DE19858210A1

DE19858210A1 - Machining tool for wood plastic or similar has air nozzle and diverting plate for driving shavings into collecting plate or conical bore open to side of tool

Info

Publication number: DE19858210A1
Application number: DE19858210A
Authority: DE
Inventors: Roland Fischer; Klaus Rehm; Michael Oertel
Original assignee: Technische Universitaet Dresden
Current assignee: Technische Universitaet Dresden
Priority date: 1998-12-17
Filing date: 1998-12-17
Publication date: 2000-06-21

Abstract

A machining tool for wood plastic or similar has an air nozzle and diverting plate for driving shavings into a collecting plate or conical bore open to the side of the tool. The tool has two or more cutting blades (1) each preceded by a gap (2) for dispersing machined shavings into a chamber inside the tool. An air nozzle (4) opposite each blade has a diverting plate (5) for accelerating shavings towards the tool center. A spiral collecting and guiding plate (6) extends into the hollow tool center (3) or a conical bore (7) is located in the shavings flow direction so that the latter are ejected axially out of the tool.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug zur spanenden Bearbeitung von Holz, Holzwerkstoff, Kunststoff o. dgl., mit wenigstens zwei am Umfang versetzt angeordneten Schneiden, mit einem direkt vor der Schneide angebrachten Spalt zur Spanaufnahme, welcher mit einem Hohlraum im Inneren des Werkzeuges verbunden ist, der seinerseits axiale Öffnungen zur Spanabfuhr aufweist.The invention relates to a milling tool for machining wood, wood material, Plastic or the like, with at least two cutting edges arranged offset on the circumference, with a chip gap directly in front of the cutting edge, which with a Cavity inside the tool is connected, which in turn has axial openings for Has chip removal.

Ein solches Fräswerkzeug ist aus der DE 30 43 146 A1 bekannt. Dieses Fräswerkzeug besitzt Schneiden, die auf dem Umfang des Werkzeuges angeordnet sind. Die abgetrennten Späne werden während ihrer Entstehung in vor der Schneide liegende Spänräume geschoben, wo sie bis zur Beendigung des einzelnen Abtrennvorganges verbleiben. Wenn die Schneide von der Werkstückoberfläche wieder abhebt, werden die Späne durch die Fliehkraft aus den Spänräumen gefördert und sind dann durch die zugeordnete Absaugung aus der Wirkstelle und deren Umgebung zu entfernen.Such a milling tool is known from DE 30 43 146 A1. This milling tool has Cutting edges that are arranged on the circumference of the tool. The separated chips are pushed into chip spaces lying in front of the cutting edge, where they remain until the end of the individual separation process. If the cutting edge of the If the workpiece surface lifts again, the chips are removed by the centrifugal force Chip removal promoted and are then by the assigned suction from the active site and remove their surroundings.

Dies hat folgende Nachteile:This has the following disadvantages:

Die von dem Fräswerkzeug weggeschleuderten Späne haben hohe kinetische Energie und müssen kostenaufwendig durch komplizierte Spanhauben mit großen Absaugluftmengen aufgefangen und abtransportiert werden. Mit steigender Schnittgeschwindigkeit/Drehzahl erhöht sich auch die Absauggeschwindigkeit und Luftmenge die notwendig ist, die Späne aufzufangen, abzuleiten und bestehende Richtlinien bezüglich des Reststaubgehaltes der Luft einzuhalten.The chips thrown away by the milling tool have high kinetic energy and have to be expensive due to complicated chip hoods with large amounts of exhaust air to be caught and transported away. With increasing cutting speed / speed the suction speed and the amount of air that is necessary also increases the chips collect, derive and existing guidelines regarding the residual dust content of the air to adhere to.

Nicht alle entstehenden Späne werden durch die Absaugung aufgefangen, diese können sich auf der Werkstückoberfläche ablagern. Hier kommt es dann zu den bekannten Eindruckspuren durch liegengebliebene Späne. Abgetrennte Späne können auch an die Wirkstelle der nachfolgenden Spanabnahme gelangen und doppelt zerspant werden. Dabei zeichnen sich die Späne ebenfalls auf der Oberfläche ab. Neben diesen Beeinträchtigungen der Werkstückoberfläche tritt wegen der mehrfachen Zerspanung ein höherer Schneidenverschleiß insbesondere bei der Bearbeitung von Holzwerkstoffen auf. Not all chips are caught by the suction, they can deposit on the workpiece surface. This is where the well-known impression traces come from through broken chips. Separated chips can also reach the point of action of the subsequent chip removal and double machined. The stand out Chips also come off the surface. In addition to these impairments of Workpiece surface occurs due to the multiple machining Cutting edge wear especially when processing wood-based materials.

