DE19805885A1 - Fräswerkzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug mit einem Tragteil, das wenigstens zwei oder mehrere Schneidenträger aufweist, wobei die Schneidenträger jeweils mit zueinander in gleich oder ungleich gleichmäßiger Teilung beabstandeten Zähnen versehen sind, welche mindestens einen Schneidkörper tragen. Um die Schneidleistung eines solchen Fräswerkzeugs zu erhöhen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Zähne der einzelnen Schneidenträger in Umfangsrichtung unter Bildung einer Schneidteilung hintereinander angeordnet sind und in Umfangsrichtung zumindest teilweise überlappen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug mit einem Tragteil, das wenigstens zwei Schneidenträger aufweist, wobei die Schneidenträger jeweils mit zuein­ ander in gleichmäßiger oder ungleichmäßiger Teilung beabstandeten Zähnen versehen sind, welche mindestens einen Schneidkörper tragen.

Derartige Fräswerkzeuge sind in den unterschiedlichsten Bauarten bekannt, beispielsweise werden Scheibenfräser verwendet um plane Flächen oder Nuten zu erzeugen. Für unterschiedliche Schnittbreiten ist das Tragteil modular aufgebaut. Ein schmaler Schnitt läßt sich mit einem Schneidenträger erzeugen. Für einen breiteren Schnitt wird ein zweiter Schneidenträger an den ersten angebaut. Die Gesamtschnittbreite entspricht dann der Addition der Einzel­ schnittbreiten der beiden Schneidenträger.

Es ist Aufgabe der Erfindung, bei Fräswerkzeugen der eingangs erwähnten Art die Schneidleistung zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Zähne der einzelnen Schneiden­ träger in Umfangsrichtung unter Bildung einer Schneidteilung hintereinander angeordnet sind und in Umfangsrichtung zumindest teilweise überlappen. Mit dieser Maßnahme können über den Gesamtumfang des Fräswerkzeugs verteilt eine Vielzahl von Zähnen angeordnet werden, so daß die Schneidleistung des Fräswerkzeugs verbessert wird. Die einzelnen Zähne eines jeden Schneiden­ trägers lassen sich auch einfach fertigen. Die Teilung mit denen die Zähne zueinander beabstandet sind, ist so gewählt, daß eine Zugänglichkeit für ein Bearbeitungswerkzeug stets gewährleistet ist. Im Zusammenbauzustand können dann die Zähne dicht aneinandergereiht werden.

Erfindungsgemäß lassen sich zwei oder mehrere Schneidenträger miteinander verbinden, so daß beliebige Schnittbreiten geschaffen werden können.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung ist es vor­ gesehen, daß die Zähne der Schneidenträger Kragteile aufweisen, die sich mit Stützflächen auf entsprechenden Gegenflächen des Tragteiles oder des jeweiligen zugeordneten, angebauten Schneidenträgers abstützen. Dies ermöglicht es, daß die Zähne stabil gehalten sind und damit große Kräfte aufnehmen können.

Insbesondere kann es dabei vorgesehen sein, daß die Schneidenträger im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet und mit den umfangsseitig vor­ springenden Zähnen versehen sind, daß die Schneidenträger mit einander zugekehrten planen Innenflanken aneinandergeschlossen sind, und daß die Kragteile quer zur Umfangsrichtung über die Innenflanken vorstehen und mit ihren Stützflächen auf dem umfangsseitigen Begrenzungsbereich des zuge­ ordneten Schneidenträgers aufsitzen. Die einzelnen Schneidenträger können somit sehr schmal ausgebildet werden. Dies ermöglicht die Verwirklichung von geringen Schnittbreiten bei gleichzeitig hoher Lastaufnahme.

Eine bevorzugte Erfindungsvariante sieht vor, daß alle oder ein Teil der Schneidenträger mittels Distanzelementen zueinander beabstandbar sind. Mit den Distanzelementen lassen sich unterschiedliche Schnittbreiten mit einer geringen Anzahl von Schneidenträgern verwirklichen. Insbesondere kann der Scheibenfräser bausatzartig auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmt werden.

Als Distanzelement kann beispielsweise eine Scheibe verwendet sein, die mit ihren Seitenflächen an den Innenseiten der zwei benachbarten Schneidenträger anliegt.

