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Die Erfindung bezieht sich auf ein Werkzeug zum Bearbeiten von Holz oder seinen Derivaten mit einem Werkzeugkörper und zumindest einer Ausnehmung an einer Umfangsseite des Werkzeugkörpers, wobei die Ausnehmung mindestens ein Schneidelement zum Schneiden von Werkstücken, mindestens ein Klemmelement zum Klemmen des Schneidelements und mindestens eine Spannvorrichtung zum Spannen des Klemmelements umfasst.
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Stand der Technik
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In der
EP 1 726 416 A1 wird ebenfalls ein Werkzeug zum Bearbeiten von Holz mit einem Werkzeugkörper und zumindest einer Ausnehmung entlang einer Umfangseite des Werkzeugkörpers. Jeweils eine Ausnehmung umfasst dabei ein Schneidelement, ein Stützelement und eine Befestigungsvorrichtung. Die Befestigungsvorrichtung ist dabei als Gewindestift ausgebildet. Die Befestigungsvorrichtung bringt dabei eine Kraft auf das Stützelement auf, sodass das Stützelement das Schneidelement gegen den Werkzeugkörper presst. Dadurch wird eine kraftschlüssige, insbesondere reibschlüssige Verbindung des Schneidelements mit dem Werkzeugkörper und dem Stützelement erzeugt.
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Offenbarung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen ein Werkzeug, insbesondere ein Schneidwerkzeug, so auszubilden, dass der Wechselaufwand des Schneidelements vermindert wird und zugleich die Bearbeitungsgenauigkeit des Schneidelements erhöht wird.
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Die Aufgabe wird gelöst mit einem Werkzeug zum Bearbeiten von Holz oder seinen Derivaten mit einem Werkzeugkörper und zumindest einer Ausnehmung an einer Umfangsseite des Werkzeugkörpers. Die Ausnehmung umfasst dabei mindestens ein Schneidelement zum Schneiden von Werkstücken, mindestens ein Klemmelement zum Klemmen des Schneidelements und mindestens eine Spannvorrichtung zum Spannen des Klemmelements. Das Schneidelement weist zumindest eine Schneidkante auf, die radial zum Werkzeugkörper absteht. Das Schneidelement weist zumindest ein erstes Formschlusselement und das Klemmelement zumindest ein zweites Formschlusselement auf. Erfindungsgemäß ist das erste Formschlusselement mit dem zweiten Formschlusselement formschlüssig verbunden.
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Die Erfindung ermöglicht es, zumindest ein Schneidelement eines Werkzeugs, insbesondere eines Schneidwerkzeugs, leichter auszutauschen. Dadurch wird der Wartungsaufwand minimiert. Ferner wird ermöglicht, das Schneidelement nach einer maximalen Standzeit bzw. bei einem verschlissenen Zustand aus dem Werkzeug zu entnehmen, zu überarbeiten bzw. zu schleifen und wieder in das Werkzeug einzusetzen. Dadurch wird eine wirtschaftliche Wiederverwertung der Schneidelemente ermöglicht. Ferner wird durch die erfindungsgemäßen Formschlusselemente an dem Schneidelement und an dem Klemmelement eine sichere und vorteilhafte Verbindung zwischen dem Werkzeugkörper, dem Schneidelement und dem Klemmelement ermöglicht. Ebenso wird das Schneidelement mit dem Klemmelement sicher und zuverlässig verbunden, sodass der Schneidradius des Werkzeugs auch bei sehr hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten eingehalten wird. Ein radialer Verzug bei hohen Drehzahlen wird dadurch vermieden, sodass der gewünschte Schneidradius des Werkzeugs stets eingehalten wird. Weiterhin wird durch das erfindungsgemäße Werkzeug das Schneidelement mit dem Klemmelement derart gekoppelt, dass das Schneidelement unterschiedliche Dicken aufweisen kann, ohne den Schneidradius des Werkzeugs zu verändern.
