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Die
Erfindung betrifft ein Räumwerkzeug, das
einen Schaft, einen Zahnungsteil und ein Endstück aufweist, wobei an den Enden
des Schaftes und des Endstücks
je ein Spannkopf ausgebildet ist.
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In
der Regel sind Räumwerkzeuge,
insbesondere Innenräumwerkzeuge
einteilig ausgeführt, d.h.
der Schaft mit angeformtem Spannkopf, der die Spanzähne tragende
Zahnungsteil und das Endstück mit
seinem Spannkopf sind ein monolithisches Bauteil aus einem geeigneten
Werkzeugstahl. Endseitig ist das Räumwerkzeug lösbar über dreh-
oder hubverriegelte Schaft- und Endstückhalter in der Maschine befestigt.
Einteilige Räumwerkzeuge
sind vorteilhaft in Bezug auf das Schwingungsverhalten der Räummaschine
und des Räumschlittens,
der Formsteifigkeit des Werkzeuges und auch der Bearbeitungsgenauigkeit.
Nachteilig ist der notwendige Herstellungsaufwand insbesondere bei
Werkzeugen größerer Längen. Bei
der thermischen Härtung
können
innere Spannungen und Verzüge
auftreten, die durch zusätzliche
Maßnahmen
und Bearbeitungsvorgänge
eliminiert werden müssen,
was mit einem erheblichen Herstellungs- und Arbeitsaufwand verbunden
ist.
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Daneben
sind auch bereits mehrteilig gefügte
Räumwerkzeuge
in verschiedenen Ausführungen bekannt,
bei denen der Zahnungsteil aus Räumbuchsen,
Räumscheiben
oder stangenförmigen
Räumeinsätzen besteht.
Dieser mehrteilige Werkzeugtyp erlaubt eine relativ einfache Anpassung
an unterschiedliche Maschinen und Spanaufgaben. Nachteilig ist eine
relativ geringe Eigensteifigkeit des gesamten Werkzeugs. Die Räumbuchsen
und Räumeinsätze werden
in der Regel auf einer durchgehenden Stange positioniert, die mit
dem Schaft oder dem Endstück
einteilig ausgeführt
sein kann. Die Fixierung der scheibenförmigen Räumelemente oder der Räumbuchsen
auf dem stangenför migen
Zentralkörper
erfolgt durch Spannmittel, beispielsweise durch Spannmuttern oder
plattenförmige
Gegenhalter.
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Aus
der DE-OS 25 47 320 ist beispielsweise ein Innen-Räumwerkzeug
mit Rechteck-Querschnitt bekannt, das an mindestens einer Längsseite
Räumzähne und
an mindestens einer anderen Längsseite eine
Führungsleiste
aufweist, welche im Passsitz in Längsnuten des Werkzeugkörpers eingesetzt
und durch Befestigungselemente, beispielsweise Schrauben, fixiert
ist. Die sich über
die gesamte Länge
erstreckenden Führungsleisten übertragen
die Zugkräfte
auf die Werkzeugelemente über
spezielle Passstücke.
Nachteilig ist der relativ hohe Herstellungsaufwand.
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In
der
DE 41 29 981 C ist
ein Räumwerkzeug beschrieben,
dessen Grundkörper
zwei Räumbereiche,
nämlich
einen Grobräumbereich
zum Vorräumen
und mindestens eine hierzu axial beabstandete Feinschlichtnadel
aufweist. Diese Feinschlichtnadeln sind mittels Befestigungsabschnitten
in Aufnahmen des Grundkörpers
durch Schrauben befestigt. In Durchbrüchen unterhalb dieser Aufnahmen
sind Stellkeile eingesetzt, die gegenüber dem Grundkörper axial
verstellt werden können.
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Ferner
ist aus der
EP 1 477
255 A ein Innen-Räumwerkzeug
bekannt, das einen endseitigen Führungsschaft
mit Spannkopf, eine einzige Räumbuchse,
eine am Ende der Räumbuchse
fixierte Führungsbuchse
und ein etwa stangenförmiges
Endstück
mit angeformtem Spannkopf aufweist. Die Räumbuchse und auch die Führungsbuchse
sitzen beide hintereinander auf einem stangenförmigen Grundkörper, der
mit dem verdickten Teil des Schafts einerseits und dem Endstück andererseits
einteilig-monolithisch ausgeführt
ist. Die Herstellung der Räum-
und der Führungsbuchse
ist technisch aufwändig,
da der langgestreckte Grundkörper
und auch die beiden Buchsenelemente mit hoher Präzisi on ausgeführt werden
müssen,
um im Betrieb die erforderlichen Bearbeitungstoleranzen einhalten
zu können.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein technisch einfaches und kostengünstig herstellbares
Räumwerkzeug
zu schaffen, das zumindest in seinem Zahnungsteil eine hohe Formsteifigkeit
besitzt und bei geringen Bearbeitungstoleranzen lange Standzeiten ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass der mittlere Zahnungsteil einteilig-monolithisch ausgebildet
ist und mit seinem vorderen und hinteren Ende mit dem Schaft einerseits und
mit dem Endstück
andererseits lösbar
befestigt ist.
