DE1810455A1

DE1810455A1 - Drehmeissel in Form eines Einsatzes

Info

Publication number: DE1810455A1
Application number: DE19681810455
Authority: DE
Inventors: Stein William B
Original assignee: Werner & Swasey Co
Current assignee: Werner & Swasey Co
Priority date: 1968-03-28
Filing date: 1968-11-22
Publication date: 1969-10-16
Also published as: NL6900216A; BE725205A; FR1598373A; US3576060A

Description

«90 Herne, «MO München 25,

Freiligralhstraße 19 ΛΧ_ίΙ..— DUDsU. Eljenacher Straße 17

Posten no D i p i. -1 η g. κ. n. υ a η r p,_t.Ai,w. i.t.i.r

Pat.-Anw. Herrmann-Trenlepohl D I Dl.-PH VS. EdUSFCl ΒβΙΖίβΓ Fernsprecher. 39 8011

Fernsprecher: 5 09 30 " * 39 8012

515 62 Dipl.-Ing. W. Herrmann-Trentepohl ³⁹⁸⁰¹³

Tetegrammanschrift datcmtamwXITC Telegrammanschrtft

Bahrpatente Herne PATENTANWÄLTE Babetzpat München

Telex 08 22? 653 Telex 05 245 62

Bankkonten:

8 1 0 A O O Bayrische Vereinsbank München 952287

Dresdner Bank AG Herne 202 436 Postscheckkonto Dortmund 558 68

_Ref:H0 Ί239 B/Ha.

in der Antwort bitte angeßen

Zuschrift bitte räch

München

20. Hovember 1968

Tlie v/erner & Swasev Company, 4701 Carnegie Avenue. Cleveland, OhIo₅ U.S.A.

"Drenmeissel

Die Erfindung betrifft eiü3n j.ariggestreelcteii Drehmeissel in Form eines Einsatzes für Metall:jol:ueiäweri:^öuge der Art, die in dem US-Patent 2 846 756 beschrieben ist.

Die Besonderheit besteht darin, aass eine dünne Schicht in !Form einer Einlage aus dämpfendem Material unterhalb sowie hinter einem Karbidschneidlcopf angeordnet ist, um die Arbeitsweise der Schneidwerkzeuge zu verbessern. Die dünne Metallschicht oder Einlage ist für eine dichte Anlage an der V-förmigen Unterfläche des WeriL^eugschaftes entsprechend ausgebildet.

Auf dem Gebiet der Metallzerspannung ist seit, langem bekannt, dass an dem Arbeitsvorgang erhebliche Kräfte beteiligt sind infolge der Tatsache, dass die gesamte Breite des Werkzeugs an der jeweiligen Schnittausbildung beteiligt ist und infolgedessen das Werkzeug ausserordentlich hohen Kräften un-

909842/1012

8AD

terworfen 1st, die im allgemeinen nach unten gerichtet sind und leicht zum Bruch des Werkzeuges führen können_s wenn dieses nicht in entsprechender Weise gestützt wird_o

In dem oben erwähnten US-Patent ist ein Werkzeugmeissel In Eorm eines Einsatzes dargestellt und beschrieben, der eine langgestreckte meisselgleiche Form aufweist und dessen Unterflache V-förmig ausgebildet ist für eine entsprechende Unterstützung auf der in der gleichen Weise geformten oberen Schmalseite eines Stützsteges, wobei die Kombination aus Meissel und Stütssteg dazu dient, einen ausreichenden Widerstand gegen Kräfte zu schaffen, die während eines ZerSpannungsvorganges mit gutem Virkungsgrad unausbleiblich sind«

^ Es ist auch bekannt, dass Karbide infolge Ihrer artbedingteji

Härte sehr schwierig mit der notwendigen Steifigkeit unterstützt werden können« Da jedoch die Steifigkeit des Werkzeugs während des ZerSpannungsvorgangs von entscheidendem Einfluss für den erreichbaren Erfolg ist, 1st offenbar,, dass ein gesteigerter 3erspannungswirkungsgrad dadurch herbeigeführt werden SaBn₅ dass ein Schneidwerkzeug gescliaffen wlrdj, das unter erheblich verbesserten Bedingungen und mit einem gesteigerten Wirkungsgrad gestützt bzw«, getragen werden kann«

