DE20102438U1

DE20102438U1 - Werkzeugaggregat zum Entgraten oder Anfassen einer Kante eines Werkstücks

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Publication number: DE20102438U1
Application number: DE20102438U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-02-13
Filing date: 2001-02-13
Publication date: 2002-07-04
Anticipated expiration: 2011-02-14

Description

F:\IJBDHF\DHFANM\33 3 0 014

Anmelder:

Erwin Rothballer
Freihunger Str. 10
92708 Mantel

3330 014 . 25.04.2000

wrz / wrz-jmr

Titel: Werkzeugaggregat zum Entgraten oder Anfasen einer Kante eines Werkstücks

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeugaggregat, das ein Schneidwerkzeug mit mindestens einer in dem Werkzeugaggregat federnd gelagerten Schneide aufweist. Das Schneidwerkzeug dient zum Entgraten eines Werkstücks oder zum Anfasen einer Kante eines Werkstücks. Wenn sich die Schneide in einer Schneidposition befindet, kann sie Werkstückmaterial abtragen.

Ein derartiges Werkzeugaggregat ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster 299 03 312 bekannt. Das dort offenbarte Werkzeugaggregat weist ein als Entgratungsmesser

ausgebildetes Schneidwerkzeug mit einer sichelförmig gebogenen Schneide zum Abtragen von Werkstückmaterial im Bereich einer Kante eines Werkstücks auf. Die Schneide ist zusammen mit dem gesamten Schneidwerkzeug in dem Werkzeugaggregat federnd gelagert. Das Schneidwerkzeug ist derart in dem Werkzeugaggregat angeordnet, dass die Längsachsen von Schneidwerkzeug und Werkzeugaggregat in einer Ruheposition parallel und in einem Abstand zueinander verlaufen. Das Schneidwerkzeug ist um die Längsachse des Werkzeugaggregats verschwenkbar und relativ zu seiner eigenen Längsachse kippbar gelagert. Das Schneidwerkzeug wird durch eine mechanische Rastvorrichtung in der Ruheposition in dem Werkzeugaggregat gehalten.

Durch Krafteinwirkung auf das Schneidwerkzeug während des Entgratungs- oder Anfasvorgangs kann dieses nach Überwindung der Haltekräfte der Rastvorrichtung entgegen der Kräfte der federnden Lagerung des Schneidwerkzeugs in dem Werkzeugaggregat verschwenkt bzw. verkippt werden. Bei nachlassender Krafteinwirkung auf das Schneidwerkzeug wird dieses durch die Federkräfte wieder in Richtung der Ruheposition bewegt und nach Erreichen der Ruheposition durch die Rastvorrichtung in der Ruheposition gehalten.

Mit Hilfe eines derart ausgebildeten Werkzeugaggregats war es erstmals möglich, Werkstücke aus nachgiebigen

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Materialien wie bspw. Formteile oder Gießteile aus Kunststoff oder Gummi vollautomatisiert zu entgraten. Dazu wird das bekannte Werkzeugaggregat an einem Roboterarm befestigt und von dem Roboter entlang einer zu entgratenden Kante eines Werkstücks geführt. Da bei Kunststoff- oder Gummiwerkstücken der Entgratungsvorgang in der Regel unmittelbar nach dem Entformen bei noch warmem Werkstück durchzuführen ist, kommt es während des Entgratungsvorgangs zu einem Schrumpfen des Werkstücks während des Abkühlens. Den beim Schrumpfen auftretenden Änderungen der Abmessungen des Werkstücks kann durch die federnd gelagerte Schneide des bekannten Werkzeugaggregats gefolgt werden, so dass auch bei sich ändernden Abmessungen stets ein zuverlässiges und genaues Entgraten bzw. Anfasen des Werkstücks sichergestellt ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Werkzeugaggregat der eingangs genannten Art dahingehend auszugestalten und weiterzubilden, dass die Zuverlässigkeit und die Genauigkeit beim Entgraten bzw. Anfasen eines Werkstücks erhöht werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von dem Werkzeugaggregat zum Entgraten oder Anfasen einer Kante eines Werkstücks der eingangs genannten Art vor, dass das Werkzeugaggregat mindestens ein mit der oder jeder

Schneide des Schneidwerkzeugs starr verbundenes und in einem vorgebbaren Abstand zu der Schneidposition der oder jeder Schneide angeordnetes Auflageelement aufweist, das zumindest während des Betriebs des Werkzeugaggregats auf der Werkstückoberfläche aufliegt, wobei die oder jede Schneide des Schneidwerkzeugs und das oder jedes Auflageelement in dem Werkzeugaggregat federnd gelagert sind.

