Bereich ihrer Bearbeitungsspindel aufgenommen und gehalten.
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Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Werkzeugs ergeben sich außerdem aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben ist.
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Dabei zeigen:
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1 eine erste mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugs in einer schematischen Darstellung;
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2 ein Gummielement mit Einschnitten als Beispiel für die Anwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Werkzeugs;
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3 eine alternative Ausführungsform eines Werkzeugs gemäß der Erfindung;
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4 eine weitere alternative Ausführungsform eines Werkzeugs gemäß der Erfindung;
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5 eine der Schneiden gemäß 4 in einer Seitenansicht;
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6 eine alternative Ausgestaltung eines Werkzeugs gemäß der Erfindung, im Wesentlichen analog zur Darstellung in 3;
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7 eine Schnittdarstellung gemäß der Linie VII-VII in 6;
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8 eine Schnittdarstellung gemäß der Linie VIII-VIII in 7;
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9 eine Schnittdarstellung gemäß der Linie IX-IX in 7; und
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10 ein Längsschnitt durch eine alternative Ausführungsvariante des Werkzeugs mit einer zylinderrohrförmigen Schneide ähnlich der in 6.
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In der Darstellung der 1 ist beispielhaft ein Werkzeug 1 in einer Ausführungsform gemäß der Erfindung gezeigt. Das Werkzeug 1 dient zum Schneiden eines in 2 beispielhaft dargestellten Gummielements 2. Das in 2 beispielhaft dargestellte Gummielement 2 besteht aus einer zylinderförmigen Scheibe, wie sie beispielsweise zur Abdichtung von Leitungsdurchführungen vom Inneren in das Äußere eines Gebäudes eingesetzt werden kann. Das Gummielement 2 in dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist dabei mehrere konzentrische Einschnitte E auf, welche unterschiedlichen Durchmessern verfügbarer Leitungen entsprechen. Diese konzentrischen Einschnitte E werden in das Gummielement 2 über einen großen Teil seiner Dicke t in das Gummimaterial eingeschnitten, nicht jedoch ganz durchgeschnitten. Dies hat den Vorteil, dass auf der Baustelle dann die Teile herausgebrochen werden können, welche nicht benötigt werden, um eine sichere und zuverlässige Abdichtung der jeweils durch das Gummielement 2 geführten Leitung zu gewährleisten. Derartige Gummielemente 2 haben eine Härte von ca. 50 bis 80 Shore.
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Um diese konzentrischen Einschnitte E nun einzubringen, eignet sich insbesondere das in 1 dargestellte Werkzeug. Auf einem Schneidenhalter 3 ist dabei eine mit 4 bezeichnete Schneide angeordnet. Sie ist mit dem Schneidenhalter 3 fest verbunden und weist an ihrem dem Schneidenhalter 3 abgewandten Ende die eigentliche Schneidkante 5 auf, welche über eine in diesem Fall einseitig außen angebrachte Facette 6 in an sich bekannter Art und Weise an die Schneide 4 angeschliffen ist. Um nun die in 2 gezeigten Einschnitte E in dem Gummielement 2 zu erreichen, müssen mehrere derartige Werkzeuge 1 mit unterschiedlichen Durchmessern nacheinander eingesetzt werden. Um dabei ein sicheres und zuverlässiges Schneiden auch bei größeren Schnitttiefen von mehr als 10 mm zu gewährleisten, ist in dem Werkzeug 1 im Bereich seiner Schneidkante 5 eine mit 7 bezeichnete Bohrung eingebracht, welche die Schneidkante 5 selbst unbeeinträchtigt lässt, jedoch den Bereich der Facette 6 durchdringt. Über ein in einen eingefrästen einseitig offenen Schlitz 9 eingebrachtes Röhrchen als Zufuhrkanal 8 wird nun über den Schneidenhalter 3 ein flüssiger Schmierstoff in die Bohrung 7 zugeführt. Wenn