DE202006004789U1

DE202006004789U1 - Schaftwerkzeug

Info

Publication number: DE202006004789U1
Application number: DE200620004789
Authority: DE
Original assignee: MATTHIAS STRAUCH GmbH
Current assignee: LEITZ GMBH & CO. KG, DE
Priority date: 2006-03-23
Filing date: 2006-03-23
Publication date: 2006-06-22
Anticipated expiration: 2016-03-24
Also published as: DE102007014292B4; DE102007014292A1

Abstract

Werkzeug (10), insbesondere Fräswerkzeug, zur rechts- und linksdrehenden Bearbeitung von Werkstoffen, mit einem Spannschaft (30) und einem Werkzeugträger (20) zur Aufnahme von wenigstens zwei Schneidelementen (18), wobei ein erstes Schneidelement (18) für die linksdrehende Bearbeitung und ein zweites Schneidelement (18) für die rechtsdrehende Bearbeitung vorgesehen ist, und wobei jede Schneide mit einer Schneidkante auf einem Schneidradius bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiden bezogen auf eine Längsachse (A) des Werkzeugträgers (20) gegenüberliegend angeordnet sind und dass die Schneidkanten wechselweise auf dem Schneidradius bewegbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur Bearbeitung von Werkstoffen gemäß dem Anspruch 1.
Um in der Holzbearbeitung Fräsarbeiten durchführen zu können, bedient man sich sogenannter Schaftwerkzeuge. Dabei fährt das Werkzeug entweder in Längsrichtung in den Werkstoff ein oder es wird senkrecht in den Werkstoff gebohrt. Bei Faserwerkstoffen, wie z.B. Holz besteht jedoch auf Grund nicht homogener Festigkeiten, sprich ihrer Maserung, die Gefahr eines unerwünschten Materialausreißens während der Bearbeitung. Dies vermeidet man bei großflächigen Holzstücken gewöhnlich dadurch, dass die Drehrichtung des Fräswerkzeugs immer zur Werkstoffmitte hin gerichtet ist. Unterschieden werden daher links- und rechtsläufige Schaft- bzw. Fräswerkzeuge.
Bei komplexeren Werkstücken kann es notwendig sein, das Werkzeug während der Bearbeitung mehrfach zu wechseln, um jeweils in umgekehrter Drehrichtung fortfahren zu können. Es werden also stets zwei Werkzeuge benötigt. Dies führt neben höheren Kosten auch zu einem erhöhten Platzbedarf im Werkzeugwechsler der Dreh- oder Fräsmaschine, was zu höheren Produktionskosten und längeren Rüstzeiten führt.
Es sind bereits Werkzeuge bekannt, die zwei Schneiden übereinander angeordnet haben und somit einen Werkzeugwechsel überflüssig machen. Dabei wird das Werkzeug derart in den Werkstoff eingefahren, dass nur jeweils eine Schneide zur Bearbeitung genutzt wird. Muss die Drehrichtung des Werkzeuges gewechselt werden, wird die Einfahrtiefe verändert, so dass sich die andere Schneide im Werkstoff befindet. Die Bearbeitung kann nun mit anderer Drehrichtung fortgesetzt werden. Die Lagerung der Schneiden übereinander führt jedoch dazu, dass nur geringere Frästiefen möglich sind, weil nur mit reduzierter Schneidlänge auf dem Werkzeug gearbeitet werden kann.
Ziel der Erfindung ist es ein Werkzeug zu entwickeln, welches sowohl für den Rechtslauf als auch für den Linkslauf geeignet ist und auf seiner vollen Schneidlänge eingesetzt werden kann. Gleichzeitig muss die Produktion günstig erfolgen können sowie eine Störunanfälligkeit gewährleistet werden. Angestrebt wird ferner ein kostengünstiger Aufbau sowie eine einfache Handhabung.
Hauptmerkmale der Erfindung sind im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 18.
Bei einem Werkzeug zur rechts- und linksdrehenden Bearbeitung von Werkstoffen, mit einem Spannschaft und einem Werkzeugträger zur Aufnahme von wenigstens zwei Schneidelementen, wobei ein erstes Schneidelement für die linksdrehende Bearbeitung und ein zweites Schneidelement für die rechtsdrehende Bearbeitung vorgesehen ist, und wobei jede Schneide mit einer Schneidkante auf einem Schneidradius bewegt wird, sieht die Erfindung vor, dass die Schneiden bezogen auf eine Längsachse des Werkzeugträgers gegenüberliegend angeordnet sind und dass die Schneidkanten wechselweise auf dem Schneidradius bewegbar sind.
Dadurch ist es möglich, die Drehrichtung des Werkzeugs während der Bearbeitung ohne Werkzeugwechsel und ohne jede Positionsänderung zu wechseln. Das Werkzeug kann vielmehr unmittelbar von einer linksdrehenden Bearbeitung in eine rechtsdrehende Bearbeitung wechseln. Der bestehenden Gefahr eines unerwünschten Materialausreißens während der Bearbeitung bei Faserwerkstoffen, wie z.B. Holz, wird damit wirksam begegnet. Durch die zwei unterschiedlichen Drehrichtungen des Werkzeugs ist sichergestellt, dass die Bearbeitung immer zur Werkstoffmitte hin erfolgen kann. So können auch bei komplexeren Werkstücken die erforderlichen Rüstzeiten für den Werkzeugwechsel vermieden werden.
Ferner sieht die Erfindung vor, dass die Schneiden schwenkbar um die Längsachse angeordnet sind und die Längsachse eine Drehachse des Werkzeugträgers ist.
Eine solche Schwenkbarkeit der Schneiden ermöglicht auf überraschend einfache Weise eine Schneidflugkreisvariation. Durch die Anordnung der Drehachse auf dem Werkzeugträger werden so zeitgleich beide Schneidelemente für den jeweiligen Fräsprozess angepasst.