Es wurde gefunden, dass bei Änderung der grundsätzlichen Merkmale des in dem vorgenannten US-Patent offenbarten und oben beschriebenen Einsatzes durch Anordnung einer dünnen Stahlsehicht " oder StaKLeinlage unterhalb und hinter den Karbidkopf eine ver=> besserte Arbeitsweise eines derartigen Werkzeugs bela Zerspannen erzielt werden kann, tmö. zwar im Hinblick auf die verstärkte Steifigkeit, die während des Arbeitsvorgangs beim !festhalten des Werkzeugs erreicht werden kannο■

Grundsätzlich leitet sicn die verstärkte Steifigkeit von der Tatsache ab, dass sich der Stahl besser dazu eignet, auf den Aufnahme steg aufgesetzt zu werden, Ausserdem ist der Stahl erheblich weicher als der Karbidkopf, so dass der Stahl als Vlbratloasdämpfgmg für das Karbldaaterlal dienen kann₅ das sonst der ErseMatterang oder anderen beeinträchtigenden Bewegungen ohjae Ein«= :*äakuBg ausgesetzt Igt. dfiQS/^/Hfäi

Der Sinsatz einer derartigen Dämpfungseinlage hat den weiteren Vorteil, dass die Widerstandskraft sowohl von dem Schaft als auch von dem Kopf des Einsatsmeissels ansteigt, da eine vergrösserte Lötoberfläche dadurch geschaffen ist, dass die dazwischen liegende Schicht oder Verbindungsschicht nicht nur zwischen den Stellen des Schaftes und des Kopfes liegt, die miteinander verbunden werden sollen, sondern darüber hinaus auch unterhalb des Kopfes vorhanden und mit diesem Bereich verschmolzen bzw. in diesen eingelötet ist, so dass eine entsprechend vergrösserte Widerstandskraft an der Verbindungsstelle zwischen dem Schaft und dem Kopf des Einsatzmeissels geschaffen wird.

Schliesslich schafft diese Konstruktion den weiteren Vorteil, dass ein Einsatzmeissel vorhanden ist, dessen Unterfläche vollkommen aus Stahl besteht, so dass infolgedessen die SchleifProbleme, die grundsätzlich mit Schleifen von als Einsätze ausgebildeten Meissein des vorliegenden Typs verbunden und in dem vorerwähnten Patent aufgeführt sind, vermMen werden.

Die grundsätzliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, einen verbesserten Meissel in Form eines Einsatzes mit den oben angegebenen Merkmalen zu schaffen, wobei andere Ziele offenbar werden, wenn nachfolgend die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert wird. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemässen Meisseis in Form eines Einsatzes in auseinandergezogener Darstellung;

Fig. 2 eine Seitenansicht des erfindungsgemässen Meisseis;

Fig. 3 eine Vorderansicht des Meisseis von der Linie 3-3 von Fig. 2 aus;

Fig. 4 eine Draufsicht zu den vorhergehenden Figuren;

Fig. 5, 6 und 7 Ansichten von in eine Ebene geklappten Formel von

Stahleinlagen in verschiedener Ausführung zur Anwendung bei einem verbesserten Meissel in Form eines Einsatzes; 909842/1012

Pig. 8 eine perspektivische Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform des verbesserten Einsatzes in auseinandergezogener Darstellung.

Aus den Zeichnungen und insbesondere aus den Pig« 1-4 wird ersichtlich, dass der verbesserte Einsatzmeissel, der allgemein mit dem Bezugszeichen 10 versehen ist, einen Schaft 11, einen gehärteten Schneidkopf 12 und eine in geeigneter Weise ausgebildete Einlage 13 aufweist, wobei die Anordnung derart getroffen ist, dass die Form und der Aufbau der Einlage 13 für das Einsetzen der Einlage zwischen dem Schneidkopf und dem Schaft geeignet ist, wie in Fig. 2 dargestellt ist, wobei die Einlage 13 zusätzlich einen sich nach vorn erstreckenden Teil 13a aufweist, der unterhalb der unteren Kante 12a des Schneidkopfes 12 liegt, wie den Fig« 2 und 3 zu entnehmen ist.

Der Schaft 11 besteht vorzugsweise aus weichem Stahl und ist langgestreckt gestaltet, zur Ausbildung einer Oberfläche 20, zwei einander gegenüberliegenden Seiten 21 und 22, einer V-förmigen Unterflache 23 und einem rückwärtigen sowie einem vorderen Ende 24, 25«. Die Querschnittsausbildung des Schafts 11 entspricht im allgemeinen dem bereits bekannten Einsatzmeissel.