Das Schneidwerkzeug des erfindungsgemäßen Werkzeugaggregats kann als ein feststehendes Entgratungsmesser oder als ein rotierender Fräskopf mit mindestens einer umfangsseitig oder stirnseitig angeordneten Schneide ausgebildet sein. Die Schneiden des Schneidwerkzeugs können gerade, gebogen oder in Abhängigkeit von der Entgratungsaufgabe beliebig anders ausgeformt sein. Das erfindungsgemäße Werkzeugaggregat kann neben dem Entfernen von Graten auch zum Anfasen einer Kante eines Werkstücks eingesetzt werden. Die Fase kann einen geraden, einen gebogenen oder einen beliebig anders ausgebildeten Querschnitt aufweisen. Neben Formteilen oder Gießteilen aus Kunststoff oder Gummi können auch beliebig andere Werkstücke aus beliebigen Materialien entgratet bzw. Kanten der Werkstücke angefast werden.

Als wesentliche Neuerung ist dem Schneidwerkzeug des erfindungsgemäßen Werkzeugaggregats mindestens ein

Auflageelement zugeordnet. Das Auflageelement ist in einem vorgebbaren Abstand zu der Schneidposition der oder jeder Schneide angeordnet. Bei einem in dem Werkzeugaggregat fest montierten Schneidwerkzeug ist das Auflageelement somit in einem vorgebbaren Abstand zu der Schneide des Schneidwerkzeugs angeordnet. Bei einem rotierenden Schneidwerkzeug ist das Auflageelement jeweils zu derjenigen Schneide des Schneidwerkzeugs in einem vorgebbaren Abstand angeordnet, die sich gerade in der Schneidposition befindet und Werkstückmaterial abträgt.

Während des Betriebs des Werkzeugaggregats liegt das Auflageelement auf der Werkstückoberfläche auf. Beim Einsatz mehrerer Auflageelemente ist es denkbar, dass die Auflageelemente an unterschiedlichen Seiten der Werkstückoberfläche aufliegen und so in mehrere Richtungen eine genaue Führung für das Werkzeugaggregat entlang des zu entgratenden Grats oder der anzufäsenden Kante bildet. Durch die Auflageelemente kann die Eindringtiefe der oder jeder Schneide des Schneidwerkzeugs in das Werkstückmaterial auf einen vorgebbaren Wert beschränkt werden. Dadurch kann ein sauberes und gleichmäßiges Entgraten bzw. Anfasen des Werkstücks sichergestellt werden.

Das oder jedes Auflageelement ist starr mit der oder jeder Schneide des Schneidwerkzeugs verbunden. Die oder jede Schneide des Schneidwerkzeugs und das oder jedes Auflageelement sind in dem Werkzeugaggregat federnd gelagert, um Unregelmäßigkeiten der Abmessungen des zu entgratenden bzw. anzufäsenden Werkstückes ausgleichen zu können.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Schneidwerkzeug als ein rotierbares Fräswerkzeug mit mehreren umfangsseitig und/oder stirnseitig angeordneten Schneiden ausgebildet ist. Mit dem Fräswerkzeug können beliebige Fräsverfahren, insbesondere Stirnfräsen und/oder Umfangsfräsen realisiert werden. Vorzugsweise ist das Fräswerkzeug zum Stirnfräsen geeignet, wobei die Schneiden in dem Fräskopf an dem Übergang zwischen Stirnseite und Umfangsseite derart schräg angeordnet sind, dass sie sowohl senkrecht zu einer Arbeitsebene als auch in der Arbeitsebene senkrecht zur Vorschubrichtung Werkstückmaterial abtragen. Die Arbeitsebene wird durch einen Schnittgeschwindigkeitsvektor und einen Vorschubgeschwindigkeitsvektor aufgespannt (vgl. Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau, 19, Aufl., S. S45 bis S48).

