DE10361622C5

DE10361622C5 - Schneidwerkzeug

Info

Publication number: DE10361622C5
Application number: DE2003161622
Authority: DE
Inventors: Heiko Ehrensperger; Hermann Engert; Jürgen Graef; Karl-Heinz Kellner; Andreas Kisselbach; Herbert Rabus
Original assignee: Leitz GmbH and Co KG
Current assignee: Leitz GmbH and Co KG
Priority date: 2003-12-30
Filing date: 2003-12-30
Publication date: 2011-01-13
Anticipated expiration: 2023-12-31
Also published as: DE10361622B3

Abstract

Schneidwerkzeug, insbesondere Hobelmesserkopf, mit einem mehrere auf seinem Umfang verteilt angeordnete, nach radial außen offene Aufnahmen (5) aufweisenden Tragkörper (1), einem in jeder Aufnahme (5) angeordneten keilförmigen Spannbacken (3), der mit einem in den Tragkörper (1) integrierten hydrostatischen Spannsystems zusammenwirkt, um jeweils ein in jeder Aufnahme (5) vorgesehenes Messer (2) hydraulisch in seinem Sitz zu spannen, und mindestens einer zentral im Tragkörper (1) angeordneten hydraulisch betätigbaren Spannhülse (19) zum Festspannen des Schneidwerkzeugs auf einer Maschinenwelle, dadurch gekennzeichnet, dass das hydrostatische Spannsystem für die Spannbacken (3) von der mindestens einen Spannhülse (19) hydraulisch getrennt ist, und dass das hydrostatische Spannsystem der Spannbacken (3) eine Vielzahl auf einem Teilkreis angeordneter und über den Umfang verteilter Axialbohrungen (12) umfasst, wobei jeweils zwei benachbarte Axialbohrungen (12) an ihren Enden so miteinander verbunden sind, dass sich ein im wesentlichen mäanderförmiger Hydraulikraum einstellt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug, insbesondere Hobelmesserkopf mit einem mehrere auf seinem Umfang verteilt angeordnete, nach radial außen offene Aufnahmen aufweisenden Tragkörper, einem in jeder Aufnahme angeordneten keilförmigen Spannbacken, der mit einem in den Tragkörper integrierten hydrostatischen Spannsystems zusammenwirkt, um jeweils ein in jeder Aufnahme vorgesehenes Messer hydraulisch in seinem Sitz zu spannen, und mindestens einer zentral im Tragkörper hydraulisch betätigbaren Spannhülse zum Festspannen des Schneidwerkzeugs auf einer Maschinenwelle.
Stand der Technik
Ein solches Schneidwerkzeug ist beispielsweise aus der EP 0 325 577 B1 bekannt. Das Spannsystem besteht aus einer im Tragkörper koaxial angeordneten Fettkammer, von der radiale Kanäle abgehen, die jeweils in die Aufnahme münden. Am Ende der Kanäle ist eine Hülse eingesetzt, in der ein Kolben geführt wird, der auf die radial innen liegende Seite des Tragkörpers wirkt. Gegenüber der Fettkammer, radial weiter innen liegend, ist eine zentrale Spannhülse vorgesehen, die mit der Fettkammer korrespondiert. Von außen kann über einen Nippel Fett in die Fettkammer eingepresst werden. Dabei werden die Kolben nach radial außen verschoben, so dass die Spannbacken das ihnen jeweils zugeordnete Messer in seinen Sitz pressen und dort fixieren. Gleichzeitig dehnt sich die Spannhülse nach radial innen aus, so dass das Werkzeug auf der Maschinenwelle fixiert wird.
Aufgrund fertigungsbedingter Toleranzen weisen mehrschneidige Fräswerkzeuge einen Rundlauffehler an den Schneiden auf, der je nach Werkzeugsystem im Bereich von 0,02 bis 0,07 mm liegt. Werkzeuge, bei denen die Schneiden im eingebauten Zustand im Werkzeug geschliffen werden, erreichen einen Wert im unteren Bereich. Bei Werkzeugen mit auswechselbaren Schneiden liegt der Wert im oberen Bereich. Werkzeuge mit einer auf die Welle zentrierenden Spannung (z. B. Hydrodehnspannung) können durch Schleifen der Schneiden im eingebauten Zustand der Messer im Tragkörper mit einer wiederholbaren Rundlaufgenauigkeit von 0,005 bis 0,01 mm hergestellt werden.