Zur Vereinfachung des Zusammenbaus eines erfindungsgemäßen Scheiben­ fräsers ist es vorgesehen, daß die Schneidkreise der einzelnen Schneidenträger mittels Zentrierelementen gegeneinander ausgerichtet sind.

Ein erfindungsgemäßer Scheibenfräser kann dadurch gekennzeichnet sein, daß das Tragteil wenigstens zwei Schneidenträger aufweist, deren Zähne jeweils in der gleichen Teilung zueinander beabstandet angeordnet sind, und daß die Schneidteilung gleich dem Verhältnis von 1 zu der Anzahl der Schneidenträger ist.

Zur Verwirklichung hoher Standzeiten sind bevorzugt Wendeschneidplatten an die Zähne des Scheibenfräsers angebaut.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a in Teildarstellung und in Frontansicht einen Schneidenträger,

Fig. 1b den Schneidenträger gemäß Fig. 1a im Teil-Längsschnitt,

Fig. 2a einen weiteren Schneidenträger in Teildarstellung und Frontansicht,

Fig. 2b den Schneidenträger gemäß Fig. 2a im Teil-Längsschnitt,

Fig. 3a einen aus den Scheibenträgern gemäß den Fig. 1a bis 2b zusammengesetzten Scheibenfräser in Teildarstellung und Frontansicht,

Fig. 3b den Scheibenfräser gemäß Fig. 3a im Teil-Längsschnitt,

Fig. 4a ein Distanzelement in Teildarstellung und Frontansicht,

Fig. 4b die Darstellung gemäß Fig. 4a im Längsschnitt,

Fig. 5 einen aus den Schneidenträgern gemäß den Fig. 1a bis 2b und dem Distanzelement gem. Fig. 4a und 4b zusammenge­ setzten Fräswerkzeug im Teil-Längsschnitt,

Fig. 6 im Teil-Längsschnitt einen weiteren Schneidenträger,

Fig. 7 im Teil-Längsschnitt zwei zueinander parallel beabstandete Distanzelemente,

Fig. 8 im Längsschnitt und in Zusammenstellzeichnung einen aus drei Scheibenträgern und Distanzelementen zusammenge­ setzten Scheibenfräser,

Fig. 9 den Fräswerkzeug gemäß Fig. 8 in Teildarstellung und Frontansicht,

Fig. 10 ein als Messerkopf ausgebildetes Fräswerkzeug in Draufsicht, und

Fig. 11 den Messerkopf gem. Fig. 9 in Seitenansicht und im Schnitt.

In der Fig. 1a ist ein Schneidenträger 10 dargestellt, der eine Tragscheibe 11 aufweist. Die Tragscheibe 11 ist an ihrem Umfang mit vorspringenden Zähnen 12 versehen. Dabei sind die einzelnen Zähne zueinander in gleicher Teilung beabstandet angeordnet. Jeder der Zähne 12 trägt eine Werkzeugaufnahme, in die ein als Wendeplatte ausgebildeter Schneidkörper 13 eingesetzt werden kann. In die Tragscheibe 11 sind auf einem Teilkreis wechselweise Schrauben­ aufnahmen 16 und Gewindeaufnahmen 17 eingebracht. Die Schraubenauf­ nahmen 16 laufen dabei in einer Schraubenkopfaufnahme aus. In den Schneidenträger 10 ist zentrisch eine Lagerbohrung 14 eingebracht, mit der der Schneidenträger 10 an einer Werkzeugmaschine befestigt werden kann. Die Lagerbohrung 14 weist zur formschlüssigen Verbindung mit der Werkzeug­ maschine zwei Nuten 15 auf. Der Schneidenträger 10 ist in der Fig. 1b im Längsschnitt näher gezeigt. Wie sich aus dieser Darstellung ergibt, schließen sich umfangsseitig an die Tragscheibe 11 die Zähne 12 an. Die Zähne 12 schließen dabei bündig mit der Außenseite des Schneidenträgers 10. An der der Außenseite gegenüberliegenden Innenflanke 19 stehen die Zähne 12 mittels eines Kragteiles vor. Der Kragteil weist eine Stützfläche 18 auf, die in Richtung zur Rotationsachse des Schneidenträgers 10 weist.