Im wesentlichen weist auch der Meisselkopf 12 einen entsprechenden Querschnitt auf, mit der Ausnahme, dass der Querschnitt eine verringerte Höhe zeigt, so dass die untere Fläche 12a hiervon gegenüber der V-förmigen JJnterfläche 23 des Schaftes 20 abgesetzt ist. Diese Ausbildung lässt sich am besten Fig» 2 entnehmen,, Die Vorderseite 26 des Schneidkopfs 12 verjüngt sich nach hinten sowie nach unten im Hinblick auf die Schneidkante 30, um auf diese Weise den herkömmlichen freien Raum zu gewinnen, der bei Schneidwefczeugen dieser Art erforderlich ist.

In gleicher Weise verjüngt sich die Oberfläche 27 des Schneidkopfs 12 von der Schneidkante 30 aus nach hinten, um auch hinten freien Raum zu schaffen, während die einander gegenüberliegenden Seitenflächen 28, 29 des Schneidkopfs 12 in ähnlicher Weise verjüngt sind, wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, um den notwenigen freien Raum an den Seiten gegenüber der Schneidkante 30 zu gewinnen.

9 0 9-842/10 12

Vorzugsweise besteht, wie bereits oben erwähnt ist, die Einlage 13 aus Stahl, die ursprünglich aus einem Stahlblechstück herausgeschnitten ist entsprechend irgendeiner ausgewählten ebenen Aufteilung, von denen verschiedene in den Pig. 5, 6 und 7 dargestellt sind. IJm einen Hinweis zu geben, wie dick das Stahlblech auszubilden ist, sei erklärt, dass das Stahlblech vorzugsweise verhältnismässig dünn ist und in einem dicken Bereich von wenigen Hundertsteln eines Millimeters liegt, wobei eine derartige Anordnung eine leichte Ausbildung des ebenen Stahlblechmaterials zu den geeigneten Formen zulässt, die für eine Unterstützung zwischen dem Schneidkopf und dem Schaft notwendig ist. Es ist selbstverständlich klar, dass bei Anwendung eines stärkeren Stahlblechmaterials das Ausformen der Rohlinge für die Einlagen mehr Schwierigkeiten bereitet. Es wurde experimentell ermittelt, dass lediglich eine minimale Dicke des Stahlblechmaterials ausreicht, um die erwünschten vibrationsdämpfenden Merkmale des Werkzeugs herbeizuführen.

E~' !*t;jr hinaus ist eine verhältnismässig dicke Einlage unter dem Einfluss des Schneiddruckes verschiedenen Beeinträchtigungen ausgesetzt wie beispielsweise dem "Mushrooming". Eine dünne Schicht härtet ausserdem schneller aus und kann Wärmedehnungen besser aushalten.

nachfolgend wird die Gestalt und der Aufbau der Zwischenschicht bzw. der Einlage 13 näher beschrieben. Die Einlage 13 besteht vorzugsweise aus einem Stück, wobei aus den verschiedenen anwendbaren ebenen Mustern, die in den Pig. 5, 6 und 7 dargestellt sind, das jeweils Brauchbare auszuwählen ist. Das Profil in Pig. 5 umfasst ein Kernstück 40 und sich winkelförmig von diesem erstreckende Schaftteile 41 und 42, wobei gestrichelte linien 43 geeignete Bereiche zum Biegen der Einlage 13 von #er flachen Ausbildung nach Pig. 5 zu der rechtwinkligen Konstruktion nach Pig. 1-4 anzeigen. Es ist offenbar, dass die Kanten 41a und 42a nach dem Auffalten miteinander verschwelest werden können, um eine fest zusammenhaltende Porm zu erzielen wie beispielsweise diejenige, die in Pig. 1 dargestellt ist. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass die Schaftteile 41 und 42, die in Pig. 1 dargestellt sind, nicht nur im rechten Winkel gegenüber dem Kernstück 40 gebogen sind, sondern auch in ihrer gegenseitigen Lage

909842/1012

rechte Winkel bilden,, wie besonders klar aus Fig. 3 hervorgeht-a-Falls erforderlich, können löcher 45 zur Erhöhung des Wirkungsgrades der Lötverbindung vorgesehen sein.