Bedingt durch diesen Fehler erzeugen die Schneiden eines Werkzeugs eine unterschiedliche Spandicke bzw. einen unterschiedlichen Werkstoffabtrag. Im Extremfall sind einzelne Schneiden gar nicht am Zerspanungsprozeß beteiligt. Damit sich alle Schneideneingriffe auf der Werkstückoberfläche gleichmäßig abbilden, müssen alle Schneiden auf demselben Flugkreisdurchmesser liegen. Um dieses zu erreichen, werden die Werkzeuge, nachdem sie in die Bearbeitungsmaschine eingesetzt und festgespannt sind, gejointet. Das heißt, die Schneiden der Messer werden bei mit Betriebsdrehzahl umlaufendem Werkzeug abgerichtet, so dass sich für alle Schneiden derselbe Flugkreis einstellt.
Voraussetzung für das Jointen in der Maschine ist ein hochgenau eingeschliffener Rundlauf der Schneiden von kleiner 0,01 mm. Bei einem größeren Rundlauffehler würde der Abtrag an den einzelnen Schneiden beim Jointen zu unterschiedlich groß, so dass die radial äußeren Schneiden bereits stumpf sind, wenn die radial inneren Schneiden gerade durch den Jointvorgang erfasst werden. Je genauer der eingeschliffene Rundlauf ist, desto weniger Jointvorgänge sind erforderlich, bis alle Schneiden denselben Flugkreisdurchmesser aufweisen und desto häufiger kann ein solches Werkzeug während der Produktion gejointet werden, bis es nachgeschärft werden muss, was sich positiv auf den Gesamtstandweg als Summe der Einzelstandwege pro Jointintervall auswirkt.
Beim Umspannen des Werkzeuges von der Schleifmaschine auf die Bearbeitungsmaschine darf die eingeschliffene Rundlaufgenauigkeit nicht verloren gehen.
Beim Umrüsten des Schneidwerkzeugs nach der EP 0 325 577 B1 von der Schleifmaschine auf die Bearbeitungsmaschine wird die Fettkammer des Werkzeugs entlastet, so dass dieses von der Maschinenwelle abgenommen werden kann. Gleichzeitig wird aber auch das Spannsystem für die Messer entlastet. Um sicherzustellen, dass die Spannbacken dabei nicht sofort den Kontakt zu den Messern verlieren, ist der Keilwinkel so gewählt, dass eine Selbsthemmung vorhanden ist. Die Spannbacken fallen also nicht aufgrund der Schwerkraft in die Aufnahme zurück. Bei der weiteren Handhabung muss das Werkzeug sehr sorgfältig behandelt werden. Bereits geringe, auf den Spannbacken einwirkende äußere Kräfte können dazu führen, dass dieser seine radiale Lage verändert und sich somit die Lage des Messers geringfügig verändert. Eine solche, im Mikrometerbereich liegende Lageveränderung kann grundsätzlich niemals ausgeschlossen werden, so dass sich die eingeschliffene Rundlaufgenauigkeit beim Umsetzen des Werkzeuges von der Schleifmaschine auf die Bearbeitungsmaschine über einen tolerierbaren Wert hinaus verschlechtert, was zu einer Verringerung der möglichen Jointintervalle und damit zur Verringerung des Gesamtstandweges führt.
Infolge der Fliehkraft bewegen sich die Spannbacken des bekannten Schneidwerkzeuges im Betrieb nach radial außen. Da auch die Kolben das Spannsystems der Fliehkraft ausgesetzt sind, folgen diese den Keilen, wodurch sich das Volumen des hydrostatischen Systems vergrößert, was dazu führt, dass sich die Spannkraft in der Verbindung zwischen der Spannhülse und der Maschinenwelle reduziert. In Folge der Inkompressibilität hydraulischer Medien setzt bei einer Volumenvergrößerung des Hydraulikraumes der Druckabfall schlagartig ein, was dazu führt, dass die Messer in ihrem Sitz nur noch durch Selbsthemmung der Spannbacken geklemmt werden, während das Werkzeug auf der Welle durchdrehen kann. Schläge auf den Spannbacken, wie sie während der Zerspanung durch Äste oder Holzsplitter auftreten, können außerdem zum kurzzeitigen Lösen des Spannkeils führen und die Messer minimal in ihrer Lage verändern. Auch durch dieses Systemverhalten werden Genauigkeit und Betriebssicherheiten des Werkzeuges beeinträchtigt.