Der Werkzeugträger ist in dem Spannschaft drehbar gelagert, wobei die Drehachse A des Werkzeugträgers und die Längsachse B des Spannschafts exzentrisch zueinander angeordnet sind.
Die drehbare Lagerung des Werkzeugträgers im Spannschaft stellt dabei eine leicht zu fertigende und kostengünstige Verstellmöglichkeit dar. Sie ist zudem wartungsarm. Die exzentrische Anordnung ermöglicht außerdem, dass die Schneide für den Linkslauf beim rechtsläufigen Einsatz des Werkzeugs einen anderen Schneidflugradius beschreibt als die Schneide für den Rechtslauf. So hat je Drehrichtung immer nur eine der jeweiligen Schneiden Kontakt zum Werkstoff.
Die Lagerung des Werkzeugträgers im Spannschaft erfolgt zweckmäßig durch Kugel-, Wälz-, Gleitlager oder dergleichen. Eine solche Lagerung des Werkzeugträgers im Spannschaft sorgt für eine geringe Wärmeentwicklung im Lager sowie einer hohen Dauerstandfestigkeit und geringen Reibungsverlusten.
Die Drehbarkeit des Werkzeugträgers im Spannschaft ist begrenzbar und erfolgt durch wenigstens einen Anschlag. Dies hat den Vorteil, dass der Radius für den Links- wie auch für den Rechtslauf während des Werkzeugeinsatzes konstant ist und die Umstellung der Schneidflugkreisradien nach Drehrichtungswechsel automatisch erfolgt.
Die Anschlagposition ist veränderbar, so dass verschiedene Schneidflugkreisradien definierbar sind. Dementsprechend sieht die Erfindung außerdem vor, dass an dem Werkzeugträger mindestens ein Anschlagelement vorgesehen ist, dem mindestens ein Anschlagelement am Spannschaft zugeordnet ist. Um die Funktionsweise in beide Drehrichtungen des Werkzeuges zu erhalten, sollten mindestens zwei Anschläge vorgesehen sein.
Ein weiterer wichtiger Aspekt der Erfindung sieht vor, dass ein die Exzentrizität ausgleichendes Gewicht vorgesehen ist. Dadurch wird die Unwucht vermindert und die Belastungen auf die Dreh- oder Fräsmaschine reduziert.
Mit Vorteil bildet das Gewicht ein Anschlagelement am Spannschaft. Die verminderte Anzahl der Bauteile erleichtert die Wartung und spart Produktionskosten ein.
Die Schneidplatten sind austauschbar und können zum Beispiel Wendeplatten sein. So kann der Werkzeugkörper und der Spannschaft mit Schneidplatten immer neu bestückt werden.
Die Anordnung von wenigstens zwei Schneidelementen hintereinander parallel zur Drehachse birgt den Vorteil, dass handelsübliche Schneidplatten (HW/HL oder ähnliche) verwendet werden können.
Wenigstens ein Schneidelement besitzt eine Grundschnittfunktion, wobei mindestens ein Schneidelement eine Grundschnittkante aufweist, welche schräg zur Längsachse A des Werkzeugträgers ausgerichtet ist. So können auch Taschenfräsungen vorgenommen werden, was die Einsatzfähigkeit weiter steigert.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
1 eine Vorderansicht des Werkzeugs,
2 eine Seitenansicht des Werkzeugs und
3 eine Draufsicht des Werkzeugs.
Das in 1 allgemein mit 10 bezeichnete Werkzeug ist zur Bearbeitung von Werkstoffen sowohl rechts- als auch linksläufig einsetzbar. Für gewöhnlich hat das als Schaftwerkzeug ausgebildete Werkzeug 10 einen Spannschaft 30 und einen Werkzeugträger 20.
Auf dem Werkzeugträger 20 sind Schneidelemente 18 mittels Klingenschrauben 22 angebracht. Anstelle der Befestigungen der Schneidelemente 18 mittels Klingenschrauben 22 können diese alternativ auch geklebt, geschweißt, oder genietet ausgeführt sein.
Am Außenradius des Werkzeugträgers 20 sind auf Höhe des Übergangs zum Spannschaft 30 Anschlagschrauben 16 angebracht. Anstelle von Anschlagschrauben 16 können hier auch Lötstellen, Verdickungen, Schweißnähte oder ähnliches als Anschlag dienen.
Die Längsachse A des Werkzeugträger 20 ist zur Längsachse B des Spannschafts 30 exzentrisch angeordnet. Eine Lagerscheibe 24, die am unteren Ende des Spannschafts 30 mit dem Werkzeugträger 20 verbunden ist, verhindert in Kombination mit einer die Lagerscheibe 24 durchdringenden Lagerschraube 12 das Hinausgleiten des Werkzeugträgers 20 aus dem Spannschaft 30.
Ein Wuchtgewicht 14 (siehe 2 und 3), welches am oberen Ende des Spannschafts 30 ein- oder mehrteilig angeordnet ist, verhindert das Hinausgleiten des Werkzeugträgers 20 aus diesem. Man erkennt in 2, dass die Längsachse A des Werkzeugträgers 20 und die Längsachse B des Spannschafts 30 exzentrisch zueinander angeordnet sind. Verdeutlichung findet dies auch in 3, die zeigt, dass die Außenkontur des Werkzeugträgers 34 nicht mit der Außenkontur des Spannschafts 32 zentrisch steht.
Der Spannschaft 30 weist in den Figuren bevorzugt einen ringförmigen Querschnitt in Längsrichtung auf. Der Werkzeugträger 20 weist in dem mit dem Spannschaft zusammenwirkenden Bereich einen kreisförmigen Querschnitt auf. Der Außendurchmesser des kreisförmigen Querschnitts ist dabei kleiner als der Innendurchmesser des ringförmigen Querschnitts, so dass sich der Werkzeugträger 20 in den Spannschaft 30 einfügen lässt.
Etwa mittig weist der Werkzeugträger 20 eine Verdickung auf, welche die Einfügetiefe des Werkzeugträgers 20 in den Spannschaft 30 begrenzt.
Die Erfindung ist nicht auf die vorbeschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar.
Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.

