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Gebiet der Erfindung
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Der Gegenstand dieser Anmeldung betrifft Metallfräswerkzeuge zum Nuten oder Nutfräser. Insbesondere betrifft er Fasfräser.
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Hintergrund der Erfindung
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Fräswerkzeuge des Gebiets sind bekannt und beispielsweise in der
WO 99/ 28 073 A1 offenbart.
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Aus der
US 2012 / 0 070 238 A1 ist ein Schneideinsatz zur Montage in einer Aufnahme an einem Einsatzhalter eines Fräsers bekannt. Der Schneideinsatz hat gegenüberliegende Ober- und Unterseiten und eine sich dazwischen erstreckende Umfangsfläche, die eine oder zwei Schneidkanten bildet. Die Umfangsfläche hat eine vordere bogenförmige Fläche und eine hintere Fläche. Die hintere Fläche hat eine Ausstülpung, die sich in einer Richtung weg von einem zentralen Bereich der vorderen Fläche erstreckt. Die Ausstülpung befindet sich in der Buchse. Die Buchse umfasst eine erste buchsenseitige Anschlagfläche, die den Schneideinsatz in erster Linie axial gegen Schneidkräfte abstützt, die während eines Fräsvorgangs in axialer Richtung nach hinten wirken.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß dem Gegenstand der Anmeldung wird ein Faseinsatz bereitgestellt, der eine längliche Form mit einer Längseinsatzachse hat und aufweist:
- zwei entgegengesetzte Endabschnitte und eine sich dazwischen erstreckende zylinderförmige Einsatzumfangsfläche;
- eine erste und eine entgegengesetzte zweite Einsatzanlagefläche, die sich jeweils von der Einsatzumfangsfläche in senkrechter Richtung zur Einsatzachse erstrecken,
- eine Einsatzverdrehschutzfläche, die sich von einer jeweiligen benachbarten Einsatzanlagefläche weg in paralleler Richtung zur Einsatzachse zu einem benachbarten Endabschnitt erstreckt; und
- mindestens eine Schneidkante;
- wobei
- der Faseinsatz eine gedachte Ebene hat, die parallel zur Einsatzachse ist; und wobei die Einsatzverdrehschutz- und -anlageflächen auf einer Seite der gedachten Ebene liegen und die Schneidkante getrennt davon auf einer Gegenseite der gedachten Ebene liegt.
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Gemäß dem Gegenstand der Anmeldung wird ferner ein Fasfräser bereitgestellt, der einen Fräserkörper und den Faseinsatz aufweist, der in einer Fastasche des Fräserkörpers befestigt ist.
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Im Fasfräser:
- hat der Fräserkörper zwei entgegengesetzte Körperseitenflächen;
- ist die Fastasche in Dickenrichtung des Fräserkörpers länglich und mündet zu mindestens einer Körperseitenfläche, wobei die Fastasche eine Taschenumfangsfläche, eine integrale Taschenanlagefläche und eine integrale Taschenverdrehschutzfläche aufweist;
- hat der Fräserkörper eine Klemmtasche benachbart und in Zuordnung zur Fastasche, wobei die Klemmtasche in Dickenrichtung des Fräserkörpers länglich ist und die Klemmtasche ein Klemmbauteil beherbergt, das so konfiguriert ist, dass es den Faseinsatz in Dickenrichtung des Fräserkörpers drückt;
- liegt die Einsatzumfangsfläche mindestens teilweise an der Taschenumfangsfläche an;
- liegt die Einsatzverdrehschutzfläche an der Taschenverdrehschutzfläche an;
- liegt die erste Einsatzanlagefläche an der Taschenanlagefläche an; und
- stellt das Klemmbauteil einen Eingriff mit der zweiten Einsatzanlagefläche her und drückt sie an die Taschenanlagefläche.
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Jedes der nachstehenden Merkmale kann allein oder in Kombination auf jeden der vorstehenden Aspekte des Gegenstands der Anmeldung anwendbar sein:
- Der Schneideinsatz kann einen Breitenausschnitt aufweisen, der senkrecht zur Einsatzachse länglich sein kann und die Einsatzverdrehschutz- und -anlageflächen aufweisen kann.