Aus der DE 31 20 343 A1 ist eine Kreissägenvorrichtung bekannt, bei der im Inneren des Sägeblattes zum Umfang des Sägeblattes hin offene, annähernd radial zum mittleren Bereich hin verlaufende Absaugkanäle vorgesehen sind, die in einem an einem Gestell vorgesehenen Sammelraum münden, der mit einer Absaugeinrichtung in Verbindung steht.From DE 31 20 343 A1 a circular saw device is known, in which inside the Saw blade open to the circumference of the saw blade, almost radially to the central area Suction channels are provided, which are provided in a provided on a frame Open the collecting room, which is connected to a suction device.

Auch aus der DE 195 09 933 Cl ist die Verbindung des sogenannten Spanraums mit einem Hohlraum im Inneren der Werkzeugwelle bekannt, der seinerseits Öffnungen zur Spanabfuhr aufweist. Darüber hinaus wird vorgeschlagen, die Spanabfuhr durch einen Luftstrom, der in Längsrichtung durch die Werkzeugwelle geführt wird, zu unterstützen.From DE 195 09 933 Cl is the connection of the so-called chip space with a Cavity known inside the tool shaft, which in turn openings for chip removal having. In addition, it is proposed to remove chips by means of an air stream flowing in Support in the longitudinal direction through the tool shaft.

Schließlich ist aus der EP 0 367 255 A2 eine Holzzerspanungsmaschine zur Herstellung von Flachspänen, mit einem liegend angeordneten, angetriebenen Schneidrotor mit Spanmessern bekannt, bei der zur angenähert axialen Austragung der Späne in den Zerspanungsinnenraum ein stationäres Leitblech ragt, das schaufelförmig gekrümmt ist, im unteren Bereich des Rotors liegt und sich angenähert über die volle radiale Höhe des Zerspanungsinnenraumes erstreckt.Finally, EP 0 367 255 A2 describes a wood-cutting machine for producing Flat chips, with a horizontally arranged, driven cutting rotor with chip knives known in the case of the approximately axial discharge of the chips into the machining interior a stationary baffle protrudes, which is curved like a blade, in the lower area of the The rotor lies and approximates the full radial height of the machining interior extends.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, für ein Fräswerkzeug welches aus einem rotierenden hohlwandigen bzw. mit konischen Bohrungen versehenen Werkzeuggrundkörper besteht, eine Einrichtung zum Abführen der Späne anzugeben, die mit energetisch wie technisch geringem Aufwand bzw. ohne Absaugung arbeitet, wobei eine Beeinträchtigung der erzeugten Werkstückoberfläche verhindert sowie der Schneidenverschleiß gesenkt werden soll.The object of the invention is to provide a milling tool which consists of a rotating hollow-walled tool body with conical bores consists of specifying a device for removing the chips, which with energetic as technically little effort or works without suction, with an impairment of generated workpiece surface is prevented and cutting edge wear can be reduced should.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den in Anspruch 1 genannten Mitteln gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den zugehörigen Unteransprüchen.According to the invention the object is achieved with the means mentioned in claim 1. Advantageous refinements result from the associated subclaims.

Das Fräswerkzeug besteht aus einem rotierenden hohlwandigen bzw. mit konischen Bohrungen versehenen Werkzeuggrundkörper, mit wenigstens zwei am Umfang versetzt angeordneten Schneiden und vor den Schneiden liegenden Spalte zur Spanaufnahme. Gekennzeichnet ist das Fräswerkzeug durch die im Spalt gegenüber der Schneide angebrachte Luftdüse mit Umlenkblech und durch ein feststehendes, in den Werkzeughohlkörper hinein ragendes, spiralförmiges Auffang- und Auswerfblech bzw. bei kleinem Werkzeugdurchmesser einzubringende konische Auswurfbohrung/-öffnung. The milling tool consists of a rotating, hollow-walled or conical one Boring tool body, with at least two offset on the circumference arranged blades and gaps in front of the blades for chip removal. The milling tool is characterized by the one in the gap opposite the cutting edge Air nozzle with baffle and through a fixed, into the hollow tool body protruding, spiral-shaped collecting and ejecting sheet or small one Tool diameter conical ejection hole / opening.