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Ein
Vorteil der Erfindung besteht darin, dass jedes der drei Bauteile
gesondert ausgeführt
wird, sodass die jeweils optimalen Werte bezüglich Materialeigenschaften,
Bearbeitungsvorgängen
od. dgl. gewählt
werden können.
Der Schaft und das Endstück sind
hinsichtlich Eigenschaften und Abmessungen standardisiert und an
die jeweilige Räummaschine angepasst.
Das mittlere Zahnungsteil dagegen kann entsprechend den jeweils
durchzuführenden
Räumarbeiten,
Werkstückeigenschaften
usw. ausgewählt und
auf einfache Weise durch Betätigen
der Spannmittel mit dem Schaftteil einerseits und dem Endstück andererseits
verbunden werden. Es ergibt sich eine hohe Flexibilität bezüglich der
Bearbeitungsmöglichkeiten,
da z.B. ein bestimmtes Zahnungsteil nach dem Zusammenbau mit entsprechendem
Endstück und
Schaftteil in verschiedenen Räummaschinen eingesetzt
werden kann.
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Zweckmäßig weist
der mittlere Zahnungsteil an mindestens einem oder zweckmäßiger an
beiden Enden einen angeformten Axialzapfen auf, der einen Teil des
jeweiligen Spannmittels darstellt und etwa in seinem mittleren Bereich
einen Querbolzen trägt. Dieser
Axialzapfen greift in zusammengebautem Zustand in eine entsprechend
geformte axiale Ausnehmung im Schaft bzw. im Endstück ein.
Der aus der Umfangsflä che
des Zapfens beidseitig vorstehende Querbolzen ist während des
Einsteckvorganges in zwei diametral gegenüberliegenden Längsnuten
des jeweiligen Endteils geführt.
Durch eine relative Verdrehung der beiden Bauteile gelangen die
beiden Querbolzenteile in an die Längsnuten anschließende quergerichtete
Blindnuten und werden hier formschlüssig festgelegt. Diese Verbindung
stellt eine sog. Bajonett-Verbindung dar, die durch einfachste Bewegungsvorgänge hergestellt
bzw. gelöst
werden kann.
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Gemäß einer
weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung
der Erfindung ist im Schaftteil und im Endstück in je einer zentralen Blindbohrung
jeweils ein Druckbolzen vorgesehen, der an seiner Stirnseite eine
ballige Anschlagnase aufweist. Im zusammengebauten Zustand drückt diese
Anschlagnase gegen die Stirnfläche
des Zapfens und gewährleistet
somit einen Formschluss der Bajonettverbindung. Zweckmäßig sind
die Druckbolzen in der jeweiligen Blindbohrung gegen die Kraft einer
Druckfeder begrenzt axial verschiebbar, wodurch eine Lose in den
Verbindungselementen vermieden wird.
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Die
an einem oder auch an beiden Enden des Zahnungsteils monolithisch
angeformten Zapfen können
gleiche oder auch unterschiedliche Querschnitte habe, die über die
Zapfenlänge
konstant oder zur Erzielung einer konischen Form veränderlich
sind, wobei in diesem Fall auch die Ausnehmung im Gegen-Bauteil
entsprechend ausgebildet sein sollte.
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Im
Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
anhand der Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
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1, 2 ein
Räumwerkzeug
in Seitenansichten;
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3 das
Räumwerkzeug
im Querschnitt III-III;
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4 den
mittleren Zahnungsteil des Räumwerkzeugs
nach 1 in perspektivischer Darstellung;
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5 perspektivisch
eine bajonettartige Schnellspannverbindung vor dem Zusammenbau.
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Das
dargestellte mehrteilige Räumwerkzeug 1 enthält einen
Schaft 2, einen mittleren Zahnungsteil 3 mit einer
Vielzahl von gestaffelten ringscheibenförmigen Zahnschneiden 4 und
ein an den mittleren Zahnungsteil 3 anschließendes Endstück 5.
Die Bauteile 2, 3 und 5 sind gesondert
einteilig ausgeführt und
durch zwei Schnellspannverbindungen lösbar miteinander verbunden.