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Das erfindungsgemäße Werkzeug, insbesondere Schneidwerkzeug, ist mehrteilig aufgebaut und umfasst einen Werkzeugkörper, der zumindest eine Ausnehmung aufweist, zumindest ein Schneidwerkzeug, zumindest ein Klemmelement und zumindest eine Spannvorrichtung. Das Klemmelement kann als Klemmkeil ausgebildet sein. Dabei sind in zumindest einer Ausnehmung zumindest teilweise ein Schneidelement, ein Klemmelement, und eine Spannvorrichtung angeordnet. Die Ausnehmung ist etwa U-förmig ausgebildet und weist zwei einander gegenüberliegende Seiten, insbesondere Flächen, auf. Eine der beiden gegenüberliegenden Seiten, insbesondere Flächen, ist als eine erste Anschlagfläche für das Schneidelement ausgebildet. Dabei liegt das Schneidelement mit einer ersten Kontaktfläche an der ersten Anschlagfläche des Werkzeugkörpers an. An einer der ersten Kontaktfläche gegenüberliegenden Fläche liegt das Klemmelement an. Dadurch kann das Schneidelement zwischen dem Werkzeugkörper und dem Klemmelement eingespannt werden. Durch die Spannvorrichtung wird das Schneidelement mit dem Klemmelement gegen den Werkzeugkörper gespannt. Die Spannvorrichtung kann dabei durch eine alternative einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Spannvorrichtung ausgebildet sein. Das Schneidelement kann dabei eine Aussparung aufweisen, die als ein erstes Formschlusselement ausgebildet ist. Das Klemmelement kann dabei ein zweites Formschlusselement aufweisen, das mit dem ersten Formschlusselement korrespondiert. Das erste Formschlusselement kann dabei mit einem zweiten Formschlusselement des Klemmelements gekoppelt werden. Eine an die erste Anschlagfläche anschließende zweite Anschlagfläche ist angewinkelt zu der ersten Anschlagfläche ausgebildet. Vorteilhafterweise ist die zweite Anschlagfläche zu der ersten Anschlagfläche derart angewinkelt, dass das Klemmelement, das formschlüssig mit dem Schneidelement verbunden ist, in Abhängigkeit der Dicke des Schneidelements entlang der zweiten Anschlagfläche verschiebbar ist. Dadurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass Schneidelemente unterschiedlicher Dicken einen für das Werkzeug vorgesehenen Schneidradius aufweisen.
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Unter einem „Formschlusselement” soll in diesem Zusammenhang ein Element verstanden werden, das mit einem weiteren Formschlusselement eine formschlüssige Verbindung ausgebildet. Das Formschlusselement kann dabei als eine Schulter ausgebildet sein. Das Formschlusselement kann als ein Absatz ausgebildet sein. Das Formschlusselement kann als eine Ausnehmung ausgebildet sein. Das Formschlusselement kann als eine Aussparung ausgebildet sein. Eine formschlüssige Verbindung ist dabei durch ein erstes Formschlusselement und ein zweites Formschlusselement ausgebildet, die eine gegenseitige Bewegung in zumindest einer Richtung verhindern. Vorzugsweise verhindert das erste Formschlusselement und das zweite Formschlusselement eine Bewegung in einer radialen und/oder in einer quer zur radialen Richtung. Alternativ oder zusätzlich kann das erste Formschlusselement und das zweite Formschlusselement eine Bewegung in axialer Richtung verhindern. Das Formschlusselement kann als eine Erhebung, wie beispielsweise eine Ausprägung, eine Schulter, oder eine Vertiefung, wie beispielsweise eine Einkerbung, eine Ausnehmung, eine Aussparung oder eine Einprägung, ausgebildet sein.
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Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
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Vorzugsweise ist das erste Formschlusselement als eine Ausnehmung, insbesondere eine Formausnehmung, und das zweite Formschlusselement als zumindest eine Erhebung ausgebildet. Dadurch kann das Schneidelement mit dem Klemmelement eine sichere und feste formschlüssige Verbindung ausbilden.
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Bevorzugt ist das Schneidelement mit dem Klemmelement lösbar verbindbar. Vorzugsweise ist das Schneidelement mit dem Klemmelement form- und/oder reib- bzw. kraftschlüssig verbindbar. Dadurch kann vorteilhaft ein Schneidelement, das bereits verschlissen und nachbearbeitet bzw. nachgeschliffen ist, wiederverwendet werden. Dabei kann das Schneidelement wieder angeschliffen werden, sodass die Schneidkante des verschlissenen Schneidelements durch Materialabtrag entlang der ersten Kontaktfläche gegenüberliegenden Fläche des Schneidelements in eine angeschliffene bzw. spitze Schneidkante überführt wird. Dabei stellt der Abstand der ersten Kontaktfläche zu der der ersten Kotaktfläche gegenüberliegenden Fläche des Schneidelements die Dicke des Schneidelements dar. Durch solch einen Schleifvorgang nimmt die Dicke des Schneidelements ab. Das Schneidelement kann in dem erfindungsgemäßen Werkzeug somit wieder verwendet werden. Vorzugsweise kann das Schneidelement bis zu zehn, insbesondere bis zu acht, vorzugsweise bis zu sechs, bevorzugt bis zu vier, besonders bevorzugt bis zu zwei, Mal angeschliffen werden. Dadurch kann die der ersten Kontaktfläche gegenüberliegende Fläche jeweils um bis zu 12%, insbesondere um bis zu 10%, vorzugsweise um bis zu 8%, bevorzugt um bis zu 6%, besonders bevorzugt um bis zu 4%, der Dicke des Schneidelements bei einem Schleifvorgang abgetragen werden.
