DE2233965A1

DE2233965A1 - Trennsaege und schlitzmesser

Info

Publication number: DE2233965A1
Application number: DE2233965A
Authority: DE
Inventors: Francis Joseph Montana; James Alan Pawlik
Original assignee: Valeron Corp
Current assignee: Valenite LLC
Priority date: 1971-07-14
Filing date: 1972-07-11
Publication date: 1973-02-01
Also published as: US3818561A; IT961390B; BR7204706D0

Description

Die Erfindung "bezieht sich auf Schlitzfräger und Trennsägen, bei denen jedes Gasmesser eine umlaufende Scheibe mit einer Vielzahl um ihren Umfang herum angeordneter Fräszähne umfaßt. Die Präszähne sind auf eine Schnittbreite eingestellt, die größer ist als die Dicke der Scheibe, so daß für die Scheibe der erforderliche Spielraum beim Durchschneiden des Werkstücks gegeben ist. Im allgemeinen sind die Scheiben auf einer einzigen Welle in Gruppen angeordnet und angemessen voneinander auf stand gehalten, um mehrere Teile von einem gemeinsamen Werkstück abzuschneiden. Beispielsweise können mehrere Lagerkappen als ein einziger G-ußteil gegossen werden

— 2 —

209885/0267

und ein Satz Trennsägen zur Anwendung kommen, der alle Lagerkappen in einem einzigen Arbeitsgang schneidet.

Die bekanntesten Schlitzfräser bestehen aus Scheiben mit einer Vielzahl Zähne aus einem harten Material, das in auf dem Umfang der Scheibe vorhandene Schlitze eingelötet ist. Wenn die Fräszähne im Gebrauch stumpf geworden oder einzelne Fräszähne beschädigt worden sind, dann muß die Scheibe fortgeworfen oder es müssen alle Zähne durch wiedererwärmen der Scheibe zum Herausschmelzen des Iiötmaterials entfernt werden. Es sind schon Schlitzfräser hergestellt worden, unter Verwendung von nach Abnutzung fortzuwerfenden Einsätzen und mechanischen Befestigungsmitteln. Diese Fräsmesser neigten jedoch dazu, eine übermäßige Breite anzunehmen und es wurde in Verbindung mit ihnen mehr Material als nötig verschwendet.

Gemäß der Erfindung weist ein einstellbarer Schneideinsatz eine asymetrische Schneidform auf, die in einem einzigen Schneidwerkzeug gleichzeitig mehrfach in verschiedenen eingestellten Lagen benutzt werden kann, um jeweils verschiedene Teilabschnitte der Materialentfer-

209885/0 267

nung durchzuführen und durch, einen Wechsel in der eingestellten Lage des Schneideinsatzes diese Teilabschnitte zu wechseln.

Die Erfindung richtet sich auf eine verbesserte Kombination des Schneideinsatzes und die auf dem Umfang einer Schlitzfräserscheibe oder Trennsäge angeordneten Peststelleinrichtungen. Die Peststelleinrichtungen für die Einsätze werden in Schlitzen in Stellung gebracht, die in den Umfang der Messerscheibe eingeschnitten sind· Die Peststelleinrichtungen werden vorzugsweise durch Heftschweißung an ihrem Platz befestigt, obwohl auch andere Befestigungsarten zur Anwendung kommen können. Jeder Schneideinsatz weist an einem Ende einen sehmalen Schneidrand und an dem anderen Ende einen breiten Schneidrand auf. Es kommen für die entsprechenden Schneidränder jeweils unterschiedliche Hinterstellwinkel zur Anwendung. Wenn der Einsatz in der Peststelleinrichtung in Stellung gebracht ist, dann stößt die Hinterstellwinkelflaehe gegen eine bogenförmige Oberfläche in der Peststelleinrichtung. Unterschiedliehe Hinterstellwinkel stoßen gegen verschiedene Abschnitte der bogenförmigen Oberfläche und verändern dadurch den Radius des äußeren

209885/0267

Sehneidrand.es mit Bezug auf das Messer, line flache V-förmige Oberfläche auf der Rückseite des Einsatzes und eine entsprechend ausgebildete Oberfläche in der Feststelleinrichtung sorgen für eine seitliche Einstellung des Einsatzes.