- Der Faseinsatz kann einen über die Länge gehenden Ausschnitt aufweisen, der in Längsrichtung länglich sein kann und eine erste und eine zweite Ebene aufweisen kann, die parallel zur Einsatzachse sein können; und wobei die erste Ebene quer zur gedachten Ebene sein kann.
- Die Schneidkante kann in der ersten Ebene liegen.
- Die Einsatzanlageflächen können zwischen den Endabschnitten liegen.
- Die Einsatzverdrehschutzfläche kann eben sein.
- Der Faseinsatz kann zwei Schneidkanten und zwei Einsatzverdrehschutzflächen haben.
- Der Fasfräser kann einen Nuteinsatz aufweisen, der in einer Nuttasche im Fräserkörper befestigt ist.
- Die Taschenverdrehschutz- und -anlagefläche sind nur auf einer Seite des Fräserkörpers angeordnet.
- Die Taschenverdrehschutzfläche kann eben sein.
- Der Fräserkörper kann eine scheibenartige Form haben.
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Keine der Endflächen oder keiner der Endabschnitte kontaktiert einen Abschnitt des Fräserkörpers oder des Klemmbauteils.
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Figurenliste
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Zum besseren Verständnis des Gegenstands der Anmeldung und zur Veranschaulichung, wie diese praktisch umgesetzt werden kann, wird nunmehr auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen. Es zeigen:
- 1 eine Isometrie eines zusammengebauten Fasfräsers;
- 2 eine teilweise explodierte Isometrie eines des Nutfräsers von 1;
- 3 eine Seitendraufsicht auf den Fasfräser von 1;
- 4 eine Querschnittansicht entlang der Linie IV-IV von 3;
- 5 eine Isometrie eines Faseinsatzes;
- 6 eine Seitenansicht des Faseinsatzes von 5; und
- 7 eine Endansicht des Faseinsatzes von 5.
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Wo dies als geeignet gilt, können Bezugszahlen zwischen den Zeichnungen wiederholt sein, um entsprechende oder analoge Elemente zu bezeichnen.
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Nähere Beschreibung der Erfindung
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In der folgenden Beschreibung werden verschiedene Aspekte des Gegenstands der Anmeldung dargestellt. Zur Erläuterung werden spezifische Konfigurationen und Einzelheiten ausreichend detailliert beschrieben, um für ein gründliches Verständnis des Gegenstands der Anmeldung zu sorgen. Gleichwohl wird dem Fachmann klar sein, dass der Gegenstand der Anmeldung ohne die hier vorgestellten spezifischen Konfigurationen und Einzelheiten praktisch umgesetzt werden kann.
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Zunächst sei auf 1 und 2 verwiesen. Ein Fasfräser 10 weist einen Fräserkörper 12 sowie daran befestigte Nut- und Faseinsätze 14, 16 auf. In diesem Beispiel weist der Fasfräser 10 sechs Nuteinsätze 14 und sechs Faseinsätze 16 auf, ist aber nicht darauf beschränkt.
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Der Fräserkörper 12 kann eine scheibenartige Form haben und hat zwei entgegengesetzte Körperseitenflächen 18 und eine Körperumfangsfläche 20, die sich dazwischen erstreckt. Der Fräserkörper 12 hat eine Mittelebene P, die in der Mitte zwischen den Körperseitenflächen 18 liegt. Gemäß diesem Beispiel kann in Draufsicht auf den Fräserkörper 12 jede Körperseitenfläche 18 eine Kreisform haben. Der Fräserkörper 12 kann eine Körperrotationsachse R haben, zu der der Fräserkörper 12 Rotationssymmetrie haben kann. In diesem Beispiel hat der Fräserkörper 12 einen dicken Innenabschnitt 22 benachbart zur Rotationsachse R und einen dünnen Außenabschnitt 24, der zwischen dem dicken Abschnitt 22 und der Körperumfangsfläche 20 liegt. Weiterhin ist der Fräserkörper 12 im Hinblick auf die Mittelebene P asymmetrisch, was näher erläutert wird.
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Gemäß dem Gegenstand der Anmeldung hat der Fräserkörper 12 sechs Fastaschen 26, sechs Klemmtaschen 28 und sechs Nuttaschen 30.