Aufgabenstellung
Von dieser Problemstellung ausgehend soll das eingangs beschriebene Schneidwerkzeug verbessert werden.
Zur Problemlösung zeichnet sich ein gattungsgemäßes Schneidwerkzeug dadurch aus, dass das hydrostatische Spannystem für die Spannbacken von der mindestens einen Spannhülse hydraulisch getrennt ist.
Durch diese Ausgestaltung werden zwei voneinander unabhängige Hydrauliksysteme bereitgestellt, um das Schneidwerkzeug auf der Maschinenwelle zu spannen und die Messer in ihrem Sitz festzusetzen. Das Werkzeug kann von der Maschinenwelle abgenommen werden, ohne dass sich dabei die Spannkraft auf die Messer verändert.
Das hydrostatische Spannsystem der Spannbacken umfasst eine Vielzahl auf einem Teilkreis angeordnete und über den Umfang verteilte Axialbohrungen, wobei jeweils zwei benachbarte Axialbohrungen an ihren Enden so miteinander verbunden sind, dass sich ein im wesentlichen mäanderförmiger Hydraulikraum einstellt. Durch diese Ausgestaltung werden im Hydrauliksystem Sacklöcher vermieden, in denen sich beim Befüllen Luft einschließen könnte. Das Hydrauliksystem kann somit blasenfrei (gasfrei) mit einem hydrostatischen Medium, beispielsweise Fett, Öl oder Gel, gefüllt werden, was Voraussetzung für eine berechenbare sichere Funktion der hydraulischen Messerspannung ist.
Um den mäanderförmigen Hydraulikraum einfach befüllen zu können, steht dieser vorzugsweise mit zwei diametralen, radial weiter innen liegenden axialen Bohrungen in Verbindung. Über die erste Bohrung erfolgt dann das Befüllen und über die gegenüberliegende Bohrung kann die im System eingeschlossene Luft entweichen.
Vorzugsweise mündet in den Grund jeder Aufnahme mindestens eine radiale Bohrung, die in jeweils einer Axialbohrung endet. Über diese Bohrung kann der Spannbacken mit dem Hydrauliksystem kommunizieren.
Insbesondere vorzugsweise ist in der mindestens einen radialen Bohrung ein mit dem Spannbacken in Wirkverbindung bringbarer Kolben angeordnet.
Wenn der Kolben aus einem elastomeren Material besteht, kann er als Druckspeicher wirken, der innerhalb seiner Verformungsgrenzen einen schlagartigen Druckabfall in Folge des Fliehkrafteinflusses verhindert und immer eine gewisse Restvorspannung gewährleistet. Durch den auf den Kolben einwirkenden hydrostatischen Druck wird das elastomere Material komprimiert. Verlagern sich die Spannbacken in Folge der Fliehkrafteinwirkung nach radial außen, dehnt sich der Kolben entsprechend aus und verhindert dadurch, dass der Druck im System abfällt. Um für den Kolben einen zur Betätigung des Spannbackens erforderlichen Verschiebeweg zu ermöglichen, ist zur Kraftübertragung auf den Spannbacken vorzugsweise zwischen dem Kolben und dem Spannbacken in der radialen Bohrung ein metallisches Druckstück angeordnet.
Grundsätzlich eignen sich als Druckspeicher alle komprimierbaren Medien (Gase, Schäume) oder elastisch deformierbare Elemente (Federn, Elastomere). Der Druckspeicher muss so angeordnet sein, dass er gegen den hydrostatischen Druck wirkt. Dies kann auch durch ein definiertes Gasvolumen im hydrostatischen System erfolgen, das unter Druck komprimiert wird. Dasselbe kann durch Federn oder Elastomere erreicht werden, die durch den hydrostatischen Druck deformiert bzw. zusammengedrückt werden. Unter der idealen Bedingung eines inkompressiblen Druckmediums und einer starren, nicht deformierbaren Wandung der hydraulischen Kammer fällt der Druck im System bei einer Volumenvergrößerung der hydraulischen Kammer nicht schlagartig ab, sondern analog zur Feder-Kennlinie der verwendeten Feder bzw. der elastisch deformierbaren Elemente.