sich das Werkzeug 1 beziehungsweise die Schneide 4 im Eingriff in dem Gummielement 2 befindet, wird sich ein Flüssigkeitspolster des Schmierstoffs in der Bohrung 7 sammeln und die Flüssigkeit wird sich von dort aus, sofern ausreichende Flüssigkeit durch das Röhrchen nachgeführt wird, im Bereich der Schneidkante 5 verteilen. Dies kann auch dann erfolgen, wenn der Schnitt bereits so tief ist, dass das Material des Gummis rundum an der Schneide 4 anliegt und diese gegenüber der Umgebung abdichtet. Von dort zugeführter Schmierstoff würde nicht in den Bereich des Schneideingriffs gelangen. Durch das Röhrchen als Zufuhrkanal 8 und die Bohrung 7, welche auch mehrfach über den Umfang des Werkzeugs 1 verteilt angeordnet sein können, je nach Länge der Schneidkante 5, kann dieser Problematik entgegengewirkt werden. Der Schmierstoff wird sicher und zuverlässig in den Bereich der Schneidkante 5 gefördert und ermöglicht so ein leichtes und qualitativ hochwertiges Schneiden. Das Werkzeug 1 eignet sich nun insbesondere zum Schneiden des Gummielements 2 mit der genannten Härte von 50 bis 80 Shore. Selbstverständlich ist ein derartiges Werkzeug 1 auch geeignet, Gummimaterialien oder gummielastische Schäume anderer Härtegrade entsprechend zu bearbeiten, insbesondere auch Materialien mit sehr geringer Shore-Härte, wie insbesondere Weichgummimaterialien oder gummielastische Schaumstoffe.
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In der Darstellung der 3 ist eine alternative Ausführungsform mit einer geraden Schneide 4 gezeigt. In diesem Fall befinden sich drei der Bohrungen 7 in der Schneide 4 jeweils wieder so, dass diese teilweise die Facette 6, durch die die Schneidkante 5 ausgebildet wird, durchdringen. Auch hier sind in in die Schneide 4 eingefräste Schlitze 9 wiederum Röhrchen als Zufuhrkanäle 8 angeordnet, beispielweise eingelötet oder eingeklebt. Durch diese Röhrchen wird aus dem Bereich des Schneidhalters 3 der flüssige Schmierstoff zugeführt. Die Röhrchen ragen dabei idealerweise nicht nach außen über die eingefrästen Zufuhrkanäle 9, sodass die Schneide 4 auch in diesem Bereich keine höhere Dicke aufweist, da dies den Widerstand der Schneide 4 beim Durchschneiden des Gummis, insbesondere bei großen Schnitttiefen von bis zu 60 mm, unerwünscht erhöhen würde.
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Damit sich ein gutes Flüssigkeitspolster innerhalb der einzelnen Bohrungen 7 ausbildet, enden die Röhrchen als Zufuhrkanäle 8 dabei nicht an der Kante der Bohrung 7, sondern ragen ein wenig in diese hinein, wie es in der Darstellung der 3 zu erkennen ist. Hierdurch bildet sich das Flüssigkeitspolster sicher und zuverlässig aus und aufgrund des Drucks, mit welchem der flüssige Schmierstoff zugeführt wird, lässt sich beeinflussen, wie stark dieser den Gummi aufweitet und so einfach und effizient in den Bereich der Schneidkante 5 gelangt.
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Um eine gleichmäßige Verteilung des flüssigen Schmierstoffs über die einzelnen Bohrungen 7 hinweg und damit um den gesamten Außenumfang der Schneide 4 zu gewährleisten, kann außerdem ein optionaler Umfangskanal 15 vorhanden sein, welcher die Bohrungen 7 untereinander verbindet. Dieser ist als optionaler Umfangskanal 15 in der Darstellung der 3 gestrichelt eingezeichnet.
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Eine weitere günstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Werkzeugs 1 ist in der Darstellung der 4 zu erkennen. Das Werkzeug 1 weist wiederum den Schneidenhalter 3 auf, an welchem außerdem eine Werkzeugaufnahme 10, beispielsweise eine genormte und an sich bekannte Werkzeugaufnahme 10 zur Aufnahme in einer entsprechenden Werkzeugmaschine oder einem Bearbeitungszentrum, vorgesehen ist. Das Werkzeug 1 kann so einfach, effizient und präzise aufgenommen werden. Typischerweise erfolgt auch eine Versorgung mit dem Schmierstoff durch diese Werkzeugaufnahme 10. Das Werkzeug ist außerdem durch den beschriebenen Aufbau sehr gut geeignet, um in Bearbeitungszentren mit Werkzeugwechslern in diesen bevorratet zu werden.