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Die Nuttaschen 30 können benachbart zur Körperumfangsfläche 20 liegen. Die Nuttaschen 30 können im dünnen Außenabschnitt 24 liegen. Ferner können die Nuttaschen 30 näher an der Körperumfangsfläche 20 als die Faseinsätze 16 liegen. Jede Nuttasche 30 kann eine mit einer festen zweiten Backe 34 verbundene elastische erste Backe 32 aufweisen, die so konfiguriert sind, dass sie den Nuteinsatz 14 sicher darin klemmen.
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Gemäß diesem Beispiel ist jede Fastasche 26 senkrecht zur Mittelebene P in Dickenrichtung des Fräserkörpers 12 länglich. Jede Fastasche 26 hat eine Längstaschenachse K, die senkrecht zur Mittelebene P sein kann. Jede Fastasche 26 kann sich zu beiden Körperseitenflächen 18 nach außen öffnen. Die Fastasche 26 kann eine Taschenumfangsfläche 36 haben, die sich zwischen den Körperseitenflächen 18 erstreckt. Innerste Abschnitte der Taschenumfangsfläche 36 können in einer Peripherie eines gedachten Kreiszylinders liegen, der mit der Taschenachse K koaxial ist. Anders gesagt können Abschnitte der Taschenumfangsfläche 36, die der Taschenachse K am nächsten liegen, in der Peripherie des gedachten Zylinders liegen. In diesem Beispiel hat die Taschenumfangsfläche 36 eine Kreiszylinderform.
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Auf einer Seite der Mittelebene P kann die Fastasche 26 eine einstückig ausgebildete Taschenanlagefläche 38, die zur Mittelebene P weist, und eine einstückig ausgebildete Taschenverdrehschutzfläche 40 aufweisen, die beide eben sein können. Die Taschenverdrehschutzfläche 40 kann sich zwischen der Körperseitenfläche 18 und der Taschenanlagefläche 38 erstrecken. Die Taschenanlagefläche 38 kann sich zwischen der Taschenverdrehschutzfläche 40 und der Taschenumfangsfläche 36 erstrecken. Die Taschenverdrehschutzfläche 40 kann parallel zur Taschenachse K sein, und die Taschenanlagefläche 38 kann senkrecht zur Taschenachse K sein. Die Taschenanlagefläche 38 kann näher an der Mittelebene P als die Taschenverdrehschutzfläche 40 liegen.
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Nunmehr sei auf 3 und 4 verwiesen. Jede Klemmtasche 28 ist senkrecht zur Mittelebene P länglich und kann zu beiden Körperseitenflächen 18 nach außen münden. In diesem Beispiel weist jede Klemmtasche 28 ein Innengewinde und eine Senkung 42 auf, die in diesem Beispiel auf einer der Körperseitenflächen 18 liegt. Jede Klemmtasche 28 kann ein Klemmbauteil 44 aufweisen. Gemäß diesem Beispiel ist das Klemmbauteil 44 eine Schraube. Das Klemmbauteil 44 hat einen länglichen Klemmbauteilkörper 46, der sich von einem Klemmbauteilkopf 48 erstreckt. Der Klemmbauteilkörper 46 kann ein Außengewinde haben, das im Innengewinde der Klemmtasche 28 eingeschraubt ist. Der Klemmbauteilkopf 48 hat eine Klemmbauteilanlagefläche 50, die zum Klemmbauteilkörper 46 weist.
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Jede Klemmtasche 28 ist einer jeweiligen Fastasche 26 zugeordnet oder damit gepaart. Jede Klemmtasche 28 liegt benachbart zu einer Fastasche 26, so dass das Klemmbauteil 44 oder insbesondere die Klemmbauteilanlagefläche 50 einen Eingriff mit dem Faseinsatz 16 herstellen und ihn in der Fastasche 26 befestigen kann (4). Außerdem kann durch Ausrichten der Klemmtasche 28 senkrecht zur Mittelebene P die auf den Faseinsatz 16 ausgeübte Kraft vorteilhaft maximiert sein. Anders gesagt wird der Großteil der Klemmkraft, die die Schraube erzeugen kann, in senkrechter Richtung zur Mittelebene P ausgeübt.