Fig. 1 zeigt eine Teilseitenansicht einer Messerscheibe mit verschiedenen Schneideinsatzeinbauten,

Pig. 2 einen Teilschnitt nach der Linie 2-2 der

Pig. 5 eine Seitenansicht der Peststelleinrichtung,

Pig. 4 einen Schnitt durch die Peststelleinrichtungen nach der linie 4-4 der Pig. 5,

Pig. 5 eine Vorderansicht der Peststelleinrichtung,

Pig. 6 einen Schnitt durch die Peststelleinrichtung und den darin in Stellung gebrachten Schneideinsatz bei Lage des schmalen Schneidrandes in Schneidstellung,

209 8 85/0 267

Pig. 7 einen Schnitt durch die Feststelleinrichtung und den darin angeordneten Schneideinsatz "bei Lage des "breiten Schneidrandes in Schneidstellung,

Pig. 8 eine Überlagerung der wahlweise möglichen Schneideinsatzstellungen in der Peststelleinrichtung,

Pig. 9 eine Vorderansicht des Schneideinsatzes, Pig· 10 eine Seitenansicht des Ansatzes und

Pig. 11 einen Schnitt durch den Einsatz nach der linie 11 - 11 der Pig. 9.

Pig. 1 zeigt eine Messerscheibe 10 mit einer inneren iCeilnutverzahnung zur Herstellung einer Antriebs verbindung mit einer Antriebswelle. TJm den Umfang der Messerscheibe 10 herum sind mehrere Schlitze 14 vorgesehen, von denen verschiedene gezeigt sind. In den Schlitzen befinden sich allgemein mit 16 bezeichnete Schneideinsatzeinbauten. In einer bezeichnenden Ausführungsform können 50 bis 100 derartige Einbauten 16 auf einer Messerscheibe vor-

- 6 209885/0267

gesehen sein, was hauptsächlich von dem Durchmesser der Messerscheibe abhängt. Die Einbauten 16 umfassen eine Feststelleinrichtung 18, einen Schneideinsatz 20 und Keileinrichtungen 22. Der Keil 22 ist durch Schraubbe» festigungen 24, z.B. eine Alien-Kopfschraube mechanisch an seinem Platz befestigt. Der Keil 22 stößt gegen die Seitenwand 26 der Nut 14 und die Vorderseite 28 des Einsatzes 20 an, um die Keilwirkung zu gewährleisten. Die Peststelleinrichtung 18 stößt gegen die Seite 30 und den Boden 32 der Nut 14 an. Wie gezeigt, ist die Peststelleinrichtung 18 durch Heftschweißung bei 34 und 36 an der Messerscheibe 10 befestigt. Es können jedoch auch dauerhafte Befestigungsarten wie Löten und andere zur Anwendung kommen, um die Peststelleinrichtung an ihrem Platz zu halten. Das In-Stellungbringen des Schneideinsatzes in der Peststelleinrichtung 18 wird im Anschluß hieran ausführlicher beschrieben·

Pig. 2 zeigt die Messerscheibe 10 mit in Stellung gebrachtem Schneideinsatz 20. Der breite Schneidrand 40 befindet sich in Schneidstellung, während der schmale Schneidrand 38 unten ist. Die größte Einsatzbreite ist mit 41 bezeichnet und ist größer als die Dicke der Me s-

— 7 —

209885/0267

-7- 2233865

serscheibe·

Die Pig. 5, 4 und 5 zeigen die Feststelleinrichtung mit den Oberflächen 60 und 62, an die eine inder Mitte befindliche Spielraumnut 64 angrenzt· Es ist eine ■bogenförmige Berührungsfläche 48 vorgesehen, um den Einsatz 2Ö in der im folgenden zu "beschreibenden Weise zu stützen·