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass das oder jedes Auflageelement als ein Kufenelement ausgebildet ist, das während des Betriebs des Werkzeugaggregats über die Werkstückoberfläche gleitet. Das Kufenelement besteht vorzugsweise aus einem härteren Material als das Material des zu bearbeitenden Werkstücks. Das Kufenelement ist im Bereich der Auflagefläche stumpf, vorzugsweise abgerundet. Das Kufenelement trägt während der Gleitbewegung über die Werkstückoberfläche im Vergleich zu den Schneiden des Schneidwerkzeugs eine vernachlässigbar geringe Menge an Werkstückmaterial ab.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass das oder jedes Auflageelement als ein drehbar gelagertes Element ausgebildet ist, das während des Betriebs des Werkzeugaggregats auf der Werkstückoberfläche abrollt. Das drehbar gelagerte Element kann als eine Kugel oder eine Rolle ausgebildet sein.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die oder jede Schneide des Schneidwerkzeugs kreisbogenförmig ausgebildet ist, wobei der Kreisbogen einen Öffnungswinkel aufweist, der größer als ein Kantenwinkel ist, der von zwei

eine Kante bildenden Werkstückseiten aufgespannt wird. Der Öffnugnswinkel ist vorzugsweise um etwa 3% bis 8% größer als der Kantenwinkel. Bei einem Kantenwinkel von 90° weist die kreisbogenförmige Schneide einen Öffnungswinkel von über 90°, vorzugsweise von 93° bis 95°, auf. Bei einem Schneidwerkzeug mit einer derart ausgebildeten Schneide umschließt die kreisbogenförmige Schneide die zu bearbeitende Kante. Bei einem Kantenwinkel von 90° tragen diejenigen Bereiche am Anfang bzw. am Ende der Schneide, die jenseits des Öffnungswinkels von 90° liegen, kein Material ab. Dadurch wird ein Überschneiden, d.h. ein zu tiefes Eindringen der Anfangs- und/oder Endbereiche der Schneide im Bereich der anzufäsenden Kante, und eine damit verbundene Stufenbildung verhindert. Stattdessen ist ein stufenloser Übergang von beiden Seiten der Kante in die kreisbogenförmige Fase sichergestellt.

Gemäß noch einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die oder jede Schneide des Schneidwerkzeugs und das oder jedes Auflageelement in dem Werkzeugaggregat senkrecht zu einer Arbeitsebene und in der Arbeitsebene senkrecht zu einer Vorschubrichtung federnd gelagert sind. Die Arbeitsebene wird durch einen Schnittgeschwindigkeitsvektor und einen Vorschubgeschwindigkeitsvektor aufgespannt (vgl. Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau, a.a.O). Auf diese Weise

wird sichergestellt, dass die Schneiden und die Auflageelemente auch bei sich ändernden Abmessungen des Werkstückes stets in etwa mit derselben Eindringtiefe Werkstückmaterial abtragen. Dies gilt selbst dann, wenn das Werkzeugaggregat bspw. mit Hilfe eines Roboters entlang einer vorgegebenen Bahn geführt wird, die die sich ändernden Abmessungen des Werkstücks nicht berücksichtigt. Da die Schneiden und die Auflageelemente in Vorschubrichtung nicht federnd gelagert sind, kann stets die volle Schneidkraft auf die Schneide übertragen werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Werkzeugaggregat ein erstes Auflageelement, das auf einer parallel zu der Arbeitsebene verlaufenden ersten Werkstückseite aufliegt, und ein zweites Auflageelement aufweist, das auf einer senkrecht zu der Arbeitsebene verlaufenden zweiten Werkstückseite aufliegt, und die oder jede in der Schneidposition befindliche Schneide des Schneidwerkzeugs eine zwischen der ersten Werkstückseite und der zweiten Werkstückseite ausgebildete Kante des Werkstücks schneidet, wobei das erste und das zweite Auflageelement und das Schneidwerkzeug an einem gemeinsamen Werkzeugträger befestigt sind, der senkrecht zu der ersten und zu der zweiten Werkstückseite federnd gelagert ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Schneiden und die

Auflageelemente als zwei gesonderte Elemente ausgebildet, die über den Werkzeugträger miteinander starr verbunden sind. Durch die ersten und zweiten Auflageelemente können die Schneiden des Schneidwerkzeugs entlang eines zu entfernenden Grates bzw. entlang einer anzufasenden Kante mit einer vorgebbaren Eindringtiefe der Schneiden in das Werkstück geführt werden.