Bei der Anwendung oder Arbeitsweise des Terbesserten Werkzeugs sei zunächst bedacht, dass die einzelnen Bauteile in der aus Fig., 1 ersichtlichen hergestelltem !Form vorgesehen sind» Zu diesem Zeitpunkt ist es lediglieli noch, erforderlich, dass die Y-förraige Unterseite 12a der Schneitspitze im und mit dem Trog verlötet wird, der durch die Schaftsclieiiikel 41, 42 der Einlage 13 gebildet ist, wobei die _ Rückwand 121b des Einsatzes ebenfalls in einer parallelen Ebene zu dem Kernstück 40 ausgerichtet ist, wie Fig„ 2 zu entnehmen ist. Zu diesem Zeitpunkt kann eine einfache Lotung angewendet werden, um eine sichere Yerbindung zwischen den Bau= fc teilen in der gerade beschriebenem Art herbeizuführen»

Im weiteren Terlauf der Montage fles Schneidkopfs 12 und der Einlage 13 wird diese Teilanoräzmng von Bauteilen an die vordere Wand 25 des Schaftes angeseiilossenj, um den vollständigen als Einsatz ausgebildeten Drehmeissel fertigzustellen«

Bs sei darauf hingewiesen,, dass es ebenso gut unter bestimmten ständen, möglich ist, dass die MelSteafolge des Zusammenbaue auch derart umgekehrt verlaufen tarnm, dass zunächst die Einlage 13 fest mit dem Schaft 11 verbunden werden kann, worauf dann, die Yerbindung zwischen dem SclmeidlEopf 12 und der Teilanordmang des S©haftee 11 und der Einlage 13 herbeigeführt wird*

An dieser Stolle sei darauf küagewiesen, äass das Kernstück 40 ebenso wie die Kernstücke 60 und 70 auch dazu dienen, Unterschiede in der lä^endetaiuig infolge Hitzeeinwirkung zwischen dem Schneidkopf 12 und dem Schaft 11 während des Lötvorgangs auszugleichen»

Wenn das Werkzeug zusameaagetaat ist in der gerade beschriebenen Weise, ist.es nur noch erforderlich, die Unterfläche zu schleifen,

um die notwendige ebenengleiehe lage zwischen der unteren Fläche des Schaftes 11 und der Unterseite der Einlage 13 herzustellen.' Ein weiteres Schleifen ist noaaialerweise nicht erforderlich, es sei denn, dass es sich tun ein »feselliessendes Schleifen zur VergleichiiiÄssigniiig der Oberfläche fies SehneidkopfeB und des Schaftee handelt. 909842/1012

In der abgewandelten Form nach der Erfindung in Fig. 6 ist die Einlage aus einem Kernstück 60 und einem sich hierzu im Winkel erstreckenden Schenkel 61 gebildet, wobei der Schenkel 61 eine Linie 62 zum Biegen aufweist, die es zulässt, den Teil 63 des Schenkels 61 in eine Lage zu biegen, in der sich dieser Teil gegenüber dem Teil 61 ungefähr im rechten Winkel erstreckt.

Wenn ein ähnlicher Biegevorgang entlang der gestrichelt dargestellten Linie 64 erfolgt, wird die in Fig. 1 dargestellte Form der Einlage erreicht, wobei durch Verlöten oder Verschweissen der Oberflächen 63a und 60a eine Einlage der Art nach Fig.1 entsteht.

Aus Fig. 7 ist eine Einlage 13 ersichtlich, die im allgemeinen ein Kernstück 70 mit einem zurückgesetzten Halsstück 71 umfasst, das an einen Schenkel 72 angeschlossen ist, wobei der Schenkel 72 zum Biegen vorgesehene Linien 73 aufweist, die das Biegen der Schenkelteile 72a und 72b in die gewünschte V-Form zulassen. Bei dem Biegevorgang ist natürlich zu beachten, dass das Kernstück 70 in rechtem Winkel zu biegen ist, um eine entsprechend geformte Einlage zu erreichen, die im wesentlichen mit der in Fig. 1 dargestellten Einlage 13 übereinstimmt.

Fig. 8 zeigt eine abgewandelte Aaeführungsform der Erfindung, bei der ein herkömmlicher Schaft 111 und ein Schneidkopf 112 vorgesehen sind und wobei die Einlage 113 so bemessen ist, dass sie sich unterhalb der gesamten Länge des Schaftes und des Schneidkopfes erstreckt.