Wenn die Volumenänderung der hydraulischen Kammer in Folge der Fliehkrafteinwirkung auf Spannbacken und Spannkolben geringer ist, als das durch den Druckspeicher ausgleichbare Volumen, verbleibt immer eine Restvorspannung im System. Von außen auf den Spannbacken einwirkende Schläge führen nicht zu einem kurzzeitigen Lösen der Messerspannung. Da die Kolben unter Druck stehen und an der radial innen liegenden Seite des Spannbacken anliegen, führt jede von außen auf den Spannbacken wirkende Kraft sofort zu einem Druckanstieg im System.
Wenn eine Mehrzahl axial beabstandeter, in den Grund der Aufnahme mündende radiale Bohrungen vorgesehen sind, kann die Spannkraft auf den Spannbacken gleichmäßig aufgebracht werden. Vorzugsweise sind die axial benachbarten radialen Bohrungen in einem Abstand zwischen 30 bis 100 mm, insbesondere vorzugsweise in einem Abstand von 50 bis 90 mm, vorgesehen.
Zur einfachen Ausbildung des mäanderförmigen Hydraulikraumes wird der Tragkörper an seinen Axialenden von je einem Deckel verschlossen, der die Enden der Axialbohrungen verbindet. Hierzu weisen die Deckel an ihrer Innenseite eine Mehrzahl ausgebildeter Taschen auf, deren umfangsseitigen Enden mit je zwei Axialbohrungen abschließen. Zur Abdichtung der Axialbohrungen ist vorzugsweise in jede Tasche ein Elastomerring eingelegt.
Wenn der Kolben mit einer umlaufenden Dichtlippe versehen ist, ist er selbstdichtend ausgebildet, wodurch der Aufbau des Systems vereinfacht ist.
Vorzugsweise werden die Messer formschlüssig in ihren Sitzen gehalten, wobei der Formschluss insbesondere durch eine Verzahnung hergestellt. wird.
Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn in dem Tragkörper Mittel zum Auswuchten integriert sind. Die Mittel zum Auswuchten können gebildet werden durch eine Mehrzahl in einer im Querschnitt trapezförmigen Ringnut angeordneter Konusse. Dabei kann insbesondere vorzugsweise eine Wandung der Ringnut von der äußeren Umfangsfläche des Deckels gebildet werden.
Bei größeren Werkzeugbreiten sind zur Begrenzung des Hydraulikvolumens vorzugsweise zwei axial beabstandete Spannhülsen vorgesehen, die mit zwei im Tragkörper diametral angeordneten axialen Bohrungen kommunizieren, wodurch sich eine gleichmäßige Spannkraft an beiden Spannhülsen einstellen lässt für eine konzentrische und achsparallele Spannung des Werkzeuges auf der Maschinenwelle. Das hydrostatische System zur Spannung der Messer verfügt ebenfalls über zwei im Tragkörper diametral angeordnete axiale Bohrungen. Vorzugsweise ist jede der axialen Bohrungen an ihrem einen Ende mit einem Befüllnippel und an ihrem anderen Ende mit einer Schraube verschlossen. Wenn die Befüllnippel und die Schrauben abwechselnd auf gegenüberliegenden Enden des Tragkörpers angeordnet sind, ist das Befüllen des Hydrauliksystems von beiden Seiten des Werkzeugs einfach möglich.
Wenn anstelle axialer Verschlussschrauben mindestens ein mechanisch betätigbarer Druckkolben vorgesehen ist, kann der hydraulische Druck zum Spannen des Werkzeuges auf der Maschinenwelle und/oder zum Spannen der Messer durch Betätigung dieses Kolbens auf- und abgebaut werden, so dass ein geschlossenese System vorhanden ist. Das Zuführen und Ablassen eines Hydraulikmediums (offenes System) entfällt. Die Druckkolben werden vorzugsweise durch eine Schraube betätigt.
Mit Hilfe einer Zeichnung sollen ein Ausführungsbeispiele der Erfindung nachfolgend näher beschrieben werden.