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In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der 4 weist das Werkzeug 1 nun drei einzelne Schneiden 4a, 4b, 4c auf. Diese Schneiden, welche gemeinsam wiederum mit dem Bezugszeichen 4 bezeichnet werden, sind in entsprechenden Haltern 11 in dem Schneidenhalter 3 aufgenommen und vorzugsweise auswechselbar. Jede einzelne der Schneiden 4 in dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 besteht dabei aus einem Stab, welcher im Querschnitt beispielsweise rund, oval oder auch mit einer beliebigen eckigen oder polygonen Form ausgebildet sein kann. Dieser Stab ist dann im Bereich seiner Spitze, welche in der Darstellung der 4 unten ist, und die jeweilige Schneidkante 5, welche wiederum mit 5a, 5b, 5c bezeichnet ist, ausbildet, seitlich angeschliffen. In der Darstellung einer der Schneiden 4 in 5 ist diese gegenüber der Darstellung in 4 um 90 Grad gedreht gezeigt. Es ist zu erkennen, dass in dieser Richtung die Schneidkante 5 ebenfalls vergleichsweise klein ist, da auch hier ein entsprechender Anschliff erfolgen kann. Die Schneiden 4 bei der Ausführungsform gemäß den 4 und 5 haben alleine schon durch ihre vergleichsweise geringe Größe der Schneidkante 5 einen Vorteil hinsichtlich der notwendigen Schnittkräfte. Zusätzlich wird auch hier, wie es wiederum in dem teilweisen Schnitt der 4 zu erkennen ist, der Schmierstoff über eingebrachte Zufuhrkanäle 8 zugeführt und tritt im Bereich der jeweils mit 6 beziehungsweise 6a, bezeichneten Facetten aus. Hierdurch wird ein vergleichbarer Effekt wie oben beschrieben erzielt, welcher, wie bereits erwähnt, durch die Verringerung der Größe der Schneidkante 5 hinsichtlich der erforderlichen Schneidkräfte nochmals verbessert ist.
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Neben den in 4 gezeigten zwei Zufuhrkanälen 8 in dem Teilschnitt der Schneide 4a wäre prinzipiell auch ein zentraler Zufuhrkanal 8 denkbar, welcher durch den beidseitigen Anschliff mit der jeweiligen Facette 6, 6a in Verbindung käme. Selbstverständlich wäre auch eine Ausgestaltung mit lediglich einer einzigen Facette 6, 6a zur Ausbildung der Schneidkante 5 denkbar.
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Der Aufbau ermöglicht gleichzeitig ein sehr flexibles Schneiden. Ist beispielsweise nur eine der Schneiden 4a bei dem Aufbau montiert, dann kann über ein entsprechendes Bearbeitungszentrum und eine geeignete Steuerung ein in seiner Formgebung annähernd beliebiger freier Schnitt mit entsprechend großer Schnitttiefe realisiert werden. Durch die in Schneidrichtung sehr kurz ausgebildete Schneide 4 wird dabei einerseits die Reibung zwischen der Schneide und dem Gummielement 2 verringert und andererseits eine sehr hohe Flexibilität beim Schneiden erreicht. So sind beispielsweise enge Kurven, Ecken oder dergleichen problemlos mit diesem Aufbau zu realisieren.
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Insbesondere für den Einsatz bei dem in 2 beispielhaft dargestellten Gummielement 2 ist es nun möglich, den Aufbau mit mehreren der Schneiden 4a, 4b, 4c aufzubauen. Bei dem Ausführungsbeispiel des Gummielements 2 in 2 sind beispielsweise fünf der mit E bezeichneten Einschnitte, jeweils kreisförmig, zu erkennen. Hierfür können dann beispielsweise fünf der Schneiden 4a, 4b, 4c ... auf dem in 4 dargestellten Schneidenhalter 3 des Werkzeugs 1 montiert werden. Mit einem einzigen Eingriff des Werkzeugs 1 könnten dann alle fünf Schnitte E in einem einzigen Arbeitsgang hocheffizient in das Gummielement 2 eingebracht werden. Selbstverständlich ist es auch denkbar, wenn die Schnitte beispielsweise zu dicht beieinander liegen, den Aufbau auf zwei Arbeitsgänge aufzuteilen, sodass beispielsweise im einen Arbeitsgang drei und im anderen Arbeitsgang zwei der Einschnitte realisiert werden können. Dies erfordert dann lediglich einen Werkzeugwechsel und ist immer noch sehr viel effizienter als es beispielsweise die Bearbeitung mit dem Werkzeug gemäß 1 wäre, welches für diese Anwendung fünf einzelne Arbeitsschritte mit jeweiligem Werkzeugwechsel dazwischen erforderlich machen würde.