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Vorzugsweise weist die Spannvorrichtung einen Niederhalter auf. Bevorzugt ist der Niederhalter keilförmig ausgebildet. Hierdurch wird die Anpresskraft der Spannvorrichtung auf eine größere Wirkfläche verteilt, sodass eine Spannkraft homogen über die gesamte Auflagefläche des Spannteils verläuft. Insbesondere ist der Niederhalter zumindest teilweise als ein Spannarm ausgebildet. Bevorzugt weist die Spannvorrichtung ein Befestigungselement auf, das den Niederhalter mit dem Werkzeugkörper verbindet. Dadurch kann eine hoch feste Verbindung der Spannvorrichtung bewirkt werden. Ebenso kann die Spannkraft bzw. die Klemmkraft exakt eingestellt werden.
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Es kann zweckmäßig sein, dass die Spannvorrichtung zumindest ein drittes Formschlusselement aufweist, das mit zumindest einem vierten Formschlusselement des Klemmelements formschlüssig verbunden ist. Insbesondere kann das dritte Formschlusselement der Spannvorrichtung mit dem vierten Formschlusselement des Klemmelements lösbar verbunden werden. Hierdurch kann das Schneidelement vorteilhaft ausgewechselt bzw. ausgetauscht werden ohne das Werkzeug bzw. den Werkzeugkörper zu beschädigen. Dadurch ist eine wirtschaftliche Handhabung des Werkzeugs möglich.
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Vorzugsweise ist das zumindest eine dritte Formschlusselement der Spannvorrichtung als der Niederhalter ausgebildet. Insbesondere kann der Niederhalter einen Spannarm aufweisen, der als drittes Formschlusselement des Niederhalters ausgebildet ist. Weiterhin kann die Spannvorrichtung eine Spannplatte aufweisen, die zur Ausrichtung und Verspannung des Niederhalters ausgebildet ist. Bevorzugt ist die Spannplatte keilförmig ausgebildet. Besonders bevorzugt weist die Spannvorrichtung zumindest ein Befestigungselement auf, das die Spannplatte und/oder den Niederhalter mit dem Werkzeugkörper verbindet. Das Befestigungselement kann dabei als Befestigungsschraube ausgebildet sein. Dadurch kann eine hochfeste Verbindung und eine kontrollierbare Spannkraft aufgebracht werden.
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Ferner stellt die Spannvorrichtung das Klemmelement und das Schneidelement fest. Insbesondere kann die Spannvorrichtung das Schneidelement bei unterschiedlichen Dicken mit dem Klemmelement feststellen. Weiterhin kann die Spannplatte mit einer Befestigungsschraube derart gegen den Niederhalter verspannt werden, dass der Niederhalter durch die Spannplatte radial zur Befestigungsschraube gegen den Klemmelement gedrückt wird. Dadurch wird eine Spannkraft quer zur Niederhaltekraft auf das Klemmelement eingebracht.
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Vorzugsweise sind das Schneidelement und das Klemmelement in einer radialen, insbesondere in einer quer zur radialen, Richtung zur Rotationsachse des Werkzeugskörpers einstellbar, insbesondere verstellbar. Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Spannvorrichtung das Klemmelement derart verbindet, dass die Schneidkante des Schneidelements zum Werkzeugkörper, insbesondere in Abhängigkeit der Dicke des Schneidelements, in einer quer zur radialen Richtung einstellbar ist.