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Nunmehr sei auf 5 bis 7 verwiesen. Jeder Faseinsatz 16 hat eine längliche Form mit einer Längseinsatzachse C und einer gedachten Ebene M, die parallel dazu ist. Jeder Faseinsatz 16 kann zwei entgegengesetzte Endabschnitte 52 aufweisen, von denen jeder eine Endfläche 54 aufweist, die senkrecht zur Einsatzachse C sein kann. Eine Einsatzumfangsfläche 56 erstreckt sich zwischen den beiden entgegengesetzten Endabschnitten 52. Wie am besten in der Endansicht von 7 zu sehen ist, hat die Einsatzumfangsfläche 56 eine Kreiszylinderform, die um die Einsatzachse C zentriert sein und einen Oberflächenradius r haben kann. Ebenfalls in der Endansicht des Einsatzes 16 verläuft die Einsatzumfangsfläche 56 über einen beträchtlichen Großteil des um die Einsatzachse C zentrierten Umfangs. Vorzugsweise verläuft die Einsatzumfangsfläche 56 über 230° bis 270° des Umfangs.
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Gemäß diesem Beispiel weist jeder Faseinsatz 16 einen einzelnen über die Länge gehenden Ausschnitt 58 auf und kann zwei über die Breite gehende Ausschnitte 60 aufweisen. Der Längenausschnitt 58 ist länglich parallel zur Einsatzachse C, und die Breitenausschnitte 60 sind länglich senkrecht zur Einsatzachse C. Der Längenausschnitt 58 kann eine erste und eine zweite Querebene F1 und F2 aufweisen, die sich zwischen den beiden Endabschnitten 52 erstrecken und parallel zur Einsatzachse C sind. Gemäß 7 umfasst der Längenausschnitt 58 in diesem Beispiel nicht die Mittelachse C, wenngleich dies in anderen Fällen der Fall sein kann.
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Der Faseinsatz 16 kann zwei entgegengesetzte Einsatzanlageflächen 62 haben und kann zwei Einsatzverdrehschutzflächen 64 haben. Wie in 5 und 6 am besten zu sehen ist, ist jede Einsatzanlagefläche 62 relativ zu einer Endfläche 54 eines jeweiligen Endabschnitts 52 in Längsrichtung des Schneideinsatzes entlang der Einsatzachse C zurückgesetzt. Die Einsatzverdrehschutz- und -anlageflächen 62, 64 können eben sein. Jeder Breitenausschnitt 60 weist eine einzelne Einsatzanlagefläche 62 und eine einzelne Einsatzverdrehschutzfläche 64 auf. Dies kann von Vorteil sein, da beide dieser Oberflächen mit einem Durchgang einer Schleifscheibe bearbeitet oder geschliffen werden können, was Produktionskosten senken kann. Jede Einsatzverdrehschutzfläche 64 erstreckt sich von einer jeweiligen Endfläche 54 an einem jeweiligen Endabschnitt parallel zur Einsatzachse C und trifft auf eine jeweilige Einsatzanlagefläche 62. Die Einsatzanlagefläche 62 erstreckt sich von der Einsatzverdrehschutzfläche 64 weg von der Einsatzachse C und senkrecht dazu und trifft auf die Einsatzumfangsfläche 56. Jede Einsatzanlagefläche 62 liegt zwischen den Endabschnitten 52 benachbart zu einem jeweiligen Endabschnitt. Die geometrische Trennung zwischen der Einsatzverdrehschutzfläche 64 und der Einsatzanlagefläche 62 kann bezogen auf die Anlagestabilität und den Verdrehschutz des Faseinsatzes 16 von Vorteil sein, wenn er sich in der Fastasche 26 befindet. Anders gesagt werden Verdrehschutzkräfte getrennt von Anlagekräften ausgeübt, was die Stabilität verbessern kann.
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Gemäß dem Gegenstand der Anmeldung hat jeder Faseinsatz 16 zwei Spanflächen 66 und zwei Freiflächen 68. Beide Spanflächen 66 liegen auf der ersten Ebene F1. Jede Freifläche 68 erstreckt sich quer von der Einsatzumfangsfläche 56 und schneidet eine jeweilige Spanfläche 66 der ersten Ebene F1 an einer Schneidkante 70. Ein möglicher Vorteil des über die Länge gehenden Ausschnitts 58 ist, dass beide Schneidkanten 70 mit einem Durchgang einer Schleifscheibe auf einmal bearbeitet werden, was Produktionskosten senken kann.