In der Fig. 2a ist ein Schneidenträger 20 dargestellt, der im wesentlichen dem Aufbau des Schneidenträgers 10 gemäß den Fig. 1a und 1b entspricht. Im Gegensatz zu dem Schneidenträger 10 stehen, wie dies die Fig. 2b veran­ schaulicht, die Zähne 22 mit ihrem Kragteil über die rechte Innenflanke 29 der Tragscheibe 21 vor. Damit sind die beiden Schneidenträger 10, 20 im wesentlichen spiegelsymmetrisch aufgebaut.

In den Fig. 3a und 3b ist ein aus den Schneidenträgern 10, 12 zusammenge­ setztes Fräswerkzeug dargestellt. Wie sich aus der Fig. 3a näher ergibt, sind die Zähne 22 des Schneidenträgers 20 zwischen den Zähnen 12 des Schneiden­ trägers 10 in Umfangsrichtung hintereinanderliegend angeordnet. Dabei ergibt sich eine Schneidteilung ST, die gleich der halben Schneidzahn-Teilung eines der beiden Schneidenträgers 10, 20 ist. Die beiden Schneidenträger 10, 20 sind an den Schraubaufnahmen 16, 26 bzw. den Gewindeaufnahmen 17, 27 anein­ andergebunden. Hierzu werden Befestigungsschrauben 30 in die Schraubauf­ nahmen des einen Schneidenträgers 10 bzw. 20 eingesetzt und in die Gewinde­ aufnahme 17, 27 des anderen Schneidenträgers 20 bzw. 10 eingeschraubt. Um einen gleichmäßigen Verspannungszustand zu erreichen, sind die Schrauben­ köpfe der Befestigungsschrauben 30 wechselständig den beiden Schneiden­ trägern 10, 20 zugeordnet. Im verspannten Zustand liegen die Innenflanken 19, 29 der Schneidenträger 10, 20 aneinander. Die Zähne 12, 22 stützen sich mit ihren Stützflächen 18, 28 an den Außen-Umfangsflächen des jeweils zuge­ ordneten Schneidenträgers 10, 20 ab. Der in der Fig. 3b ersichtliche Zahn 13 stützt sich beispielsweise auf dem Schneideträger 20 ab. Im zusammenge­ bauten Zustand weist der Scheibenfräser eine Schnittbreite B1 auf. Die Nuten 15, 25, die sich an die Lagerbohrungen 14, 24 anschließen fluchten mitein­ ander, so daß der Scheibenfräser ohne weiteres an einer Werkzeugmaschine festgemacht werden kann. Wie sich der Darstellung gemäß Fig. 3 weiterhin entnehmen läßt, können die Schneidkörper 13, 23 bequem ausgewechselt werden. Der vor dem jeweiligen Zahn 12, 22 liegende Spannraum ist ausreichend groß dimensioniert, so daß die Schneidkörper 13, 23 für ein Werkzeug zugänglich sind.

Der in den Fig. 3a und b gezeigte Scheibenfräser kann mittels eines Distanz­ elementes 40, wie es sich aus den Fig. 4a und 4b ergibt, erweitert werden. Das Distanzelement 40 ist als Scheibe ausgebildet, die mit mehreren, auf einem Teilkreis liegenden, Bohrungen 41 versehen ist. Zentrisch ist das Distanzelement 40 wiederum mit einer Lagerbohrung 42 durchsetzt, an die sich Nuten 43 an­ schließen. Dieses Distanzelement 40 kann zwischen die beiden Schneidenträger 10, 20 gesetzt werden, wie das Fig. 5 im einzelnen näher verdeutlicht. Wie sich aus dieser Darstellung entnehmen läßt, liegt das Distanzelement 40 mit seinen Seitenflächen an den Innenflanken 19, 29 der Schneidenträger 10, 20 an. Die Bohrungen 41 des Distanzelementes fluchten dabei mit den Schraubaufnahmen 16, 26 bzw. den Gewindeaufnahmen 17, 27. Damit können die Befestigungs­ schrauben 30 durch das Distanzelement 40 hindurchgeführt und verschraubt werden. Im verspannten Zustand ergibt sich eine Gesamt-Schneidenbreite B2. Es wird deutlich, daß die Gesamt-Schneidenbreite B2 durch eine Veränderung der Breite des Distanzelementes 40 verändert werden kann. Hierzu läßt sich ein entsprechend anders dimensioniertes Distanzelement 40 zwischen die beiden Schneidenträger 10, 20 einbauen. Denkbar ist es jedoch auch, daß das Distanz­ element 40 aus mehreren Teilscheiben zusammengesetzt ist, die an dem Schneidenfräser entsprechend auf- bzw. abgerüstet werden können. Die maximal zu verwirklichender Gesamtschneidenbreite B2 wird von der Summe der Breite der beiden Schneidkörper 13, 23 festgelegt.