Vorteilhafterweise wird vorgeschlagen, dass das Werkzeugaggregat ein in Vorschubrichtung hinter dem ersten Auflageelement angeordnetes drittes Auflageelement aufweist, das an dem gemeinsamen Werkzeugträger befestigt ist. Durch das erste und das dritte Auflageelement kann sichergestellt werden, dass die Schneiden des Schneidwerkzeugs stets in einem vorgebbaren Anstellwinkel relativ zur Arbeitsebene an dem Werkstück angreifen. Ein ungewolltes Kippen des Werkzeugaggregats in Vorschubrichtung und senkrecht zur Arbeitsebene wird verhindert.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Werkzeugaggregat ein in Vorschubrichtung hinter dem zweiten Auflageelement angeordnetes viertes Auflageelement aufweist, das an dem gemeinsamen Werkzeugträger befestigt ist. Mit Hilfe des zweiten und des vierten Auflageelements können die Schneiden des Schneidwerkzeugs das Werkstück mit einem

vorgebbaren Schnittwinkel angreifen. Ein ungewolltes Kippen des Werkzeugaggregats in der Arbeitsebene kann dadurch verhindert werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Abstand zwischen dem oder jedem Auflageelement und der Schneidposition der oder jeder Schneide des Schneidwerkzeugs elektrisch oder pneumatisch variierbar ist. Durch die Variation des Abstands zwischen den Auflageelementen und der Schneidposition der Schneiden kann während des Entgratungsvorgangs oder Anfasvorgangs die Eindringtiefe der Schneiden in das Werkstück, der Anstellwinkel der Schneiden und der Schnittwinkel der Schneiden gezielt variiert werden.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die oder jede Schneide einen Schneidbereich aufweist und das oder jedes Auflageelement als ein in der oder jeder Schneide neben dem Schneidbereich ausgebildeter Auflagebereich ausgebildet ist, wobei die oder jede Schneide in dem Schneidwerkzeug federnd gelagert ist. Gemäß dieser Weiterbildung sind die Auflageelemente in den Schneiden des Schneidwerkzeugs integriert. Der oder jeder Auflagebereich ist in einer Verlängerung des Schneidbereichs einer

Schneide ausgebildet. Ein Werkzeugaggregat gemäß dieser Weiterbildung hat den Vorteil, dass es besonders kleinbauend ist, da die federnde Lagerung der Schneiden in dem Schneidwerkzeug selbst realisiert ist.

Vorteilhafterweise weist die oder jede Schneide zu beiden Seiten des Schneidbereichs einen Auflagebereich auf. Der oder jeder Auflagebereich ist vorzugsweise auf der der Werkstückoberfläche zugewandten Seite abgerundet.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung. Es zeigen:

Figur 1 ein erfindungsgemäßes Werkzeugaggregat gemäß

einer ersten bevorzugten Ausführungsform teilweise im Schnitt;

Figur 2

13

das erfindungsgemäße Werkzeugaggregat aus Figur 1 in einer Ansicht entlang der Linie H-II;

Figur 3

eine Schneide eines Schneidwerkzeugs des erfindungsgemäßen Werkzeugaggregats aus Figur 1 und 2 im Ausschnitt;

Figur 4

ein Schneidwerkzeug eines erfindungsgemäßen Werkzeugaggregats gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform im Ausschnitt;

Figur 5a

ein erfindungsgemäßes Werkzeugaggregat gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform;

Figur 5b

zwei Schneiden eines Schneidwerkzeugs des Werkzeugaggregats aus Figur 5a;

Figur 6a

ein erfindungsgemäßes Werkzeugaggregat gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform;

Figur 6b

ein Schneidwerkzeug des Werkzeugaggregats aus Figur 6a ohne Schneide; und

Figur 6c

zwei Gehäuseteile eines Gehäuses des Werkzeugaggregats aus Figur 6a.

In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Werkzeugaggregat in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Das Werkzeugaggregat 1 kann zum Entgraten eines Werkstücks 2 oder zum Anfasen einer Kante des Werkstücks 2 eingesetzt werden. Das Werkstück 2 ist vorzugsweise als ein Formteil oder ein Gießteil aus Kunststoff oder Gummi ausgebildet; es können jedoch auch beliebig andere Werkstücke aus beliebig anderen Materialien entgratet bzw. angefast werden. In dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 3 ist das Werkstück 2 als eine aus Kunststoff geformte Klosettbrille ausgebildet, an der auf Grund des Formvorganges zwischen einer oberen Werkstückseite 2a und einer seitlichen Werkstückseite 2b eine scharfe Kante ausgebildet ist, die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Werkzeugaggregats 1 abgerundet wird.

Das Werkzeugaggregat 1 weist ein Schneidwerkzeug 3 mit zwei Schneiden 4 auf. Das Schneidwerkzeug 3 ist als ein um eine Rotationsachse 5 rotierbares Fräswerkzeug ausgebildet. Das Schneidwerkzeug 3 wird mit Hilfe eines Elektromotors - einem sog. Spindelantrieb - mit einer Drehzahl von bis zu 70.000 U/min angetrieben. Die beiden Schneiden 4 sind an dem Übergang zwischen einer Umfangsseite 3a und einer Stirnseite 3b des Schneidwerkzeugs 3 um etwa 45° schräg gestellt angeordnet.