Die Spanung erfolgt durch geometrisch bestimmte gerade bzw. profilierte Schneiden. Die Späne bewegen sich beim Abtrennvorgang entlang der Schneide und dem Messerhalter durch den Spalt radial in Richtung Werkzeugmitte. Bei einem rotierenden Werkzeugkörpern strömt Luft entgegen der Spanbewegung radial aus dem Spalt (ähnlich dem Prinzip der Radialkreiselpumpe) und hindert so vor allem die großen Massivholzspäne an der Weiterbewegung. Dazu sind erfindungsgemäß im Spalt angebrachte Luftdüse vorgesehen, die die Holzspäne in Richtung Werkzeugmitte beschleunigen. Deren Luftströmung ist bedeutend größer als die Kreiselpumpenströmung ausgelegt und erzeugt so am Werkzeugumfang im Wirkstellenbereich eine Saugwirkung entsprechend dem Prinzip einer Strahlpumpe.The cutting is done by geometrically determined straight or profiled cutting edges. The Chips move along the cutting edge and the knife holder during the cutting process the gap radially towards the center of the tool. With a rotating tool body flows Air against the chip movement radially out of the gap (similar to the principle of Radial centrifugal pump) and thus prevents the large solid wood chips from Moving on. For this purpose, air nozzles are provided in the gap, according to the invention accelerate the wood chips towards the center of the tool. Their airflow is significant designed larger than the centrifugal pump flow and thus generates on the tool circumference in Effective point area a suction effect according to the principle of a jet pump.

Die Düse besteht aus dem Düsengrundkörper mit eingearbeiteten Kanälen und dem Umlenkblech, welches die Luftströmung gezielt in die Nähe der Wirkstelle richtet und dort um 100° bis 170° in Richtung Werkzeugmitte umlenkt. Die erforderliche Druckluft wird über Kanäle im Grundkörper des Werkzeuges von einer hohlen Antriebswelle bzw. von einem Luftadapter herangeführt.The nozzle consists of the nozzle body with integrated channels and the Deflection plate, which directs the air flow in the vicinity of the point of action and there deflected by 100 ° to 170 ° towards the center of the tool. The required compressed air is over Channels in the main body of the tool from a hollow drive shaft or from one Air adapter introduced.

In einer vorteilhafte Ausführung ist das Umlenkblech federnd ausgeführt und steht über den Werkzeugumfang über. Das Umlenkblech erfüllt damit auch die Aufgabe eines Druckelement wie in DE 195 09 933 C1 beschrieben, um beim Schneideneingriff in Massivholz die Vorspaltbildung zu verhindern. Das überstehende Umlenkblech hat darüber hinaus auch die Funktion eines Abweisers.In an advantageous embodiment, the baffle is resilient and is above the Tool scope over. The baffle thus also fulfills the task of a pressure element as described in DE 195 09 933 C1, in order to cut the edges in solid wood To prevent pre-gap formation. The projecting baffle also has Function of a deflector.

Die abgetrennten Späne werden dann durch ein feststehendes, in den Werkzeughohlkörper hinein ragendes, spiralförmiges Auffang- und Auswerfblech aufgefangen und axial aus dem Werkzeug geleitet. Bei kleinem Werkzeugdurchmesser, wo aus Platz- und Festigkeitsgründen keine großen Hohlräume konstruktiv möglich sind, lassen sich die Späne durch eine konische Auswurfbohrung/-öffnung umlenken und axial auswerfen.The separated chips are then replaced by a fixed one in the tool hollow body protruding, spiral-shaped collecting and ejection plate and axially from the Tool directed. With a small tool diameter, where for reasons of space and strength no large cavities are structurally possible, the chips can be conical Deflect the ejection hole / opening and eject it axially.

Zur Verbesserung der Spanaufnahme in das Werkzeug ist es vorteilhaft, den Einstellwinkel κ < 90°, den Neigungswinkel λ < 0° und den Spanwinkel y möglichst groß zu wählen. Dies läßt sich gut an Profilfräsern mit großen Profiltiefen realisieren. Hier kann die Innen- und Außenwand des hohlen Werkzeuges entsprechend dem Neigungswinkel λ konisch angeschrägt werden, um die Spanabfuhr durch die Fliehkraft zu unterstützen (vgl. DE 195 09 933 C1 und DE 31 20 343 A1).To improve the chip pick-up in the tool, it is advantageous to adjust the setting angle κ <90 °, the inclination angle λ <0 ° and the rake angle y as large as possible. This leaves work well on profile milling cutters with large profile depths. Here the interior and The outer wall of the hollow tool is conical in accordance with the angle of inclination λ beveled to support chip evacuation by centrifugal force (cf. DE 195 09 933 C1 and DE 31 20 343 A1).

Eine Absaugeinrichtung mit minimaler Luftgeschwindigkeit und -menge ist für den Abtransport der Späne und eine bessere Spanaufnahme des Werkzeuges vorteilhaft.A suction device with minimal air speed and volume is for the Removal of the chips and better chip pick-up of the tool advantageous.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.Further details of the invention are shown schematically in the drawing with reference to FIG illustrated embodiments described.