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Besonders bevorzugt ist die Schneidkante des Schneidelements zum Werkzeugkörper in Abhängigkeit der Dicke des Schneidelements zumindest im Wesentlichen in einer radialen Richtung und/oder zumindest im Wesentlichen in einer quer zur radialen Richtung einstellbar. Die Schneidkante des Schneidelements kann dabei derart in einer radialen und/oder einer quer zur radialen Richtung eingestellt werden, dass die Schneidkante in Abhängigkeit der Dicke des Schneidelements, insbesondere stets, den vorgegebenen Schneidradius ausbildet. Dadurch kann das Werkzeug Schneidelemente, insbesondere Schneidplatten, mit unterschiedlichen Dicken aufnehmen, ohne dass sicher der Schneidradius des Werkzeugs, insbesondere des Schneidwerkzeugs, ändert.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Ausnehmung des Werkzeugkörpers zumindest eine erste Anschlagfläche aufweist, auf der eine erste Kontaktfläche des Schneidelements verschiebbar ist. Die erste Anschlagfläche kann dabei als eine ebene oder gekrümmte Fläche ausgebildet sein. Die erste Anschlagfläche kann dabei als Anschlagfläche für das Schneidelement ausgebildet sein. Die erste Anschlagfläche ermöglicht dabei eine erste zumindest im Wesentlichen radiale Verschiebungsmöglichkeit des Schneidelements. Dadurch können in das Werkzeug Schneidelemente mit unterschiedlichen Dicken eingebracht sein, die einen gleichbleibenden Schneidradius des Werkzeugs ausbilden. Insbesondere kann die Schneidkante durch die erste Verschiebungsmöglichkeit des Schneidelements derart eingestellt werden, dass die Schneidkante stets auf einem Schneidkreisdurchmesser des Werkzeugs liegt.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Ausnehmung des Werkzeugkörpers eine zweite Anschlagfläche aufweist, auf der eine zweite Kontaktfläche des Klemmelements verschiebbar ist. Die zweite Anschlagfläche kann dabei als eine ebene oder gekrümmte Fläche ausgebildet sein. Die zweite Anschlagfläche schließt dabei an die erste Anschlagfläche an. Die zweite Anschlagfläche verläuft quer, insbesondere angewinkelt, zur ersten Anschlagfläche. Die zweite Anschlagfläche ist dabei derart zu der ersten Anschlagfläche angewinkelt, dass eine Verringerung der Dicke des Schneidelements nach einem Schleifvorgang eine Verschiebung des Schneidelements in einer radialen und in einer quer zu einer radialen Richtung in der Spannvorrichtung bewirkt. Dabei erfolgt die Verschiebung entlang der ersten Verschiebungsmöglichkeit und der zweiten Verschiebungsmöglichkeit des Schneidelements. Die Verschiebung des Schleifelements ist somit abhängig von der Dicke des Schleifelements. Dadurch wird erreicht, dass die Schneidkante bei unterschiedlichen Dicken des Schleifelements stets auf einem für das Werkzeug vordefinierten Schneidkreisdurchmesser angeordnet ist. Dies ist vorteilhaft, da Schneidelemente angeschliffen und wiederverwendet werden können. Insbesondere ist die Schneidkante des Schneidelements durch die erste Anschlagfläche und/oder die zweite Anschlagfläche in Abhängigkeit der Dicke des Schneidelements radial, insbesondere zum Werkzeugkörper abstehend, einstellbar.
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Vorzugsweise verhindert das erste Formschlusselement und das zweite Formschlusselement eine Bewegung in einer radialen und/oder in einer quer zur radialen Richtung, insbesondere zur einer Rotationsachse, des Werkzeugkörpers. Dadurch können Bewegungen des Schneidelements vorteilhaft verhindert werden, wodurch das Schneidelement mit dem Klemmelement festgestellt werden kann.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Hierbei zeigt
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1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Werkzeugs,
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2 eine zweite Ausführungsform des Werkzeugs,
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3 eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform des Werkzeugs und
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4 eine Explosionsansicht der dritten Ausführungsform gemäß 3.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die folgenden Figuren beziehen sich jeweils auf ein Werkzeug, insbesondere auf ein Schneidwerkzeug 1, das zur Befestigung an einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Handwerkzeugmaschine, mit einer rotatorischen oder translatorischen Arbeitsbewegung und einem zumindest teilweise translatorischen Vorschub auf einem zu bearbeitenden Werkstück. Das Werkzeug eignet sich zum Bearbeiten, insbesondere zum Abtragen bzw. Fräsen von Werkstücken, wie bspw. Holz, einem holzähnlichen Werkstoff, einem Verbundwerkstoff und/oder einem Kunststoff. Das Werkzeug ist dabei vorzugsweise als ein Fräswerkzeug ausgebildet. Das Fräswerkzeug ist dabei vorzugsweise als Aufsteckfräswerkzeug zum Aufstecken von Schneidelementen, insbesondere von Schneidplatten, ausgebildet.
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Die perspektivische Ansicht auf das Werkzeug gemäß 1 zeigt einen Werkzeugkörper 3, ein Schneidelement 5, ein Klemmelement 7 und eine Spannvorrichtung 9. Der Werkzeugkörper 3 ist mit zwei zumindest teilweise an einer Umfangsseite 17 des Werkzeugkörpers 3 verlaufenden Ausnehmungen 11 ausgebildet. Alternativ kann der Werkzeugkörper 3 eine Ausnehmung oder drei, vier oder mehr Ausnehmungen 11 aufweisen. Die Umfangsseite 17 kann als Umfangsfläche ausgebildet sein. Der Werkzeugkörper 3 ist hohlzylindrisch ausgebildet. Der Werkzeugkörper 3 weist einen zylindrischen Durchbruch 13 bzw. eine Durchbohrung 13 entlang einer Rotationsachse a des Werkzeugkörpers 3 auf, die zur Kopplung an einer Abtriebswelle der Maschine ausgebildet ist. Eine radiale Erstreckung des Werkzeugkörpers 3 wird dabei durch eine Innenwand 11 des zylindrischen Durchbruchs 13 und durch die Umfangsseite 17, insbesondere Umfangsfläche, begrenzt. Eine axiale Erstreckung des Werkzeugkörpers 3 ist dabei durch eine erste Seitenfläche und einer der ersten Seitenfläche gegenüberliegenden zweiten Seitenfläche begrenzt.