Das Werkzeugaggregat 1 weist des Weiteren vier Auflageelemente 6 auf, die über einen gemeinsamen Werkzeugträger 7 starr mit dem Schneidwerkzeug 3 verbunden sind. Die Auflageelemente 6 sind als um eine Drehachse 8 drehbar gelagerte Räder ausgebildet, die während des Betriebs des Werkzeugaggregats 1 auf den Werkstückoberflächen 2a, 2b abrollen. Während des Betriebs des Werkzeugaggregats 1 trägt immer diejenige Schneide 4 des Schneidwerkzeugs 3 Werkstückmaterial ab, die sich in einer Schneidposition 9 befindet. Die Auflageelemente 6 sind in einem vorgebbaren Abstand zu der Schneidposition der Schneiden 4 angeordnet. Ein kreisförmig ausgebildeter Schneidbereich 4a der in der Schneidposition 9 befindlichen Schneide 4 umgreift die abzurundende Kante.

Während des Betriebs des Werkzeugaggregats 1 wird dieses bspw. von einem Roboter oder einer ähnlichen Vorrichtung entlang der abzurundenden Kante mit einer vorgebbaren Vorschubgeschwindigkeit verfahren. Die Vorschubrichtung ist in Figur 2 mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet und verläuft in Figur 1 aus der Zeichenebene heraus. Ein Vorschubgeschwindigkeitsvektor und ein Schnittgeschwindigkeitsvektor spannen eine Arbeitsebene auf, die in Figur 1 parallel zu der oberen Werkstückseite 2a und senkrecht zu der Zeichenebene verläuft.

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Das erste Auflageelement 6' rollt während des Betriebs des Werkzeugaggregats 1 auf der oberen Werkstückseite 2a ab. Das zweite Auflageelement 6" rollt auf der seitlichen Werkstückseite 2b ab, die senkrecht zu der Arbeitsebene verläuft. Durch das erste und das zweite Auflageelement 6', 6" kann die Eindringtiefe der in der Schneidposition 9 befindlichen Schneide 4 in das Werkstückmaterial auf einen vorgebbaren Wert begrenzt werden. In Vorschubrichtung 10 vor dem ersten Auflageelement 6' ist ein drittes Auflageelement 6''' angeordnet, das ebenfalls an dem gemeinsamen Werkzeugträger 7 befestigt ist. Durch das erste und das dritte Auflageelement 6', 6''' wird der Anstellwinkel der in der Schneidposition 9 befindlichen Schneide 4 relativ zu der Werkstückoberfläche auf einen vorgebbaren Wert gehalten. In Vorschubrichtung 10 hinter bzw. vor dem zweiten Auflageelement 6" ist ein viertes Auflageelement (nicht dargestellt) angeordnet, das ebenfalls an dem gemeinsamen Werkzeugträger 7 befestigt ist. Durch das zweite und das vierte Auflageelement 6" wird der Schnittwinkel der in der Schneidposition 9 befindlichen Schneide 4 konstant gehalten.

Es ist denkbar, den Abstand zwischen den Auflageelementen und der Schneidposition 9 vorzugsweise elektrisch oder pneumatisch zu variieren. Das hätte den Vorteil, dass die Eindringtiefe der in der Schneidposition 9 befindlichen

Schneide 4 in das Werkstückmaterial selbst dann auf einem konstanten Wert gehalten werden kann, wenn die abzurundende Kante gebogen verläuft.

Der Werkzeugträger 7, und damit sämtliche Auflageelemente und beide Schneiden 4 des Schneidwerkzeugs 3, sind in dem Werkzeugaggregat 1 federnd gelagert. In dem Ausführungsbeispiel aus Figur 1 und 2 sind zwischen dem Werkzeugträger 7 und einem Befestigungsträger 11 Federelemente 12 angeordnet. Die Federelemente 12' bewirken eine federnde Lagerung der Auflageelemente 6 und der Schneiden 4 des Schneidwerkzeugs 3 senkrecht zu der Arbeitsebene. Die Federelemente 12" bewirken eine federnde Lagerung in der Arbeitsebene senkrecht zu der Vorschubrichtung 10. Der Roboterarm zum Führen des Werkzeugaggregats 1 entlang der anzufasenden Kante ist an dem Befestigungsträger 11 befestigt.