Es zeigt:
1 eine teilweise aufgebrochene perspektivische Darstellung eines ersten Schneidwerkzeugs;
2 eine weitere aufgebrochene perspektivische Darstellung des ersten Schneidwerkzeugs;
3 eine perspektivische Halbschnittdarstellung des Schneidwerkzeugs;
4 die Draufsicht auf einen Deckel;
5 die Ansicht gemäß Sichtpfeil V nach 4;
6 die Draufsicht auf einen Auswuchtkonus;
7 die Seitenansicht des Auswuchtkonusses nach 6;
8 eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung des Schneidwerkzeugs;
9 eine vergrößerte Teildarstellung des Schneidwerkzeugs mit einem Tragkörper aus Leichtmetall;
10 eine teilweise aufgebrochene perspektivische Darstellung eines zweiten Schneidwerkzeuges;
11 eine weitere aufgebrochene perspektivische Darstellung des zweiten Schneidwerkzeugs.
Ausführungsbeispiel
Das Schneidwerkzeug besteht aus dem Tragkörper 1 und einer Mehrzahl von regelmäßig beabstandeten, über dem Umfang verteilt angeordnete Aufnahmen 5, in denen je ein Messer 2 über eine Verzahnung 4 in radialer Richtung einstellbar in seinem Sitz angeordnet ist. Auf der Vorderseite bzw. Spannfläche jedes Messers 2 wirkt ein im Querschnitt keilförmiger Spannbacken 3, über den jedes Messer 2 fest gespannt werden kann. In den Grund 5a jeder Aufnahme 5 münden drei radiale Bohrungen 16, die stufenförmig ausgebildet sind. In dem durchmessergrößeren Bereich jeder radialen Bohrung 16 ist ein aus einem elastomeren Material bestehender Kolben 14 angeordnet, an den sich nach radial außen ein metallisches Druckstück 15 anschließt, das in der Stufenbohrung 16 geführt wird und an der radial inneren Seite des Spannbackens 3 anliegt.
Im Tragkörper 1 sind auf einem Teilkreis regelmäßig zueinander beabstandete Axialbohrungen 12 vorgesehen. An ihren Enden sind jeweils zwei benachbarte Axialbohrungen 12 so miteinander verbunden, dass sich ein mäanderförmiger Raum einstellt. Hierzu wird der Tragkörper 1 über axiale Deckel 6, 11 abgeschlossen, an deren Innenseite nierenförmige Taschen 29 ausgebildet sind, deren umfangsseitigen Enden 29', 29'' die Enden je zweier Axialbohrungen 12 miteinander verbinden. Zur Abdichtung sind in die Taschen 29 Elastomerringe 13 eingelegt. Die Deckel 6, 7 sind über eine Mehrzahl von Schrauben 27 mit dem Tragkörper 1 verbunden. Wie 2 zeigt, sind zwei der Axialbohrungen 12 über zwei radial weiter innen im Tragkörper 1 verlaufende, diametrale axiale Bohrungen 17, 20 über je eine radiale Bohrung 21, 22 verbunden. Die gegenüberliegenden Enden der axialen Bohrungen 17, 20 sind mit einem Fettnippel 9 bzw. einer Schraube 18 verschlossen, wobei Nippel 9 bzw. Schrauben 18 auf je einer anderen axialen Seite angeordnet sind. Über die Nippel 9 wird das mäanderförmige Hydrauliksystem mit Fett befüllt. Wenn das Hydrauliksystem über die axiale Bohrung 17 befüllt wird, ist die Schraube 18 der diametralen Bohrung 20 geöffnet. Vorzugsweise wird zur Befüllung Fett verwendet. Durch den mäanderförmigen Verlauf des Hydraulikraumes werden die Axialbohrungen 12, ausgehend von der Axialbohrung 17 in beiden Richtungen umlaufend jeweils abwechselnd von einem anderen Ende befüllt. Das Fett strömt dabei jeweils auch in die radialen Bohrungen 16 ein und quillt am Nutgrund 5a aus, wo dann jeweils ein Kolben 14 und das Druckstück 15 in die stufenförmige Bohrung 16 eingesetzt wird. Ist das Hydrauliksystem vollständig befüllt, quillt Fett am Ende der axialen Bohrung 20 aus und die Schraube 18 kann verschlossen werden. In die Aufnahmen 5 werden dann die Spannbacken 3 und die Messer 2 eingesetzt. Der Querschnitt der Aufnahmen 5 ist so ausgebildet, dass bei eingesetztem Spannbacken 3 ein Messer 2 nur axial entnommen bzw. eingesetzt werden kann, wodurch sicher verhindert wird, dass Messer 2 oder Spannbacken 3 während des Betriebes des Werkzeuges in Folge der Fliehkraft aus der Aufnahme 5 herausgeschleudert werden können.