Wenn eine vollständige und umfassende Beschreibung der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erfolgt ist, so sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die speziellen Ausführungsbeispiele und die erwähnten Abwandlungsmöglichkeiten beschränkt ist. Vielmehr sind in Übereinstimmung mit den grundsätzlichen Gedanken der Erfindung weitere Abänderungen für den jeweiligen Anwendungsfall .möglich.

- Patentansprüche 909842/1012

Claims

Patentansprüche SbS S^bSS β^2 SSS S>S SES SS Sb? SSS βββΪ SSS SSb SIv SSS SSS SSm SjS SSb SSp SS> SSb SSSI SSb SS> SSb SSm SSb SSb

1.. Drehmeissel in Form eines Einsatzes zur Metallbearbeitung, gekennzeichnet durch einen langgestreckten Schaft (11) mit einer an seiner Unterseite ausgeformten Kante (23), gegenüberliegende Seitenflächen 21. 22, eine Oberfläche (20), ein gehärtetes Metallschneidelement mit einer an seiner Unterseite ausgeformten Kante (12a) sowie mit gegenüberliegenden Seitenflächen (28, 29) und einer Oberfläche (27) wobei das Metallschneidelement (12) an dem Schaft (11) in in gleicher Sichtung weisender Lage angebracht ist und vibrationedämpfende Bauteile (13, 113) vorgesehen sind, die an dem Schaft ™ (11) und dem Schneidelement (12) befestigt sind.

2. Drehmeissel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vibrationsdämpfenden Bauteile (13, 113) jeweils ein Metallblechstück (13) aufweisen, das ein Kernstück (40), das gegenüber dem vorderen Ende (25) des Schaftes (11) in einer zu der Ebene des vorderen Endes parallelen Ebene angeordnet ist, und darüber hinaus in besonderer Weise geformte Aufnahmeflächen (41, 42) umfasst, die sich im rechten Winkel zu dem Kernstück (40) sowie von dem Schaft (11) aus nach vorn erstrecken, wobei die Aufnahmeflächen (41, 42) eine zur Aufnahme des Schneidelementes (12) geeignete Form aufweisen.

3. Drehmeissel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vibrationsdämpfende Bauteil (113) ein verhältnismässig dünnes und langgestrecktes Metallblechstück umfasst, dessen Gesamtlänge der Gesamtlange des Schneidkopfes (112) und des Schaftes (111) entspricht und dessen Form derjenigen der Unterflächen des Schneidkopfes und des Schaftes nachgebildet ist.

4. Drehmeissel nach Anspruch 1 und 2, d a d u r ch gekennzeichnet, dass das Blechstück (13) in flacher Lage ein Kernstück (40) und sich im Winkel hiervon nach aussen erstreckende Schenkel (41, 42) aufweist, die für eine

9 0 9 8 4 2/1012

spätere gegenseitige Verbindung vorbereitet und derart geformt sind, dass sie sich gegenüber dem Kernstück (40) im wesentlichen im rechten Winkel erstrecken.

5. Drehmeissel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechstück in flacher Lage ein Kernstück (60) und ein sich hiervon im Winkel nach aussen erstreckendes Schenkelstück (61) umfasst, wobei das Schenkelstück (61) zur Kachbildung der Form der Unterfläche des Schneidelementes (12) verformbar ist sowie in eine gegenüber dem Kernstück (60) rechtwinklige Lage gebracht werden kann.

6. Drehmeissel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallstück in flacher Lage ein Kernstück (70) und einga. sich hiervon erstreckenden Schenkel (72) aufweist, wobei das Kernstück (70) und der Schenkel (72) durch ein Halsstück (71) mit verringerter Breite verbunden sind.

7. Verfahren zum Zusammensetzen eines Schneidkopfes und eines Schaftes des Drehmeissels in Form eines Einsatzes nach den vorstehenden Ansprüchen, gekenn c eichnet durch die nachfolgenden Verfahrensschritte:

A) Verformen eines dünnen Blechstücks zur Nachbildung der form der Unterfläche und der Rückseite des Schneidkopfes;

B) Einlöten des Schneidkopfes in den mit dem Blechstück gebildeten Aufnahmeraum;

C) Anlöten des Schneidkopfes und des Blechstücks an das Ende des Schaftes.

909842/1012

Lee rse i te