Bie Hg. β? 7 und 8 zeigen die Feststelleinrichtung mit dem Einsatz in einer der beiden wahlweise möglichen Stellungen. Die beiden Stellungen werden in Fig. 8 in Überlagerung gezeigt» Bei Lage des schmalen Schneidrandes 38 in Schneidstellung befindet sich der breite Schneidrand 40 im Bereich des unteren Abschnitts der Feststelleinrichtung 18, während sich das benachbarte ßijfaneideinsatzende 44 bei 46 in Berührung mit der Berührungsfläche 48 der Feststelleinrichtung 18 befindet. In der anderen Stellung, bei der sich der breite Schneidrand 40 in der Schneidstellung befindet, berührt die Endfläche 42 angrenzend an den schmalen Schneidrand 58 bei 50 die bogenförmige Oberfläche 48, und zwar links von dem Punkt 46. Die bogenförmige Oberfläche 48 ist in einem bezeichnenden Beispiel zylindrisch ausgebildet, und die Berührung bei 46 oder 50 findet auf

209885/0267

einem Element eines Zylinders entlang statt, parallel !su der Achse der Messerscheibe. Das Ende 42 bildet einen steileren Hinterstellwinkel für den Schneidrand 38 als das Ende 42 hinter dem Schneidratid 40. Die unterschiedlichen Berührungen 46 und 50 auf der Oberfläche

48 sorgen für die abweahselnden Schneidradien der Schneidränder 38 und 40, die durch den Unterschied in der Höhe

49 angegeben sind. In der Feststelleinrichtung 18 ist eine Anfasung 52 und eine Vertiefung 54 vorgesehen, um einen lichten Raum mit Bezug auf den Schneideinsatz 20 sicherzustellen. Die Rückseite des Einsatzes 20 ist mit zwei Oberflächen 56 und 58"versehen, die eine flache Y-Form bilden, um die entsprechend ausgebildeten Oberflächen 60 und 62 in der Feststelleinrichtung 18 zu erfassen. Der lichte Raum am Mittelpunkt der "V"-Form wird durch die Nut 64 in der Feststelleinrichtung 18 gebildete Ein zusätzlicher lichter Raum wird durch den Ausschnitt 66 quer über die Feststelleinrichtung 18 gebildet. Es können weitere komplementär ausgebildete Eingriffsflächen vorgesehen werden, um die Funktion des seitlichen Fes-tstellens auszuführen.

Die Fig. 9, 10 und 11 zeigen den Schneideinsatz 20. Die Seiten des Einsatzes 68 und 70 sind nach hinten verjüngt

209885/0267

um ein Seitenspiel für die Schneidränder 38 und 40 zu "bilden, und sind in Richtung auf den Schneidrand 38 verjüngt, um ferner ein Randspiel für den tareiten Schneidrand 40 zu bilden. Um die scharfen Ecken von.dem Schneideinsatz zu entfernen, sind bei 72 und 74 Abschrägungen für den breiten Schneidrand 40 und bei 76 und 78 für den schmalen Schneidrand 38 vorgesehen. Die größeren Abschrägungen 76 und 78 bilden einen schmäleren und wirksanieren schmalen Schneidrand 38, ahne den Einsatz übermäßig zu schwächen. Wie oben erwähnt ist in der Darstellung die größte Breite des Schneideinsatzes 20 bei 41 größer als die Breite der Messerscheibe 10, mit Ausnahme der Nabe. Der Schneideinsatz liegt bei vorgestrecktem, schmalem Schneidrand 38 mit seiner größten Breite näher an der Achse der Messerscheibe, wodurch sich die maximale Breite bei 43 ergibt. Bezeichnenderweise werden die Messerscheiben so eingestellt, daß sich die schmalen Schneidränder 38 und breiten Schneidränder 40 auf dem Messerumfang im Wechsel ablösen. Es können jedoch auf V/unsch auch andere Anordnungen benutzt werden. Wenn die Schneidränder 38 und 40 abgenutzt sind, dann werden die Einsätze jeweils in ihrer Stellung umgekehrt, um neue Schneidränder 38 und 40 in Stellung zu bringen, da jeder Schneideinsatz einen schmalen Schneidrand und einen brei-

- 10 -

209885/0267

22339S5

ten Schneidrand 40 aufweist. Der Schneideinsatz 20 und die Feststelleinrichtung 18 schaltet die Notwendigkeit der Benutzung zweier ungleicher Einsätze aus, die vorBekanntwerden dieser Erfindung notwendig waren, um die abwechselnden schmalen und breiten Schneidränder der Trennsäge vorzusehen. Es wird jeder Einsatz, wenn er stumpf ist, lediglich Ende für Ende umgekehrt, um in derselben Wechselordnung neue Schneidflächen vorzusehen.