Konzentrisch zur Mittelachse M sind zwei Spannhülsen 19 angeordnet, die an ihrem Umfang mit einer umlaufenden Nut 28 versehen sind. Jede der Nuten 28 steht über Bohrungen 25, 25a; 26, 26a mit diametral angeordneten axialen Bohrungen 23, 24 in Verbindung, die auf demselben Teilkreis angeordnet sind, wie die axialen Bohrungen 17, 20. Auch diese axialen Bohrungen 23, 24 sind an ihren Enden mit Nippeln 10 bzw. Schrauben 32 auf gegenüberliegenden Seiten des Tragkörpers 1 verschlossen. Über den Nippel 10 der axialen Bohrung 23 kann das Hydrauliksystem zum Festspannen des Werkzeugs auf einer Maschinenwelle befüllt werden und mit Druck beaufschlagt werden. Bei der Erstbefüllung ist die Schraube 32 der axialen Bohrung 24 solange geöffnet ist, bis hier das Hydraulikmedium, das wiederum vorzugsweise Fett ist, austritt. Die Spannhülsen 19 sind zum Tragkörper 1 über O-Ringe 31 abgedichtet. Anstelle einer Fettpresse kann auch ein geschlossenes Hydrauliksystem mit Druckkolben 33 (vgl. 11) vorgesehen sein. Die Druckkolben 33 können anstelle der Schrauben 18 in mindestens einer der axialen Bohrungen 23 oder 24 angeordnet sein. Über eine Schraube 34 können die Druckkolben 33 betätigt werden.
Zum Spannen der Messer 2 wird in das befüllte Hydrauliksystem über die Nippel 9 weiter Fett eingepresst, bis sich ein vorgegebener Innendruck einstellt. Dabei wird, wie 8 zeigt, der Elastomerkolben 14 um das Maß f komprimiert. Die umlaufende Dichtlippe 14a des Kolbens 14 drückt sich dabei fester an die Wandung der Stufenbohrung 16 an und dichtet das System sicher gegen die Aufnahme 5 ab. Um die Funktion eines Druckspeichers übernehmen zu können, ist als Material für den Kolben 14 ein Elastomer gewählt und der Durchmesser des dem Druckmedium abgewandten Bereichs außerhalb der Dichtlippe 14a im Durchmesser kleiner als die Kolbenbohrung dimensioniert. Bei axialer Krafteinwirkung gibt der Kolben 14 so lange nach, bis er am Umfang an der Kolbenbohrung anliegt.
Während dieser Deformation steigen Druck und axiale Spannkraft linear mit dem axialen Deformationsweg (Federweg) an. Danach ist das hydraulische System inkompressibel. Der Deformationsweg des Kolbens 14 lässt sich durch ein größeres Durchmesserverhältnis zwischen Bohrung 16 und Kolben 14 oder durch eine größere Baulänge des Kolbens 14 erhöhen. Durch die Vorpositionierung der Messer 2 über die Verzahnung 4 im ungespannten Zustand können alle Messer 2 gleichzeitig gespannt werden. Die Nippel 9, 10 sind mit einem integrierten (hier nicht dargestellten) Rückschlagventil versehen.
Zum Austauschen der Messer 2 nach Verschleiß oder zum Messerwechsel zwecks Nachschleifens wird zunächst die Entlüftungsbohrung durch Öffnen der entsprechenden Schraube 18 geöffnet. Dabei entweicht ein Teil des unter Druck stehenden Fettes, bis im Hydrauliksystem Umgebungsdruck herrscht. Dann kann der erste Spannbacken 3 nach radial innen gedrückt werden, wobei weiteres Fett austritt, dessen Volumen dem in den radialen Bohrungen 16 verdrängten Volumen entspricht. Das Messer 2 kann axial entnommen und ausgetauscht werden. Vorzugsweise wird danach die Schraube 18 wieder verschlossen. Anschließend wird der Spannbacken 3 des benachbarten Messers 2 nach radial innen gedrückt. Dabei wird das Volumen des Fetts in diesen radialen Bohrungen 16 über die Mäander-Schleife in die benachbarte Axialbohrung 12 gedrückt, so dass das Volumen nur verschoben wird und kein weiteres Fett aus der Entlastungsbohrung 20 austreten kann. Gleichzeitig wird der erste Spannbacken 3 wieder in Position gebracht, während der zweite Spannbacken 3 gelöst ist. Das erste Messer 2 wird dabei wieder vorpositioniert und kann nicht mehr verschoben werden. Dies setzt sich bei allen weiteren Messern 2 so fort, so dass bei dem abschließenden Spannvorgang nur eine vergleichsweise geringe Menge Fett nachgefüllt werden muss.