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In der Darstellung der 6 ist eine weitere Schneide 4 in einer Ausführungsform analog zur Darstellung in 3, dieses Mal jedoch ohne den Schneidenhalter 3, zu erkennen. Anstelle der umlaufenden Schneidkante 5 ist bei dem in 6 gezeigten Aufbau ein einzelnes diskretes Schneidelement 12 zu erkennen. Über den Umfang der Schneide 4 können dabei mehrere derartige Schneidelemente 12 verteilt angeordnet sein. Das Schneidelement 12 kann beispielsweise in eine Ausnehmung der Schneide 4 eingelegt und mit dieser entsprechend verlötet sein. Es kann, wie es sich insbesondere aus der Darstellung in der 8 ergibt, so ausgerichtet sein, dass es gegenüber dem radial innenliegenden Durchmesser d der Schneide 4 einen gewissen Überstand um eine Wegstrecke x nach innen aufweist. Dieser ist in der Darstellung der 8 stark überhöht dargestellt, um ihn erkenntlich zu machen. In der Praxis wird diese Wegstrecke nur einige hundertstel Millimeter oder gegebenenfalls auch bis zu einigen wenigen zehntel Millimetern betragen. Dies stellt sicher, dass der Einschnitt E in das Gummielement 2 so ausgeführt wird, dass im Wesentlichen das radial außerhalb der Schneide 4 liegende Material des Gummielements 2 verdrängt wird, sodass die Reibung und Formhaltigkeit auf der radial inneren Seite der Schneide 4 entsprechend optimiert ist. Die Ausrichtung des Überstands x radial nach außen wäre prinzipiell ebenso denkbar. Eine mittige Ausrichtung würde, so hat es sich in der Praxis gezeigt, größere Schneidkräfte verursachen und wäre deshalb eher zu vermeiden.
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Die Schneide 4 weist wiederum, ebenso wie es in der Darstellung der 3 zu erkennen ist, Bohrungen 7 auf. Dabei ist die in der Darstellung der 6 rechte Bohrung mit 7 und die in der Darstellung der 6 linke Bohrung mit 7‘ bezeichnet. Die rechte Bohrung 7, in welcher einer der Zufuhrkanäle 8 endet, ist dabei durchgehend gebohrt, vergleichbar zur Darstellung in 3. Die in der 6 mit 7’ bezeichnete Bohrung ist nicht durchgehend gebohrt, sondern ragt lediglich von radial außen in die Schneide 4 hinein, wie es in der Darstellung der 7 im Schnitt zu erkennen ist. Auch hier endet der Zufuhrkanal 8 in der Bohrung, um so den Schmierstoff in der Bohrung 7 zu verteilen, woraufhin der Schmierstoff von der Bohrung 7 zwischen die Schneide 4 und das Material des Gummielementes 2 gelangen kann. Um zu verhindern, dass der Schmierstoff nach radial innerhalb der Schneide 4 abströmt, ist die Bohrung von radial außen eingebracht und nicht durchgehend ausgeführt. Dies sorgt dafür, dass der Schmierstoff sich auf der radial äußeren Seite der Schneide 4 aus der Bohrung 7‘ und typischerweise bevorzugt auf der Innenseite durch die Bohrung 7 entsprechend verteilt.