Wenn eine größere Gesamt-Schneidenbreite gewünscht ist, so ist der Einsatz eines weiteren Schneidenträgers 50 erforderlich. Ein solcher Schneidenträger 50 ist in der Fig. 6 beispielhaft veranschaulicht. Dieser Schneidenträger 50 besitzt wiederum eine scheibenförmige Tragscheibe 57, die an ihrem umfangsseitigen Bereich mit mehreren vorspringenden Zähnen 55 versehen ist. Die Zähne 55 tragen als Wendeschneiderplatten ausgebildete Schneidkörper 54. Der Zahn 55 ist breiter ausgebildet als die axiale Erstreckung der Tragscheibe 57. Damit ragt der Zahn 55 beidseitig über die Tragscheibe 57 vor und bildet Stützflächen 58, die in Richtung der Drehachse des Schneidenträgers 50 weisen.

Die Tragscheibe 57 besitzt mehrere Bohrungen 51, die auf einem Teilkreis angeordnet sind. Im Bereich der Drehachse ist wieder eine Lagerbohrung 52 vorhanden, die in Nuten 53 übergeht.

In der Fig. 7 sind zwei Distanzelemente 40 (gem. Fig. 4b) gezeigt, die sich beidseitig an den Schneidenträger 50 anlegen lassen. Dabei stehen dann die Stützflächen 58 auf den umfangsseitigen Bereichen der Distanzelemente 40 auf, wodurch die Zähne 55 eine Stützung erfahren.

An die Distanzelemente 40 können beidseitig die Schneidenträger 10, 20 angebaut werden. Die Schneidenträger 10, 20 werden dabei mit ihren Innen­ flanken 19, 29 an die jeweiligen Außenseiten der Distanzelemente 40 angelegt. Anschließend erfolgt die Verschraubung der gesamten Baugruppe mittels den Befestigungsschrauben 30, die in die Schraubaufnahmen 16, 26 eingeführt, durch die Bohrungen 41, 51 hindurchgeführt und in die Gewindeaufnahmen 17, 27 eingeschraubt sind. Im zusammengebauten Zustand ergibt sich die Gesamt- Schneidenbreite B2. Diese kann wieder mit unterschiedlichen Distanzelementen 40 verändert werden. Insbesondere ist es auch möglich, den Fräswerkzeug ohne die Distanzelemente 40 zusammenzustellen, so daß sich eine minimale Gesamt-Schneidenbreite ergibt.

In der Fig. 9 ist der Fräswerkzeug in Zusammenbau-Darstellung und in Frontansicht gezeigt. Wie sich aus dieser Darstellung entnehmen läßt, sind die Zähne 12, 22, 55 der einzelnen Schneidenträger jeweils zueinander in der gleichen Teilung beabstandet angeordnet. Die beim zusammengebauten Schei­ benfräser verwirklichte Gesamtschneidteilung ST beträgt dann 1 : 3 dieser Teilung.

Die Fig. 10 und 11 zeigen ein als Messerkopf ausgebildetes Fräswerkzeug. Der Messerkopf besitzt zwei Schneidenträger 10, 20. Jeder der Schneidenträger 10, 20 ist mit jeweils fünf Zähnen 12, 22 bestückt. Die Zähne 12, 22 tragen die Schneidkörper 13, 23. Wie aus der Fig. 10 hervorgeht, sind die Schneidkörper 13, 23 in Umfangsrichtung des Messerkopfes hintereinander angeordnet.