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Der
Schaft 2 besitzt an seinem schmaleren zylindrischen Endteil 6 einen
profilierten Spannkopf 7, der in eine entsprechende Aufnahme
der Räummaschine
eingespannt wird. An den stangenförmigen Teil 6 schließt ein schwach
konisches Zwischenstück 8 axial
an, das in einen Zylinderteil 9 übergeht. In diesem zylindrischen
Abschnitt 9 ist eine axiale Ausnehmung 10 ausgebildet,
an deren Endteil eine axiale Blindbohrung 11 anschließt. In dieser
Blindbohrung 11 ist ein Druckbolzen 12 gegen die
Kraft einer eingespannten Feder axial verschiebbar aufgenommen, der
an seinem Stirnende eine ballige Anschlagnase 13 trägt.
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In
die axiale und endseitig offene zylindrische Ausnehmung 10 greift
ein Zapfen 15 ein, der an einem Ende des mittleren Zahnungsteils 3 monolithisch
angeformt ist. In dem in 1, 2 gezeigten
zusammengebauten Zustand drückt
dieser Zapfen 15 mit seiner freien Stirnfläche gegen
die ballige Anschlagnase 13 des federbelasteten Druckbolzens 12.
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Das
in den 1, 2 im linken Teil dargestellte
Endstück 5 entspricht
bei diesem Ausführungsbeispiel
in seinem Grundaufbau dem Schaft 2 des dargestellten Räumwerkzeugs.
Dieses Endstück 5 enthält an seinem
freien Ende einen profilierten Spannkopf 18, an den sich
nach innen ein zylindrischer Abschnitt 19, ein schwach
konischer Abschnitt 20 sowie ein längerer zylindrischer Abschnitt 21 anschließen. Dieser
zylindrische Abschnitt 21 enthält eine axiale Ausnehmung 22,
in die eine zentrale Blindbohrung 23 ausmündet. Im
zusammengebauten Zustand greift ein an den mittleren Zahnungsteil 3 endseitig
angeformter Zapfen 24 in die axiale Ausnehmung 22 ein.
In der Blindbohrung 23 befindet sich ein begrenzt axial
verschiebbarer federbelasteter Druckbolzen 25, der mit
seiner endseitig angeordneten Anschlagnase 26 gegen die
Stirnfläche
des Zapfens 24 des Zahnungsteils 3 drückt. In
dem zylindrischen Zapfen 24 ist etwa in seinem mittleren
Abschnitt ein Querbolzen 27 fixiert, der mit seinen beiden
Endteilen über
die Umfangsfläche
des Zapfens 24 vorsteht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist am linken Ende des mittleren Zahnungsteils 3 der zylindrische
Zapfen 15 mit dem Querbolzen 16 und an seinem
rechten Teil der zylindrische Zapfen 24 mit dem Querbolzen 27 ausgebildet.
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In 5 ist
die Art der Fügeverbindung
zwischen dem einen zylindrischen Zapfen 24 des mittleren
Zahnungsteils 3 und dem Endstück 5 dargestellt. Das
in 1, 2 linke Ende des mittleren Zahnungsteils 3 mit
seinem Zapfen 15 wird auf gleiche Weise wie in 5 gezeigt
mit dem Schaft 2 lösbar verbunden.
Gemäß 5 ist
in dem Endabschnitt des zylindrischen Teils 21 eine zylindrische
Ausnehmung 30 von vorbestimmter axialer Länge ausgebildet.
In der diese Ausnehmung 30 umgebenden Wandung sind zwei
diametral gegenüberliegende
Axialschlitze 28, 29 geformt, die in je eine abgebogene Quernut 31 übergehen.
Diese Quernut 31 endet in einer abgerundeten Erweiterung 32.
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Zum
Herstellen der Verbindung wird der mittlere Zahnungsteil 3 und/oder
das Endstück 5 bzw. das
Schachtteil 2 axial aufeinander zu bewegt, sodass der Zapfen 24 am
Zahnungsteil 3 in die zylindrische Ausnehmung eingreift.
Bei dieser Eintauchbewegung werden die beiden vorstehenden Zapfenenden 27 in
den Längsnuten 28, 29 geführt. Durch
eine Verdrehbewegung gleiten die Zapfenenden 27 in den bogenförmig abgezweigten
Nutabschnitt 31. Durch den axial federbelasteten Druckbolzen 25 wird
jeder Endteil des Querbolzens 27 in der Erweite rung 32 gegen
deren Endwand gedrückt,
sodass eine Sicherung gegen willkürliches Lösen der Verbindung vorliegt.
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Die
Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So
können
die Maße
der drei Fügebauteile,
d.h. des Schaftes 2, des mittleren Zahnungsteils 3 und
des Endstücks 5 ebenso
wie deren Konturen, von denen des dargestellten Ausführungsbeispiels
abweichen. Auch sind andere Schnellspannverbindungen zwischen diesen
Bauteilen möglich,
die den angestrebten Selbstverriegelungseffekt gewährleisten
und die andererseits auf technisch einfache und schnelle Weise gelöst werden
können.