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Die beiden Ausnehmungen 11 sind zueinander zumindest im Wesentlichen um 180° um die Rotationsachse a des Werkzeugs bzw. des Werkzeugkörpers 3 versetzt. Die Ausnehmungen 11 sind zumindest teilweise U-förmig ausgebildet. Dabei weisen die Ausnehmungen 11 zwei Seiten, insbesondere Seitenflächen, auf die an die Umfangsseite 17 des Werkzeugkörpers 3 anschließen. Eine Seitenfläche ist dabei als eine erste Anschlagfläche 19 ausgebildet, die dazu vorgesehen ist einen Kontakt, insbesondere eine Verbindung, vorzugsweise eine kraftschlüssige Verbindung, mit dem Schneidelement 5 auszubilden. An die erste Anschlagfläche 19 grenzt eine zweite Anschlagfläche 21 an, die quer zur ersten Anschlagfläche 19 verläuft. Die zweite Anschlagfläche 21 ist dabei dazu vorgesehen, mit dem Klemmelement 7, insbesondere einer Wirkfläche des Klemmelements 7, in Kontakt bzw. in Verbindung zu stehen. An einer der ersten Anschlagfläche 19 gegenüberliegenden Fläche 22, insbesondere an einer der Umfangsseite 17 angrenzenden Fläche 22, schließt sich quer, insbesondere orthogonal zu der Fläche 22 ein gebogener Spannbereich 23 an, der mit der Spannvorrichtung 9 korrespondiert. Der Spannbereich 23 weist dabei eine Bohrung 25 auf, die mit einem Befestigungselement 27 der Spannvorrichtung 9 eine Schraubverbindung ausbilden kann. Die Bohrung 25 kann dabei ein Gewinde aufweisen, das mit einem Gewinde des Befestigungselements 27 eine form- und kraftschlüssige Verbindung eingeht.
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Das Schneidelement 5 ist als Schneidplatte ausgebildet. Das zumindest eine Schneidelement 5 verteilt sich dabei entlang der Umfangsseite 17 des Werkzeugkörpers 3. Das Schneidelement 5 weist eine erste Klemmfläche 29 und eine der ersten Klemmfläche 29 gegenüberliegende zweite Klemmfläche 31 auf. Die erste Klemmfläche 29 kann dabei als eine erste Kontaktfläche 45 ausgebildet sein. Die erste Klemmfläche 29 ist zu der zweiten Klemmseite 31 schräg, vorzugsweise parallel ausgebildet. Die erste Klemmfläche 29, insbesondere die erste Kontaktfläche 45, des Schneidelements 5 kann dazu ausgebildet sein auf einer ersten Anschlagfläche 19 zumindest im Wesentlichen radial zur Rotationsachse a verschiebbar zu sein. Dabei kann das Schneidelement 5 eine erste Richtung 49 aufweisen, die eine erste Verschiebung des Schneidelements 5 entlang der ersten Anschlagfläche 19 einbringen kann. Die erste Richtung 49 verläuft dabei zumindest im Wesentlichen radial zur Rotationsachse a. Die erste Richtung 49 kann geradlinig oder gekrümmt verlaufen.
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Ein Abstand der ersten Klemmfläche 29 zu der zweiten Klemmfläche 31 weist eine Dicke 33 des Schneidelements 5 auf. Die erste Klemmfläche 29 und die zweite Klemmfläche 31 schließen an eine Spannfläche 32 an. Die Spannfläche 32 ist dabei quer, insbesondere in einem von einem 90° abweichenden Winkel, ausgebildet. Dabei verläuft die Spannfläche 32 zu der zweiten Klemmfläche 31 schräg, insbesondere in einem spitzen Winkel. Somit wird an einem Übergang von der Spannfläche 32 zur zweiten Klemmfläche 31 eine Schneidkante 6 ausgebildet, die mit einem spitzen Winkel versehen ist. An einer der Schneidkante 6 gegenüberliegenden Seite der zweiten Klemmfläche 31 ist eine Formausnehmung 35 bzw. eine Aussparung vorgesehen. Die Formausnehmung 35 verläuft U-förmig, insbesondere parallel, zu der Schneidkante. Die Formausnehmung 35 teilt dabei die zweite Klemmfläche 31 in zwei zweite Klemmflächen 31 auf. Die Formausnehmung 35 ist dabei als ein erstes Formschlusselement 37 ausgebildet. Die Formausnehmung 35 kann zur zweiten Klemmfläche 31 eine Tiefe 36 aufweisen, die sich um bis zu 90%, insbesondere um bis zu 80%, vorzugsweise um bis zu 70%, bevorzugt um bis zu 60%, besonders bevorzugt um bis zu 50%, der Dicke 33 des