A: Längsachse des Werkzeugträgers
B: Längsachse des Spannschafts
10: Werkzeug
12: Lagerschraube
14: Wuchtkörper
16: Anschlagschraube
18: Schneidelemente
20: Werkzeugträger
22: Klingenschrauben
24: Lagerscheibe
30: Spannschaft
32: zylindrische Außenkontur Spannschaft
34: zylindrische Außenkontur Werkzeugträger

Claims

Werkzeug (10), insbesondere Fräswerkzeug, zur rechts- und linksdrehenden Bearbeitung von Werkstoffen, mit einem Spannschaft (30) und einem Werkzeugträger (20) zur Aufnahme von wenigstens zwei Schneidelementen (18), wobei ein erstes Schneidelement (18) für die linksdrehende Bearbeitung und ein zweites Schneidelement (18) für die rechtsdrehende Bearbeitung vorgesehen ist, und wobei jede Schneide mit einer Schneidkante auf einem Schneidradius bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiden bezogen auf eine Längsachse (A) des Werkzeugträgers (20) gegenüberliegend angeordnet sind und dass die Schneidkanten wechselweise auf dem Schneidradius bewegbar sind.
Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiden schwenkbar um die Längsachse (A) angeordnet sind.
Werkzeug nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (A) eine Drehachse des Werkzeugträgers (20) ist.
Werkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugträger (20) in dem Spannschaft (30) drehbar gelagert ist.
Werkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse des Werkzeugträgers (20) und die Längsachse (B) des Spannschafts (30) exzentrisch zueinander angeordnet sind.
Werkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung des Werkzeugträgers (20) im Spannschaft (30) durch Kugellager und/oder Wälzlager und/oder Gleitlager und/oder dergleichen erfolgt.
Werkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbarkeit des Werkzeugträgers (20) im Spannschaft (30) begrenzbar ist.
Werkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung durch wenigstens einen Anschlag erfolgt.
Werkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag veränderbar ist.
Werkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Werkzeugträger (20) mindestens ein Anschlagelement vorgesehen ist, dem mindestens ein Anschlagselement am Spannschaft (30) zugeordnet ist.
Werkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Anschläge vorgesehen sind.
Werkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Exzentrizität ausgleichendes Gewicht (14) vorgesehen ist.
Werkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewicht (14) das Anschlagselement am Spannschaft (30) bildet.
Werkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidplatten austauschbar sind.
Werkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Schneidelemente (18) hintereinander parallel zur Drehachse angeordnet sind.
Werkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Schneidelement (18) eine Grundschnittfunktion besitzt.
Werkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schneidelement (18) eine Grundschnittkante aufweist.
Werkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundschnittkante schräg zur Längsachse (A) des Werkzeugträgers (20) ausgerichtet ist.