Wie am besten aus Fig. 8 ersichtlich, führt die Gestalt und die abwechselnde Umkehrung der Messerlage dazu, daß die Messer in der Stellung entsprechend ^dLg. 6 Material in der Mitte entfernen, während diejenigen in der Stellung entsprechend der Fig. 7 Material an den Ecken entfernen und so die Länge des mit- Spänen belasteten Schneidrandes im Vergleich zu identischen Messern um etwa die Hälfte herabgesetzt wird, während eine ausgeglichene Belastung frei von Seitlichen Messerspannungen wie bei gegenüberliegend versetzten abwechselnden Zahnformen aufrechterhalten bleibt. Es wird somit zusätzlich zu dem Merkmal der Einstellbarkeit ein Schneiden bei größerer Leistungsfähigkeit und höheren Geschwindigkeiten und auch

- 11 -

209885/0267

höheren Vorschubgesohwindigkeiten ermöglicht.

Wahlweise können bei bestimmten Anwendungsarten die Einsätze an beiden Enden gleichgroße Schneidränder aufweisen. Schmale Schnitte können unter Verwendung re3ä;iv dünner Messerscheiben durchgeführt werden, wobei jedoch die Einstellbarkeit und Genauigkeit der Anordnung aufrechterhalten bleibt, die mittels der Feststellfläche auf der Rückseite des Einsatzes erzielt werden.

Die Befestigung der der Gegenzapfen an dem Scheibenkörper durch Heftschweißung bildet eine Befestigungsart, die auch ,bei einer Mindestbreite der Scheibe und der Messer durchgeführt werden kann, da eine angemessene "Festigkeit und Starrheit gegeben ist, ohne dass eine besondere MateriaIzugabe für Schraubbefestigungselemente erforderlich wäre. Da die Keilhalteelemente keinen Sehneidbelastungen ausgesetzt sind, können die S ehr aübbe festig ungen von einer relativ leichten Konstruktion sein, die mit den schmalen Scheiben und Messern vereinbar ist*

209885/0267

Claims

Pat ent anspräche :

ί 1.j Einstellbarer Schneideinsatz gekennzeichnet durch eine asymetrische Schneidform, die in einem einzigen Schneidwerkzeug gleichzeitig in verschiedenen Einst ellägen mehrfach benutzt werden kann, um jeweils unterschiedliche Keilabschnitte der Materialentfernung durchzuführen und die Teilabschnitte durch Auswechseln der eingestellten Lagen des Schneideinsatzes auszuwechseln.
2. Schneideinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schneidstellung seitlich symetrisch ist, um ausgeglichene Schneidkräfte zu bilden.
3. Schneideinsatz nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Vorderseite und zwei gegenüberliegende Enden, wobei jedes Ende die Vorderseite in einem spitzen Hinterstellwinkel überschneidet, um jeden Schneidrand und eine Entlastung dahinter vorzusehen·
4. Schneideinsatz nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch' einen relativ breiten Schneidrand an einem Ende #nd einem relativ schmalen Schneidrand an dem gegenüberliegenden Ende.

- 13 ~ 209885/0267
5. Schneideinsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hinterstellwinkel hinter den schmalen Schneidende größer ist als der Hinteratellwinkel hinter dem "breiten Schneidende.
6. Schneideinsatz nach Anspruch 3, 4 oder 5 gekennzeichnet durch eine Oberfläche gegenüber der Vorderseite, mittels der der Einsatz in seitlicher Richtung in einem Schneidwerkzeug in Stellung gebracht werden kann.
7. Schneideinsatz nach Anspruch 4, 5 oder 6 gekennzeichnet durch die Oberfläche in einem spitzen Winkel überschneidende Seiten zur Bildung eines Seitenspiels dahinter, wobei jede Seitenüberschneidung einen spitzen Winkel mit dem breiten Schneid-randende bildet, um einen Spielraum darunter vorzusehen»
8. Schneideinsatz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Überschneidungen der Enden mit den Seiten abgeschrägt sind.
9. Verbesserte Measeranordnung mit einem Schneideinsatz nach den Ansprüchen 3, 4, 5, 6, 7 oder 8, sowie Pest-