Hierbei zeigt:Here shows:

Fig. 1 ein Fräswerkzeug als Hohlwelle mit Luftdüse 4 und Auffang-/Leitblech 6 Fig. 1 a milling tool as a hollow shaft with air nozzle 4 and collecting / baffle 6

Fig. 2 eine Detailansicht nach Fig. 1 mit Darstellung der Wirkstelle Fig. 2 is a detailed view of FIG. 1 showing the active site

Fig. 3 perspektivisch ein kleines Fräswerkzeug mit konischen Auswerfbohrungen 7 Fig. 3 shows in perspective a small milling tool with conical Auswerfbohrungen 7

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Wirkstelle eines Profilfräsers Fig. 4 is a plan view of the working point of a profile cutter

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der Wirkstelle eines Profilfräsers nach Fig. 4. Fig. 5 is a perspective view of the active site of a profile milling cutter of Fig. 4.

Das Fräswerkzeug nach Fig. 1 leitet die mit der Schneide 1 abgetrennten Späne durch einen vor der Schneide 1 liegenden Spalt 2 in den Werkzeughohlraum 3. Eine im Spalt 2 am Werkzeugumfang angebrachte Düse 4 mit Umlenkblech 5 beschleunigt die Holzspäne zusätzlich in Richtung des Werkzeughohlraumes 3. Hier werden die abgetrennten Späne vom Auffang- und Leitblech G erfaßt und axial aus dem Werkzeug abgeführt. Das Werkzeug ist als Hohlwelle aufgebaut, dessen eine Stirnseite geschlossen ist und eine Aufnahme für die Antriebswelle hat. Die Spanabfuhr erfolgt durch die gegenüberliegende offene Stirnseite.The milling tool according to Fig. 1 directs the separated with the cutting chips 1 by a lying before the cutting gap 2 1 into the mold cavity 3. A nozzle 4 with a deflection plate 5 attached in the gap 2 on the tool circumference additionally accelerates the wood chips in the direction of the tool cavity 3 . Here, the separated chips are caught by the collecting and guide plate G and removed axially from the tool. The tool is constructed as a hollow shaft, one end of which is closed and has a receptacle for the drive shaft. The chip removal takes place through the opposite open end.

Fig. 2 zeigt die Wirkungsweise des Umlenkbleches 5, welches die Luftströmung der Düse 4 nahe der Wirkstelle in den Werkzeughohlraum lenkt. Das Umlenkblech 5 wirkt hier außerdem als Andruckelement und vermindert die Vorspaltung. Fig. 2 shows the operation of the baffle 5 , which directs the air flow of the nozzle 4 near the point of action in the mold cavity. The baffle 5 also acts as a pressure element and reduces the pre-splitting.

In Fig. 3 wird ein Fräswerkzeug mit kleinem Durchmesser dargestellt. Hier übernimmt die konische Auswerfbohrung 7 die Aufgabe des Auffang- und Leitblechs 6.In Fig. 3, a milling tool is shown with a small diameter. Here, the conical ejection bore 7 takes over the task of the collecting and guide plate 6 .

Fig. 4 und Fig. 5 zeigen die Ausbildung der Düse und des Umlenkbleches bei der Profilbearbeitung. Fig. 4 and Fig. 5 show the formation of the nozzle and the baffle during profile machining.

Reference list

11

Schneide
Cutting edge

22nd

Spalt
gap

33rd

Werkzeughohlraum
Tool cavity

44th

Düse
jet

55

Umlenkblech
Baffle plate

66

Auffang- und Leitblech
Collection and baffle

77

Auswerfbohrung
Ejection hole

Claims

1. Milling tool for machining wood, plastic or the like, with at least two cutting edges ( 1 ) arranged offset on the circumference, with a gap ( 2 ) attached directly in front of the cutting edge ( 1 ) for chip removal, which with a cavity ( 3 ) is connected in the interior of the tool, which in turn has axial openings for chip removal, characterized in that an air nozzle ( 4 ) with a deflection plate is provided in the gap ( 2 ) on the tool circumference opposite the cutting edge ( 1 ), with which the separated chips initially in the direction of the tool center are accelerated, and a fixed, spiral-shaped collecting and guide plate ( 6 ) projecting into the hollow tool body or a conical ejection bore ( 7 ) is arranged in the direction of flight of the chips, with which the chips are guided axially out of the tool.

2. Milling tool according to claim 1, characterized in that the outward air jet of the nozzle ( 4 ) on a baffle plate ( 5 ) is deflected by about 100 ° to 170 ° in the tool cavity ( 3 ).

3. Milling tool according to claim 1 or 2, characterized in that the deflection plate ( 5 ) consists of spring steel, protrudes beyond the tool body and thus also acts as a pressure plate.

4. Milling tool according to claim 1 to 3, characterized in that a small conical ejection bore ( 7 ) is provided below the effective point with a small tool diameter, the bore wall being conical.

5. Milling tool according to claim 1, characterized in that in the case of profiled cutting edges ( 8 ) the nozzles ( 9 ) and deflection plates ( 10 ) are shaped in accordance with the profile.