Schneidwerkzeugs 1 erstreckt. Die Formausnehmung 35 kann dabei zur zweiten Klemmfläche 31 eine Tiefe 36 aufweisen, die sich um bis zu 40%, insbesondere um bis zu 30%, vorzugsweise um bis zu 25%, bevorzugt um bis zu 20%, besonders bevorzugt um bis zu 10%, der Dicke 33 des Schneidelements 5 erstreckt. Somit kann das Schneidelement 5 wiederverwendet werden, indem die zweite Klemmfläche 31 eines verschlissenen Schneidelements 5 abgeschliffen bzw. abgetragen wird. Dadurch kann wieder eine scharfe Schneidkante 6 erreicht werden, wodurch das Schneidelement 5 wieder in das Werkzeug eingesetzt werden kann. Durch das Anschleifen bzw. Abtragen der zweiten Klemmfläche 31 des Schneidelements 5 verringert sich die Dicke 33 des Schneidelements 5. Dadurch kommt es zu geometrischen Verschiebungen der Schneidkante 6 des Schneidelements 5 im Werkzeugkörper 3. Diese Verschiebungen werden durch die Spannvorrichtung 9 ausgeglichen, sodass die Schneidkante 6 selbst bei abweichender Dicke 33 stets den vorgegebenen Schneidradius ausbildet. Alternativ oder zusätzlich kann die erste Klemmfläche 29 des Schneidelements 5 angeschliffen werden. Dadurch kann erreicht werden, dass die Formausnehmung 35, insbesondere die Tiefe 36 der Formausnehmung 35, beim Anschleifen nicht verkleinert wird.
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Das Klemmelement 7 ist durch zwei Seitenflächen begrenzt. Das Klemmelement 7 ist keilförmig ausgebildet. Das Klemmelement 7 weist eine erste Seite 41, insbesondere erste Fläche 41, und zumindest eine der ersten Seite 41 gegenüberliegende zweite Seite 43, insbesondere zweite Fläche 43, auf. Die erste Seite 41, insbesondere erste Fläche 41, weist zwei Erhebungen 65 auf, die von der ersten Seite 41, insbesondere ersten Fläche 41, abstehen bzw. sich erheben. Die Erhebungen 65 sind dabei als zumindest ein zweites Formschlusselement 39 ausgebildet und dazu vorgesehen eine formschlüssige Verbindung mit dem ersten Formschlusselement 37 auszubilden. In dieser Ausführungsform können die Erhebungen 65 als zwei zweite Formschlusselemente 39 ausgebildet sein, die eine Bewegung in einer radialen Richtung verhindern. Quer zu der ersten Seite 41, insbesondere ersten Fläche 41, vorzugsweise einer Erhebung 65 der ersten Fläche 41, schießt eine zweite Kontaktfläche 47 an. Die zweite Kontaktfläche 47 grenzt bzw. liegt an der zweiten Anschlagfläche 21 der Ausnehmung 35 des Werkzeugkörpers 3 an. Die zweite Kontaktfläche 45 des Klemmelements 7 kann dazu ausgebildet sein auf einer zweiten Anschlagfläche 21 zumindest im Wesentlichen quer zu einer radialen Richtung der Rotationsachse a verschiebbar zu sein. Dabei kann das Klemmelement 7 eine zweite Richtung 51 aufweisen, die quer, insbesondere angewinkelt, zur ersten Verschiebung des Schneidelements 5 entlang der zweiten Anschlagfläche 21 eingebracht sein kann. Die zweite Richtung 51 verläuft dabei zumindest im Wesentlichen quer zu einer radialen Richtung der Rotationsachse a. Die zweite Richtung 51 verläuft im Wesentlichen quer zur ersten Richtung 49. Die zweite Richtung 51 kann geradlinig oder gekrümmt verlaufen. Weiterhin weist das Klemmelement 7 eine quer, insbesondere zumindest im Wesentlichen parallel, zur zweiten Kontaktfläche 47 gegenüberliegende Niederhaltefläche 53 auf. Die Niederhaltefläche 53 ist dabei zum Niederhalten des Klemmelements 7 mit der Spannvorrichtung 9 ausgebildet. Die Niederhaltefläche 53 ist in dieser Ausführungsform eben ausgebildet. Alternativ kann die Niederhaltefläche 53 gekrümmt ausgebildet sein. Ebenso kann die Niederhaltefläche 53 Elemente, insbesondere Auswölbungen, Einprägungen oder Aussparungen aufweisen, die dafür vorgesehen sein können die Spannwirkung bzw. den Spannprozess der Spannvorrichtung 9 zu verbessern bzw. zu erleichtern. Weiterhin schließt sich an die Niederhaltefläche 53 die zweite Fläche 41 des Klemmelements 7 an.