- 14 w

209885/0267

Stelleinrichtungen, die mit dem Schneideinsatz in Eingriff gebracht werden können, und Befestigungseinrichtungen zum Festhalten des Schneideinsatzea in seiner Eingriffstellung mit der Feststelleinrichtung, gekennzeichnet durch eine bogenförmige Oberfläche auf der Feststelleinrichtung, die mit einem der Enden des Schneideinsatzes in Zusammenwirkung gebracht werden kann und dadurch die Ausdehnung des gegenüberliegenden Endes über die Feststelleinrichtung hinaus bes timmt.
10. Verbesserte Messer anordnung mit einem Schneideinsatz nach den Ansprüchen 3, 4, 5_t 6, 7 oder 8, sowie Feststelleinrichtungen, die mit dem Schneideinsatz zusammenwirken und Befestigungseinriehtungen, die den Schneideinsatz in äeiner Eingriffsstellung mit der Feststelleinrichtung halten, dadurch, gekennzeichnet, daß gegenüberliegende Enden des Schneideinsatzes verschiedene spitze Winkel mit der Vorderseite bilden und eine bogenförmige Oberfläche auf der Feststelleinrichtung mit einem der Enden des Schneideinsatzes in Eingriff gebracht werden kann und dadurch die Ausdehnung des gegenüberliegenden Endes über die Feststelleinrichtung hinaus bestimmt.

- 15 209885/0267
11. Verbesserte Schneideinrichtung mit einem Schneideinsatz nach den Ansprüchen 4, 5_f 6, 7 oder 8 sowie Feststelleinriehtungen, die mit dem Schneideinsatz in Eingriff gebracht werden tonnen, und Befestigungseinrichtungen zum Halten des Schneideinsatzes in seiner Eingriff sstellung mit der Feststelleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüberliegende Jlnden des Schneideinsatzes die Vorderseite bei unterschiedlichen spitzen TYinkeln überschneiden, um Schneidränder mit verschiedenen Schneidausnehmungen dahinter zu bilden, und eine bogenförmige Oberfläche auf der Feststelleinrichtung mit einem der Enden des Schneideinsatzes in Zusammenwirkung gebracht werden kann und dadurch die Ausdehnung des gegenüberliegenden Endes und benachbarten Schneidrandes über die Feststelleinrichtung hinaus bestimmt·
12. Messeranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der schmale Schneidrand in seiner Schneidstellung weiter über die Feststelleinrichtung hinausragt als der breite Schneidrand in seiner Schneidstellung, _;.:

- 16 -

209885/0267
13. Messeranordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz die Vorderseite in einem spitzen Y/inkel überschneidende Seiten einschließt, um eine Seitenausnehmung dahinter zu "bilden, wobei die Seiten von dem schmalen Schneidrand fort zu dem "breiten Schneidrand schräg verlaufen, um ein Seitenspiel unter dem breiten Schneidrand zu "bilden.
14. Messeranordnung nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz eine Oberfläche gegenüber der Vorderseite aufweist und die Peststellvorrichtung eine Oberfläche aufweist, die komplementär zu der Oberfläche des Einsatzes ausgebildet ist und den Einsatz relativ zu der Feststelleinrichtung seitlich in Stellung bringt
15. Schlitzfräser mit einer Vielzahl der Messeranordnüngen nach den Ansprüchen 11, 12, 13 oder 14, angedrdiiet um den Umfang einer Messerscheibe herurn^ dadurch gekennzeichnet, daß die leststelleinrichtungen der Messeranordnungen durch ^Heftschweißung an der Messerscheibe befestigt sind.
16· Schlitzfräser nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, daß die BefestigungsQinrichtungen in mechanischen Einrichtungen bestehen, die mit der Messerscheibe und den Schneideinsätζen in Eingriff kommen.
17. Schlitzfräser mit einer Vielzahl der Messeranordnungen nach den Ansprüchen 11, 12, 13 oder H, angeordnet um den Umfang einer Messerscheibe herum, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinsg.tze so angeordnet sind, daß die breiten Schrieidränder im Wechsel mit den schmalen Schneidrändern um den Schlitzfräser herum in Schneidstellung liegen·

209885/02 6 7