Der Schneidenträger 10 ist mit drei Schraubaufnahmen 16 versehen, die fluchtend zu Gewindeaufnahmen 27 des zweiten Schneidenträgers 20 angeordnet werden können. Mittels Befestigungsschrauben 30, die in die Schraubaufnahmen eingeführt werden können, lassen sich die beiden Schneidenträger 10, 20 miteinander verbinden. Zur Montagevereinfachung ist ein Paßstift verwendet, der in Paßbohrungen 33a, 33b der Schneidenträger 10, 20 eingesetzt ist. Im montierten Zustand ist eine, den Schneidenträger 10 durchsetzende, Lagerbohrung 14 fluchtend zu einer Bohrung 20, 10 des Schneidenträgers 20 angeordnet. Der Messerkopf kann mit seiner Lagerbohrung 15 auf die Abtriebswelle einer Werkzeugmaschine aufgeschoben werden. Für die formschlüssige Verbindung mit der Werkzeugmaschine sind Nuten 15 in den Schneidenträger 10 eingearbeitet. In diese greifen Ansätze der Werkzeug­ maschine ein.

Um eine stabile Abstützung der Zähne 12, 22 zu erhalten, sind Stützflächen 18 vorgesehen. Dabei stützen sich wiederum die Zähne 12 des einen Schneiden­ trägers 10 an Gegenflächen des anderen Schneidenträgers 20 ab. Dement­ sprechend stützen sich die Zähne 22 des anderen Schneidenträgers 20 am ersten Schneidenträger 10 ab. Hierdurch kann die erfindungsgemäße vorteil­ hafte schmale Bauweise des Messerkopfes erzielt werden. Mit der beschrie­ benen Bauweise lassen sich bei dem Messerkopf eine große Anzahl von hintereinanderliegenden Zähnen 12, 22 vorsehen. Die Bearbeitung der einzelnen Schneidenträger 10, 20 ist dabei einfach möglich. Insbesondere lassen sich die Taschenaufnahmen für die Schneidkörper 13, 23, ähnlich wie bei den vor­ beschriebenenen Scheibenfräsern, einfach fertigen.

Claims (8)

1. Fräswerkzeug mit einem Tragteil, das wenigstens zwei Schneidenträger aufweist, wobei die Schneidenträger jeweils mit zueinander in gleich­ mäßiger oder ungleichmäßiger Teilung beabstandeten Zähnen versehen sind, welche mindestens einen Schneidkörper tragen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (11, 22, 54) der einzelnen Schneidenträger (10, 20, 50) in Umfangsrichtung unter Bildung einer einheitlichen Schneidteilung (ST) hintereinander angeordnet sind und in Umfangsrichtung zumindest teil­ weise überlappen.

2. Fräswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (12, 22) der Schneidenträger (10, 20) Kragteile aufweisen, die sich mit Stützflächen (18) auf entsprechenden Gegenflächen eines Teiles des Tragteiles oder des jeweiligen zugeordneten, angebauten Schneidenträgers (20, 10) abstützen.

3. Fräswerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schneidenträger (10, 20) im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet und mit den umfangsseitig vorspringenden Zähnen (12, 22) versehen sind,
daß die Schneidenträger (10, 20) mit einander zugekehrten planen Innenflanken (19, 29) aneinandergeschlossen sind, und
daß die Kragteile quer zur Umfangsrichtung über die Innenflanken (19, 29) vorstehen und mit ihren Stützflächen (18, 28) auf dem umfangs­ seitigen Begrenzungsbereich des zugeordneten Schneidenträgers (10, 20) aufsitzen.

4. Fräswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß alle oder ein Teil der Schneidenträger (10, 20, 50) mittels Distanzelementen (40) zueinander beabstandet sind.

5. Fräswerkzeug nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzelement (40) als Scheibe ausgebildet ist, die mit ihren Seitenflächen an den Innenflanken (19, 29, 56, 57) der zwei benach­ barten Schneidenträger (10, 20, 50) anliegt.

6. Fräswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkreise der einzelnen Schneidenträger (10, 20, 50) mittels Zentrierelementen gegeneinander ausgerichtet sind.

7. Fräswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Tragteil wenigstens zwei Schneidenträger (10, 20) aufweist, deren Zähne (12, 22) jeweils in der gleichen Teilung zueinander beabstandet angeordnet sind, und
daß die Schneidteilung (ST) gleich dem Verhältnis von 1 zu der Anzahl der Schneidenträger (10, 20, 50) ist.

8. Fräswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (12, 22, 54) der Schneidenträger (10, 20, 50) mit als Wendeschneidplatten ausgebildeten Schneidkörpern (13, 23, 54) versehen sind.