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Wie in diesem Beispiel am besten in der Seitenansicht von 6 zu sehen ist, kann der Einsatz 16 Spiegelsymmetrie zu einer Einsatzhalbierungsebene S haben, die senkrecht zur Einsatzachse C ist und in der Mitte zwischen den Endabschnitten 52 durchläuft. Allerdings ist zu beachten, dass in anderen Beispielen der Einsatz möglicherweise keine derartige Spiegelsymmetrie hat. Somit erwägt der Gegenstand der Anmeldung auch einen Schneideinsatz mit einem Paar Schneidkanten, wobei jede Schneidkante in einem unterschiedlichen Winkel geneigt ist und/oder eine unterschiedliche Länge hat, um entsprechend unterschiedliche Fasen auf Gegenseiten einer Nut zu schneiden. Zusätzlich erwägt der Gegenstand der Anmeldung auch, eine einzelne Schneidkante 70 zu haben, so dass das Werkzeug so konfiguriert ist, dass es eine Fase nur auf einer Seite einer Nut schneidet. In einem solchen Fall brauchen die beiden Endflächen 54 auf entgegengesetzten Endabschnitten 52 keine Spiegelbilder voneinander zu sein, und/oder es kann nur eine Einsatzverdrehschutzfläche 64 vorgesehen sein.
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In diesem Beispiel liegt der Längenausschnitt 58 auf einer Seite der Ebene M, und die Breitenausschnitte 60 liegen getrennt auf einer Gegenseite der Ebene M. Insbesondere liegen die Schneidkanten 70 auf einer Seite der Ebene M, und die Einsatzverdrehschutz- und -anlageflächen 62, 64 liegen getrennt auf der Gegenseite der Ebene M. Anders gesagt werden die Klemmkräfte, die den Faseinsatz 16 in der Fastasche 26 befestigen, auf einer Seite des Faseinsatzes 16 ausgeübt, während die Bearbeitungskräfte auf der Gegenseite ausgeübt werden. Festgestellt wurde, dass diese Isolierung der Schneidkanten 70 von den Einsatzverdrehschutz- und -anlageflächen 62, 64 für die Stabilität bei der Bearbeitung von Vorteil ist. Zudem besteht ein weiterer möglicher Vorteil darin, dass bei der Bearbeitung die Bearbeitungskräfte nicht zum Klemmbauteil oder zur Klemmeinrichtung gerichtet sind und sie daher nicht beeinträchtigen.
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Gemäß diesem Beispiel ist in einer zusammengebauten Position jeder Faseinsatz 16 in seiner jeweiligen Fastasche 26 befestigt, und jeder Nuteinsatz 14 ist in seiner jeweiligen Nuttasche 30 befestigt. Die Einsatzumfangsfläche 56 liegt an der Taschenumfangsfläche 36 an. Eine erste Einsatzanlagefläche 62 liegt an der Taschenanlagefläche 38 an. Die Einsatzverdrehschutzfläche 64 liegt an der Taschenverdrehschutzfläche 40 an. Zudem liegt die Schraubenanlagefläche an einer zweiten Einsatzanlagefläche 62 an.
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Offenbarungsgemäß kontaktiert keine der Endflächen 54 oder keiner der Endabschnitte 52 einen Abschnitt des Fräserkörpers 12 oder des Klemmbauteils 44. Weiterhin sind in der zusammengebauten Position die Einsatz- und Taschenanlageflächen nach innen zwischen den Körperseitenflächen 18 angeordnet. Dies kann in Fällen von Vorteil sein, in denen der Nutfräser eine Dickenbegrenzung hat.
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Zur vorstehenden Beschreibung gehören beispielhafte Ausführungsformen und bei Bedarf Einzelheiten zur Umsetzung des beanspruchten Gegenstands, und sie schließt keine nicht beispielhaft dargestellten Ausführungsformen und Einzelheiten aus dem Schutzumfang der Ansprüche dieser Anmeldung aus.