Um eine Federung der Auflageelemente 6 und der Schneiden 4 des Schneidwerkzeugs 3 in Vorschubrichtung 10 zu verhindern, sind Führungsmittel 13 zwischen dem Werkzeugträger 7 und dem Befestigungsträger 11 vorgesehen. Die Führungsmittel 13 sind bspw. als Führungsstangen ausgebildet, die entweder an dem Werkzeugträger 7 oder an dem Befestigungsträger 11 befestigt sind, wobei der andere Träger 7 oder 11 Führungsöffnungen zur maßhaltigen Aufnahme

der Führungsstangen aufweist. Die Führungsmittel 13 aus den Figuren 1 und 2 sind derart ausgebildet, dass der Werkzeugträger 7 nur senkrecht zu der Arbeitsebene verschiebbar ist. Entsprechende Mittel (nicht dargestellt) können auch parallel zu den Federelementen 12" vorgesehen werden, damit der Werkzeugträger 7 nur in der Arbeitsebene und senkrecht zu der Vorschubrichtung 10 verschiebbar ist.

Durch die federnde Lagerung der Auflageelemente 6 und der Schneiden 4 des Schneidwerkzeugs 3 können auch solche Werkstücke 2 problemlos entgratet bzw. angefast werden, deren Abmessung während des Bearbeitungsvorgangs einer Änderung unterworfen sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Klosettbrille unter Wärmeeinwirkung aus Kunststoff geformt. Das Abrunden der Kanten wird unmittelbar nach dem Entformen durchgeführt, so dass die Klosettbrille während des AbrundungsVorganges abkühlt, was zu einem Schrumpfen und somit zu einer Änderung der Abmessungen der Klosettbrille führt.

In Figur 3 ist die in der Schneidposition 9 befindliche Schneide 4 des Schneidwerkzeugs 3 im Ausschnitt dargestellt. Die anzufäsende Kante wird von zwei Werkstückseiten 2a, 2b gebildet, die in einem Kantenwinkel von 90° zueinander stehen. Es ist deutlich zu erkennen, dass der Schneidbereich 4a der Schneide 4 kreisbogenförmig

ausgebildet ist, wobei der Kreisbogen einen Öffnungswinkel (X aufweist, der größer als der Kantenwinkel ist. Der Öffnungswinkel &agr; beträgt vorzugsweis 93° bis 95°. Auf diese Weise kann ein Überschneiden, d.h. ein zu tiefes Eindringen des Anfangs- und/oder Endbereichs der Schneide 4 in das Werkstück 2 und damit eine Stufenbildung verhindert werden. Vielmehr kann ein nahtloser Übergang von der oberen Werkstückseite 2a und der seitlichen Werkstückseite 2b in die Rundung 2c sichergestellt werden. Das Ausführungsbeispiel aus Figur 3 wurde an Hand eines Kantenwinkels von 90° erläutert. Selbstverständlich kann das allgemeine Prinzip, dass der Öffnungswinkel des Kreisbogens eines kreisbogenförmig ausgebildeten Schneidbereichs 4a einer Schneide 4 größer ausgebildet ist als der durch zwei Werkstückseiten 2a, 2b aufgespannte Kantenwinkel, auch bei anderen Kantenwinkeln angewendet werden. Vorzugsweise wird der Öffnungswinkel &agr; um 3% bis 8% größer als der Kantenwinkel gewählt.

In Figur 4 ist zur Veranschaulichung eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung die in der Schneidposition 9 befindliche Schneide 4 des Schneidwerkzeugs 3 im Ausschnitt dargestellt. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel aus den Figuren 1 bis 3 weist das zweite Ausführungsbeispiel in die Schneide 4 integrierte Auflageelemente 6 auf. Die

Auflageelemente 6 sind als zu beiden Seiten des Schneidbereichs 4a der Schneide 4 ausgebildete Auflagebereiche ausgebildet. Die Auflageelemente 6 sind auf der der Oberfläche des Werkstücks 2 zugewandten Seite abgerundet und gleiten während des Betriebs des Werkzeugaggregats 1 kufenartig über die Werkstückseiten 2a, 2b.

Die Schneide 4 ist in dem Schneidwerkzeug 3 federnd gelagert. Dazu sind zwischen der Schneide 4 und dem Schneidwerkzeug 3 mehrere Federelemente 12 angeordnet. Das Schneidwerkzeug 3 selbst kann ungefedert an dem Befestigungsträger 11 befestigt werden. Auf diese Weise ist die Schneide 4 zusammen mit den Auflageelementen 6 senkrecht zu der Arbeitsebene und in der Arbeitsebene senkrecht zu der Vorschubrichtung 10 in dem Werkzeugaggregat 1 federnd gelagert. Das Werkzeugaggregat 1 gemäß der zweiten Ausführungsform hat den Vorteil, dass es besonders kleinbauend ist.