Anstelle einer Fettpresse kann auch ein geschlossenes Hydrauliksystem mit Betätigungskolben 33, 35 Verwendung finden (vgl. 10, 11). Die Druckkolben 33, 35 können anstelle der Schrauben 18 in mindestens einer der axialen Bohrungen 17 oder 20 eingesetzt werden. Über die Schrauben 34, 36 werden die Druckkolben 33, 35 von außen betätigt. Durch die besondere Ausgestaltung kann der Hubraum der Kolben 33, 35 vorteilhaft klein gehalten werden.
Damit beim Auswuchten des Schneidwerkzeuges keine Schwächung in Folge von Wuchtbohrungen oder dergleichen an kritischen Querschnitten erzeugt wird, sind an den axialen Seiten des Tragkörpers 1 in einer umlaufenden, im Querschnitt trapezförmigen Ringnut 8 eine Mehrzahl von Konussen 7 eingesetzt. Die Konusse 7 sind mit einer zentralen Gewindebohrung versehen und können durch Eindrehen einer Schraube in der Ringnut 8 verspannt werden. Wie 3 zeigt, wird eine seitliche Wandung der Ringnut 8 durch die äußere Umfangsfläche der Deckel 6, 11 gebildet, wodurch Platzbedarf und Zerspanungsaufwand verringert wird.
Wird ein Tragkörper 1 aus Leichtmetall verwendet, ist, wie 9 zeigt, eine Positionierleiste 30 aus einem Werkstoff mit einer gegenüber Leichtmetall höheren Festigkeit, z. B. Stahl, insbesondere mit einer Zugfestigkeit größer als 500 N/mm² formschlüssig mit dem Tragkörper 1 verklebt. Die Positionierleiste 30 ist mit einer zur Verzahnung des Messer 2 korrespondierenden Verzahnung versehen.
Bezugszeichenliste

1: Tragkörper
2: Messer
3: Spannbacken
4: Verzahnung
5: Aufnahme
5a: Grund
6: Deckel
7: Konus
8: Ringnut
9: Nippel
10: Nippel
11: Deckel
12: Axialbohrung
13: Elastomerring
14: Kolben
14a: Dichtlippe
15: Druckstück
16: radiale Bohrung
17: axiale Bohrung
18: Schraube
19: Spannhülse
20: axiale Bohrung
21: radiale Bohrung
22: radiale Bohrung
23: axiale Bohrung
25: Verbindungsbohrung
25a: Verbindungsbohrung
26: Verbindungsbohrung
26a: Verbindungsbohrung
27: Schraube
28: Kanal/NutO
29: Tasche
30: Positionierleiste
31: O-Ring
32: Schraube
33: Druckkolben
34: Schraube
35: Druckkolben
36: Schraube
f: Federweg
M: Mittelachse

Claims

Schneidwerkzeug, insbesondere Hobelmesserkopf, mit einem mehrere auf seinem Umfang verteilt angeordnete, nach radial außen offene Aufnahmen (5) aufweisenden Tragkörper (1), einem in jeder Aufnahme (5) angeordneten keilförmigen Spannbacken (3), der mit einem in den Tragkörper (1) integrierten hydrostatischen Spannsystems zusammenwirkt, um jeweils ein in jeder Aufnahme (5) vorgesehenes Messer (2) hydraulisch in seinem Sitz zu spannen, und mindestens einer zentral im Tragkörper (1) angeordneten hydraulisch betätigbaren Spannhülse (19) zum Festspannen des Schneidwerkzeugs auf einer Maschinenwelle, dadurch gekennzeichnet, dass das hydrostatische Spannsystem für die Spannbacken (3) von der mindestens einen Spannhülse (19) hydraulisch getrennt ist, und dass das hydrostatische Spannsystem der Spannbacken (3) eine Vielzahl auf einem Teilkreis angeordneter und über den Umfang verteilter Axialbohrungen (12) umfasst, wobei jeweils zwei benachbarte Axialbohrungen (12) an ihren Enden so miteinander verbunden sind, dass sich ein im wesentlichen mäanderförmiger Hydraulikraum einstellt.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mäanderförmige Hydraulikraum in Verbindung steht mit zwei diametralen, radial weiter innen liegenden axialen Bohrungen (17, 20).
Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Grund (5a) jeder Aufnahme (5) mindestens eine radiale Bohrung (16) mündet, die in jeweils einer Axialbohrung (12) endet.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der mindestens einen radialen Bohrung (16) ein mit dem Spannbacken (3) in Wirkverbindung bringbarer Kolben (14) angeordnet ist.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (14) aus einem elastomeren Material besteht und zwischen dem Kolben (14) und dem Spannbacken (3) in der Bohrung (16) ein Druckstück (15) angeordnet ist.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl axial beabstandeter radialer Bohrungen (16) vorgesehen ist.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der radiale Bohrungen (16) 30 bis 100 mm, insbesondere 50 bis 90 mm, beträgt.
Schneidwerkzeug nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper (1) an seinen Enden je einen die Enden der Axialbohrungen (12) verbindenden Deckel (6, 11) aufweist.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckel (6, 11) an ihrer Innenseite eine Mehrzahl ausgebildeter Taschen (29) aufweisen, deren umfangsseitigen Enden (29', 29'') mit je zwei Axialbohrungen (12) abschließen.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdichtung der Axialbohrungen (12) in jede Tasche (29) ein Elastomerring (13) eingelegt ist.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (14) mit einer umlaufenden Dichtlippe (14a) versehen ist.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in das hydrostatische Spannsystem für die Messerspannung mindestens ein Druckspeicher integriert ist.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Spannbacken (3) mindestens ein Druckspeicher zugeordnet ist.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckspeicher eine Feder ist.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckspeicher ein Elastomer ist.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckspeicher ein Gasvolumen ist.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 3 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckspeicher durch den Kolben (14) gebildet wird.
Schneidwerkzeug nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydraulikmedium Fett ist.
Schneidwerkzeug nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messer (2) formschlüssig in ihren Sitzen gehalten werden.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschluss durch eine Verzahnung (4) hergestellt wird.
Schneidwerkzeug nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Tragkörper (1) Mittel zum Auswuchten integriert sind.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Auswuchten gebildet werden durch eine Mehrzahl in einer im Querschnitt ringförmigen Nut (8) angeordneter Konusse (7).
Schneidwerkzeuge nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wandung der Ringnut (8) von der äußeren Umfangsfläche des Deckels (6, 11) gebildet wird.
Schneidwerkzeug nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper (1) aus Leichtmetall besteht.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Spannhülsen (19) vorgesehen sind, die mit zwei im Tragkörper diametral angeordneten axialen Bohrungen (23, 24) kommunizieren.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 2 und/oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass jede axiale Bohrung (17, 20; 23, 24) an ihrem einen Ende mit einem Befüllnippel (9; 10) und an ihrem anderen Ende mit einer Schraube (18; 31) verschlossen ist.
Schneidwerkzeug nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrostatischen Spannsysteme für die Spannbacken (3) und die Spannhülse (19) voneinander unabhängig sind.
Schneidwerkzeug nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufbringung des hydrostatischen Drukkes in dem Spannsystem für die Spannbacken (3) mindestens ein Druckkolben (35) vorgesehen ist.
Schneidwerkzeug nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufbringung des hydrostatischen Drukkes in dem Spannsystem für die Spannhülsen (19) mindestens ein Druckkolben (33) vorgesehen ist.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkolben (33, 35) über eine Schraube (34, 36) betätigbar ist.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 19 und 24, dadurch gekennzeichnet, dass der formschlüssige Bereich zum Halten der Messer (22) in ihren Sitzen aus einem Werkstoff mit höherer Festigkeit als das Leichtmetall besteht.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff eine Zugfestigkeit größer als 500 N/mm² aufweist.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass der formschlüssige Bereich der Messeraufnahme in den Tragkörper (1) eingeklebt ist.