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Die Schneide 4 weist nun außerdem wenigstens einen, insbesondere jedoch mehrere Axialkanäle 13 auf, welche in der Darstellung der 6 zu erkennen sind. Diese liegen bevorzugt außen, insbesondere wenn der Überstand x nach innen weist. Sie wären Innen jedoch prinzipiell ebenso denkbar. Sie verlaufen in Richtung der Drehachse axial im Material der Schneide 4. Der in der Darstellung der 6 linke Axialkanal 13 steht dabei in Verbindung mit der Bohrung 7‘, sodass der Schmierstoff in den Axialkanal 13 gelangen kann. Der in der Darstellung der 6 rechte Axialkanal 13 weist am unteren Ende der Schneide 4, also in der Richtung, in welcher die Schneidelemente 12 angeordnet sind, eine kleine Nut 14 auf, welche eine Verbindung von der axial inneren Seite des Schneidelements 4 zu seiner axial äußeren Seite, wie in der Darstellung der 6 zu erkennen ist, ermöglicht. Hierdurch kann Schmierstoff, welcher durch die Bohrung 7 primär in den radial inneren Bereich der Schneide 4 gelangt ist, über die Nut 14 in den in der Darstellung der 6 rechten Axialkanal 13 gelangen. Über die Axialkanäle 13 wird der Schmierstoff dann zwischen der Schneide 4 und dem Material des Gummielementes 2 verteilt. Die Kanäle 13 weisen dafür insbesondere den in der Darstellung der 9 erkennbaren Querschnitt auf. Sie verringern ihre Tiefe in radialer Richtung in Drehrichtung R, welche die Schneide 4 beim Schneiden des Gummielementes 2 hat. Hierdurch wird der Schmierstoff in der Art eines Flüssigkeitsfilms aus den Axialkanälen 13 heraus „geschmiert“ und sorgt so für eine ideale Ausbildung eines Fluidfilms zwischen der Schneide 4 und dem Material des Gummielementes 2. Dabei ist der in der Darstellung der 9 erkennbare Querschnitt des Axialkanals 13 ideal. Er kann beispielsweise durch einen Fräser entsprechend eingebracht werden, da kein Kanal im eigentlichen Sinne, also mit Kanalwänden auf beiden Seiten, gefräst werden muss, sondern da mit einem größeren Fräser eine Art seitlicher Kante in die Schneide 4 eingefräst wird. Dies ermöglicht die Herstellung unterschiedlicher Durchmesser von Schneiden 4 mit einem einzigen Werkzeug in der Herstellung, was hinsichtlich der Effizienz bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Werkzeugs in dieser Ausgestaltungsvariante von besonderem Vorteil ist.
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Insbesondere die Ausgestaltung eines oder mehrerer Schneidelemente 12 in der Art, dass diese um die Wegstrecke x gegenüber dem inneren Durchmesser d der zylinderrohrförmigen Schneide 4 überstehen, ermöglicht nun die in der Darstellung der 10 exemplarisch angedeutete Ausführungsform des Werkzeugs 1. Die Schneide 4 ist wiederum als zylinderrohrförmige Schneide ausgebildet und wird in dem Schneidenhalter 3 entsprechend gehalten. In dem Schneidenhalter 3 ist dabei ein Schmierstoffkanal 16 zu erkennen. Der Schmierstoff wird in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel einfach in das Innere der zylinderrohrförmigen Schneide 4 als Zufuhrkanal 8 zugeführt. Die innere lichte Weite der zylinderrohrförmigen Schneide 4 wird also als Zufuhrkanal 8 genutzt. Ergänzend könnten hier in axialer Richtung verlaufende Kanäle, insbesondere mit gleichartigen Kanalwänden auf beiden Seiten in Umfangsrichtung vorhanden sein. Diese sind beispielhaft angedeutet und als innere Axialkanäle mit dem Bezugszeichen 17 versehen. Sie sind jedoch prinzipiell nicht notwendig, da sich durch den Überstand des Schneidelements 12 gegenüber dem inneren Durchmesser d um die Wegstrecke x ein in der Darstellung übertrieben groß eingezeichneter Spalt 18 zwischen dem Material des Gummielements 2 und der Schneide 4 beziehungsweise ihrem inneren Durchmesser d ausbildet. Durch diesen Spalt 18 und/oder die optionalen inneren Axialkanäle 17 gelangt der Schmierstoff nun in den Grund des Einschnitts E, also in den Bereich, in dem in der Darstellung der 10 die Schneide 4 unten endet. Der flüssige Schmierstoff, welcher durch den Spalt 18 in diesen Bereich gelangt, kann dann unterhalb der Schneide 4, und insbesondere wenn dort die aus 6 bekannten Nuten 14 vorhanden sind, zur Außenseite der zylinderrohrförmigen Schneide 4 übertreten. Dort bildet sich der gewünschte Schmierfilm dann zwischen dem äußeren Umfang der Schneide 4 und dem Material des Gummielements 2 aus. Insbesondere kann dies, wie es auch in der Darstellung der 10 auf der linken Seite zu erkennen ist, durch das Vorhandensein von den äußeren Axialnuten 13, vorzugsweise in der oben beschriebenen Art und Weise, entsprechend unterstützt werden.