In Figur 5a ist ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Werkzeugaggregats 1 dargestellt. Das Werkzeugaggregat 1 gemäß der dritten Ausführungsform kann bspw. zum Entgraten des äußeren Randes eines Porzellantellers 2 eingesetzt werden. Porzellanwaren werden üblicherweise im ungebrannten Zustand unmittelbar nach dem

Entformen entgratet. Während der Bearbeitung des Porzellantellers 2 trocknet dieser, was zu einer Änderungen der Abmessungen des Porzellantellers 2 führen kann.

Das Werkzeugaggregat 1 weist ein Schneidwerkzeug 3 (vgl. Figur 5b) mit zwei Schneiden 4 auf, die versetzt zueinander, längs verschiebbar in dem Werkzeugaggregat 1 geführt sind. Die Schneiden 4 weisen einen Schneidbereich 4a zum Abtragen von Werkstückmaterial auf. Zu beiden Seiten des Schneidbereiches 4a sind als stumpfe, abgerundete Auflagebereiche ausgebildete Auflageelemente 6 in den Schneiden 4 ausgebildet. Die Schneidbereiche 4a und die Auflageelemente 6 sind mittels Federelementen 12 in dem Werkzeugaggregat 1 federnd gelagert. Der Befestigungsträger 11 ist zur Aufnahme des Schneidwerkzeugs 3 und der Federelemente 12 gehäuseartig ausgebildet. In dem Befestigungsträger 11 sind seitlich Führungsmittel 13 für die Schneiden 4 des Schneidwerkzeugs 3 vorgesehen. Die Führungsmittel 13 weisen jeweils eine längliche Führungsöffnung auf, in der ein mit einer der Schneiden 4 in Verbindung stehendes Führungselement längsverschiebbar geführt ist.

Während des Betriebs des erfindungsgemäßen Werkzeugaggregats 1 gemäß der dritten Ausführungsform wird das Werkzeugaggregat 1 entlang dem äußeren Rand des

Porzellantellers 2 geführt. Änderungen der Abmessung des Porzellantellers 2 während des EntgratungsVorganges können durch die federnde Lagerung der Schneiden 4 zusammen mit den Auflageelementen 6 kompensiert werden. Des Weiteren können durch die federnde Lagerung auch unterschiedliche Höhen des Randes des Porzellantellers 2, d.h. ein schlangenlinienförmiger Verlauf des äußeren Randes des Porzellantellers 2, ausgeglichen werden.

In Figur 6a ist ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Werkzeugaggregats 1 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Befestigungsträger 11 als ein zweiteiliges Gehäuse 11', 11" ausgebildet (vgl. Figur 6c) . In dem Befestigungsträger 11 ist ein Schneidwerkzeug 3 angeordnet, das im vorderen Bereich eine längliche Öffnung 3c zur Aufnahme einer Schneide 4 aufweist. Auch diese Schneide 4 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel weist einen Schneidbereich 4a und zu beiden Seiten des Schneidbereichs 4a jeweils ein als stumpfer, abgerundeter Auflagebereich ausgebildetes Auflageelement 6 auf. Die Schneide 4 ist zusammen mit den Auflageelementen 6 über das Schneidwerkzeug 3 mittels zweier Federelemente 12 in dem Befestigungsträger 11 längsverschiebbar federnd gelagert. Die Federelemente 12 halten das Schneidwerkzeug 3 in einer vorgebbaren Ruheposition, aus der heraus das Schneidwerkzeug 3 entgegen

der Federkräfte der Federelemente 12 in Längsrichtung auslenkbar ist. Auch mit einem derart ausgebildeten Werkzeugaggregat 1 kann der äußere Rand eines Porzellantellers (nicht dargestellt) entgratet werden.

Die Werkzeugaggregate 1 gemäß dem dritten und dem vierten Ausführungsbeispiel werden vorzugsweise manuell entlang des zu entgratenden Werkstücks bzw. der abzurundenden Kante des Werkstücks geführt. Es ist jedoch auch möglich, diese Werkzeugaggregate 1 mittels eines Roboters oder ähnlichem entlang dem zu bearbeitenden Werkstück zu führen.