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Die Spannvorrichtung 9 umfasst einen Niederhalter 61 und ein Befestigungselement 27. Der Niederhalter 61 ist keilförmig ausgebildet. Der Niederhalter 61 weist eine erste Auflagefläche und eine der ersten Auflagefläche gegenüberliegende zweite Auflagefläche auf. Die erste Auflagefläche schließt dabei im verspannten Zustand an den Spannbereich 23 der Ausnehmung 11 des Werkzeugs an. Der Spannbereich 23 der Ausnehmung 11 weist dabei eine den Konturen des Niederhalters 61 angepasste Aussparung auf. Insbesondere ist dadurch der Niederhalter 61 in die Aussparung eingebracht. Der Niederhalter 61 weist einen zylindrischen Hohlraum auf, der zum Durchstecken des Befestigungselements 27 ausgebildet ist. Der Niederhalter 61 erstreckt sich dabei zumindest im Wesentlichen radial zu einer Längsachse des Niederhalters 61 bzw. des zylindrischen Hohlraums und bildet einen Spannarm 57 aus, der zum Niederhalten des Klemmelements 7 ausgebildet ist. Der Niederhalter 61, insbesondere der Spannarm 57 des Niederhalters 61, bildet dabei ein drittes Formschlusselement 37 aus. Die Niederhaltefläche 53 des Klemmelements 7 bildet ein viertes Formschlusselement 69 aus, das mit dem dritten Formschlusselement 37, insbesondere dem Spannarm 57 des Niederhalters 61, eine formschlüssige Verbindung ausbildet.
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Das Befestigungselement 27 ist als eine einem Fachmann bekannte Befestigungsschraube ausgebildet. Das Befestigungselement 27 kann auch als ein alternatives einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Befestigungselement 27 ausgebildet sein.
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Durch die Spannvorrichtung 9, insbesondere den Niederhalter 61, vorzugsweise den Spannarm 57 des Niederhalters 61, wird die erste Verschiebungsmöglichkeit 49 des Schneidelements 5 und die zweite Verschiebungsmöglichkeit 51 des Klemmelements 7 verhindert, sodass das Schneidelement 5 und das Klemmelement 7 festgestellt sind. Weiterhin sind das Schneidelement 5 und das Klemmelement 7 durch das erste Formschlusselement 37 des Schneidelements 5 und das zweite Formschlusselement 39 des Klemmelements 7 miteinander in der Bewegung gekoppelt. Somit klemmt die Spannvorrichtung 9 den Klemmelement 7 auf das Schneidelement 5. Dadurch wird eine formschlüssige Verbindung der ersten Fläche 41 des Klemmelements 7 mit der zweiten Klemmfläche 31 des Schneidelements 5 bewirkt. Durch die Spannkraft der Spannvorrichtung 9 wird das Schneidelement 5, insbesondere die erste Klemmfläche 29 des Schneidelements 5, gegen den Werkzeugkörper 3, insbesondere die erste Kontaktfläche 45 der Ausnehmung des Werkzeugkörpers 3, gedrückt. Somit werden die Schneidelemente 5 durch die Spannvorrichtung 9 in dem Werkzeugkörper 3 niedergehalten bzw. verklemmt.
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2 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugs aus 1. Zu sehen ist jeweils eine Ausnehmung 11 mit zwei Spannvorrichtungen 9. Demensprechend weist die Ausnehmung 11 des Werkzeugs weitere zwei den Konturen der Niederhalter 61 angepasste Aussparungen auf. Dadurch können sich, insbesondere bei großen Werkzeugen, die Spannkräfte auf zwei Bereiche verteilen. Somit wird das Schneidelement 5 stärker befestigt, wodurch eine zuverlässige Verbindung zwischen Spannvorrichtung 9 und Schneidelement 5 erzeugt wird. Ebenso wird die Druckbelastung der Spannvorrichtung 9 auf den Klemmelement 7 bzw. auf das Schneidelement 5 vermindert, da die Spannwirkung über zwei Niederhalter 61 erfolgt.
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Eine weitere Ausführungsform des Werkzeugs gemäß 3 unterscheidet sich von der 1 lediglich in der Spannvorrichtung 9. Die Spannvorrichtung 9 gemäß 3 weist in dieser Ausführungsform einen Niederhalter 61, eine Spannplatte 63, eine Unterlegscheibe 71 und ein Befestigungselement 27 auf.