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Um zu verhindern, dass der über den Schmierstoffkanal 16 in dem Schneidenhalter 3 zugeführte Volumenstrom an flüssigem Schmierstoff den innerhalb der Schneide 4 befindlichen Teil des Gummielements 2 verformt und somit gegen die innere Wandung der zylinderrohrförmigen Schneide 4 presst, was die Formhaltigkeit des Einschnitts E und die Reibung nachteilig beeinflussen würde, wäre der Volumenstrom an flüssigem Schmierstoff möglichst exakt entsprechend dem Durchmesser der Schneide 4 einzustellen. Hierfür ist beispielsweise im Bereich des Schneidenhalters 3 eine Ventileinrichtung 19 vorhanden, welche hier insbesondere als Nadelventil ausgebildet sein soll, und welche in der Darstellung der Figur lediglich durch eine Box angedeutet ist. Die Ventileinrichtung 19 kann dabei prinzipiell natürlich auch im Bereich der Werkzeugmaschine vorhanden sein. Ein im Bereich des Schneidenhalters 3 angeordnetes Nadelventil 19 bietet jedoch den Vorteil, dass dieses einmal entsprechend des Durchmessers der Schneide 4 eingestellt werden kann. Es verbleibt dann in dem mit der Schneide 4 verbundenen Schneidenhalter 3 und steht so ohne weitere Einstellarbeiten für jeden der Einsätze des Schneidenhalters 3 mit der Schneide 4 wieder in der gewünschten Art und Weise zur Verfügung.
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Selbstverständlich können die einzelnen Ausführungsformen untereinander kombiniert werden. So wäre beispielsweise die Verwendung der Axialkanäle 13 mit einer durchgehenden umlaufenden Schneidkante 15 ebenso denkbar wie die in 6 dargestellte Ausgestaltung der Bohrungen 7, 7‘ oder die Nutzung der Schneide 4 selbst als Zufuhrkanal 8, wie in 10. Ebenso könnte die in 3 und 1 beschriebene Ausgestaltungsvariante mit diskreten Schneidelementen 12 und/oder nicht durchgehenden Bohrungen 7‘ entsprechend versehen werden. Selbstverständlich wäre es auch denkbar, anstelle einer Kombination der Bohrungen 7‘ und 7, also von durchgehenden und nur von außen eingebrachten Bohrungen, Bohrungen sowohl von innen als auch von außen vorzusehen, da hierdurch der gleiche Effekt erzielt werden kann. Selbstverständlich könnte auch bei der Ausführungsvariante gemäß 10 der Übertritt des flüssigen Schmierstoffs vom Spalt 18 in den Bereich des äußeren Durchmessers der Schneide 4 durch entsprechende durchgehende Bohrungen 7 erfolgen, beispielsweise durchgehende Bohrungen 7, welche analog zur Bohrung 7‘ in der Darstellung der 6, in einen der äußeren Axialkanäle 13 münden beziehungsweise über eine entsprechenden Nut mit diesen verbunden sind. Auch hier wäre beispielsweise der aus der Darstellung der 3 als Option bekannte Umfangskanal 15 zur Verbindung der Bohrungen und/oder äußeren Axialkanäle 13 untereinander einsetzbar.
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Das Einbringen von nicht durchgehenden Bohrungen 7 von der Innenseite der Schneide 4 aus ist jedoch vergleichsweise aufwändig, sodass hinsichtlich einer einfachen und effizienten Fertigung die Vorteile bei der in 6 beschriebenen Ausführungsvariante liegen. Dies gilt für die Axialkanäle 13, 17 entsprechend.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0092835 A1 [0002]
- JP 2003-136322 A [0004]