Claims

1. Werkzeugaggregat (1) zum Entgraten oder Anfasen einer Kante eines Werkstücks (2), wobei das Werkzeugaggregat (1) ein Schneidwerkzeug (3) mit mindestens einer in dem Werkzeugaggregat (1) federnd gelagerten Schneide (4) aufweist, die in einer Schneidposition (9) befindlich Werkstückmaterial abträgt, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugaggregat (1) mindestens ein mit der oder jeder Schneide (4) des Schneidwerkzeugs (3) starr verbundenes und in einem vorgebbaren Abstand zu der Schneidposition (9) der oder jeder Schneide (4) angeordnetes Auflageelement (6) aufweist, das zumindest während des Betriebs des Werkzeugaggregats (1) auf der Werkstückoberfläche (2a, 2b) aufliegt, wobei die oder jede Schneide (4) des Schneidwerkzeugs (3) und das oder jedes Auflageelement (6) in dem Werkzeugaggregat (1) federnd gelagert sind.

2. Werkzeugaggregat (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidwerkzeug (3) als ein rotierbares Fräswerkzeug mit mehreren umfangsseitig und/oder stirnseitig angeordneten Schneiden (4) ausgebildet ist.

3. Werkzeugaggregat (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das oder jedes Auflageelement (6) als ein Kufenelement ausgebildet ist, das während des Betriebs des Werkzeugaggregats (1) über die Werkstückoberfläche (2a, 2b) gleitet.

4. Werkzeugaggregat (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das oder jedes Auflageelement (6) als ein drehbar gelagertes Element ausgebildet ist, das während des Betriebs des Werkzeugaggregats (1) auf der Werkstückoberfläche (2a, 2b) abrollt.

5. Werkzeugaggregat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichent, dass die oder jede Schneide (4) des Schneidwerkzeugs (3) kreisbogenförmig ausgebildet ist, wobei der Kreisbogen einen Öffnungswinkel (α) aufweist, der größer als ein Kantenwinkel ist, der von zwei eine Kante bildenden Werkstückseiten (2a, 2b) aufgespannt wird.

6. Werkzeugaggregat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Schneide (4) des Schneidwerkzeugs (3) und das oder jedes Auflageelement (6) in dem Werkzeugaggregat (1) senkrecht zu einer Arbeitsebene und in der Arbeitsebene senkrecht zu einer Vorschubrichtung (10) federnd gelagert sind.

7. Werkzeugaggregat (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugaggregat (1) ein erstes Auflageelement (6'), das auf einer parallel zu der Arbeitsebene verlaufenden ersten Werkstückseite (2a) aufliegt, und ein zweites Auflageelement (6") aufweist, das auf einer senkrecht zu der Arbeitsebene verlaufenden zweiten Werkstückseite (2b) aufliegt, und die oder jede in der Schneidposition (9) befindliche Schneide (4) des Schneidwerkzeugs (3) eine zwischen der ersten Werkstückseite (2a) und der zweiten Werkstückseite (2b) ausgebildete Kante des Werkstücks (2) schneidet, wobei das erste und das zweite Auflageelement (6', 6") und das Schneidwerkzeug (3) an einem gemeinsamen Werkzeugträger (7) befestigt sind, der senkrecht zu der ersten und zu der zweiten Werkstückseite (2a, 2b) federnd gelagert ist.

8. Werkzeugaggregat (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugaggregat (1) ein in Vorschubrichtung (10) hinter dem ersten Auflageelement (6') angeordnetes drittes Auflageelement (6''') aufweist, das an dem gemeinsamen Werkzeugträger (7) befestigt ist.

9. Werkzeugaggregat (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugaggregat (1) ein in Vorschubrichtung (10) hinter dem zweiten Auflageelement (6") angeordnetes viertes Auflageelement aufweist, das an dem gemeinsamen Werkzeugträger (7) befestigt ist.

10. Werkzeugaggregat (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem oder jedem Auflageelement (6) und der Schneidposition (9) der oder jeder Schneide (4) des Schneidwerkzeugs (3) elektrisch oder pneumatisch variierbar ist.

11. Werkzeugaggregat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Schneide (4) einen Schneidbereich (4a) aufweist und das oder jedes Auflageelement (6) als ein in der oder jeder Schneide (4) neben dem Schneidbereich (4a) ausgebildeter Auflagebereich ausgebildet ist, wobei die oder jede Schneide (4) in dem Schneidwerkzeug (3) federnd gelagert ist.

12. Werkzeugaggregat (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Schneide (4) zu beiden Seiten des Schneidbereichs (4a) einen Auflagebereich aufweist.

13. Werkzeugaggregat (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Auflagebereich auf der der Werkstückoberfläche (2a, 2b) zugewandten Seite abgerundet ist.