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Der Niederhalter 61 ist im Wesentlichen analog zu dem Niederhalter 61 aus 1 ausgebildet, weist jedoch an einer der ersten Auflagefläche 81 gegenüberliegenden zweite Auflagefläche 83 auf, die angewinkelt zu der ersten Auflagefläche 81 ist, sodass der Niederhalter 61 keilförmig ausgebildet ist. Die zweite Auflagefläche 83 ist dabei zu der ersten Auflagefläche 81 in einem spitzen Winkel derart angeordnet, dass der Abstand zwischen der ersten Auflagefläche 81 und der zweiten Auflagefläche 83 in Richtung des Spannarms 57 zumindest im Wesentlichen zunimmt. Der Niederhalter 61 weist dabei einen Hohlraum 91 auf, der entgegen dem Hohlraum 91 aus 1 u-förmig ausgebildet ist. Dadurch kann der Niederhalter 61 zu dem Befestigungselement 27 in eine vor dem Spannarm 57 des Niederhalters 61 abgewandte Richtung verschoben werden. Alternativ kann der Hohlraum 91 des Niederhalters 61 als ein Langloch-Hohlraum ausgebildet sein.
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Die Niederhaltefläche 53 des Klemmelements 7 ist analog zu der Niederhaltefläche 53 aus 1 ausgebildet. Die Niederhaltefläche 53 ist dabei zum Niederhalten des Klemmelements 7 mit der Spannvorrichtung 9 ausgebildet. In einem rechten Winkel zu der Niederhaltefläche 53 schließt sich eine Stützfläche 55 an die Niederhaltefläche 53 an. Die Stützfläche 55 ist dazu ausgebildet eine Spannkraft auch in einer quer, insbesondere um einen rechten Winkel, zur Niederhaltefläche 53 weisenden Richtung aufzubringen und den Klemmelement 7 in der Formausnehmung 35 festzustellen. Dadurch kann ein Haltesitz ausgebildet sein, der eine form- und kraftschlüssige Verbindung mit der Spannvorrichtung 9 ausbildet. Die Stützfläche 55 schließt dabei an die der ersten Fläche 41 gegenüberliegende zweite Fläche 43 des Klemmelements 7 an. Die zweite Fläche 43 ist dabei zumindest im Wesentlichen parallel zur ersten Fläche 41.
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Die Spannplatte 63 ist, wie bereits der Niederhalter 61, keilförmig ausgebildet und zur Ausrichtung des Niederhalters 61 vorgesehen. Die Spannplatte 63 weist einen zylindrischen Hohlraum 93 auf, der dazu vorgesehen ist, eine Befestigungsschraube durchzustecken. Die Spannplatte 63 weist eine dritte Auflagefläche 85 und eine zu der dritten Auflagefläche 85 abgewandte vierte Auflagefläche 87 auf. Die vierte Auflagefläche 87 ist rechteckig ausgebildet und beschränkt zusammen mit der dritten Auflagefläche 85 die Erstreckung der Spannplatte 63. Die vierte Auflagefläche 87 ist dabei zu der dritten Auflagefläche 85 in einen spitzen Winkel angeordnet, sodass der Abstand zwischen der dritten Auflagefläche 85 und der vierten Auflagefläche 87 entgegen der Richtung des Spannarms 57 zumindest im Wesentlichen zunimmt. Die Spannplatte 63 kann dabei mit der dritten Auflagefläche 85 auf der zweiten Auflagefläche 83 des Niederhalters 61 angeordnet sein. Somit kann die Spannplatte 63 den Niederhalter 61 durch eine Kraft, die durch das Befestigungselement 27 aufgebracht wird, radial zum Befestigungselement 27 ausrichten. Dabei wird eine Spannkraft des Niederhalters 61 sowohl axial als auch radial zum Befestigungselement 27 aufgebracht. Je weiter das Befestigungselement 27 eingedreht wird, desto stärker wird der Niederhalter 61 radial zum Befestigungselement 27 verschoben.
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Die Ausführungsform des Werkzeugs der 3 weist ferner einen Unterlegscheibe 71 auf. Die Unterlegscheibe 71 ist eine einem Fachmann bekannte Unterlegscheibe 71 und ist dazu ausgebildet eine Befestigungskraft des Befestigungselements 27 auf eine größere Fläche der Spannplatte 63 zu verteilen. Alternativ kann die Spannvorrichtung 9 auch ohne Unterlegscheibe 71 ausgebildet sein.
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4 zeigt eine Explosionsansicht der Ausführungsform der 3. Zu sehen ist wie die Spannplatte 63 und die Unterlegscheibe 71 der Spannvorrichtung 9 durch das Befestigungselement 27 mit dem Werkzeugkörper 3 verbunden wird. Weiterhin ist zu sehen, wie das Klemmelement 7 zu dem Schneidelement 5 angeordnet ist. Sodass die Spannvorrichtung 9 das Klemmelement 7 durch aufbringen einer Spannkraft gegen das Schneidelement 5 drückt. Das Schneidelement 5 wird dabei durch das Klemmelement 5 gegen den Werkzeugkörper 3 verklemmt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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