DE2356664A1

DE2356664A1 - Einstech- und nutwerkzeug

Info

Publication number: DE2356664A1
Application number: DE2356664A
Authority: DE
Inventors: Burton L Cochran; William B Stein
Original assignee: Warner and Swasey Co
Current assignee: Warner and Swasey Co
Priority date: 1972-11-13
Filing date: 1973-11-13
Publication date: 1974-05-16
Also published as: JPS49135282A; BE807199A; GB1459790A; CH571376A5; AU470074B2; NL7315472A; FR2206149A1; AU6187773A; CA990490A; FR2206149B1; US3825981A; IT996390B

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet des Einstechens von Metall zum Zwecke des Nutens und betrifft insbesondere ein Metalleinstech- und Nutwerkzeug.

Eine solche Maschine soll so ausgebildet werden, daß das Werkzeug sich gut ersetzen und entfernen läßt und daß dieser Vorgang bei Möglichkeit eines schnellen Wechsels der Schnittgröße schnell und leicht vorgenommen werden kann.

Ein solches Metalleinstech- und Nutwerkzeug zeichnet sich aus durch einen Werkzeughalterkörper mit wenigstens einer Hülsenaufnehmertasche in dem einen Ende; wenigstens einer Hülsenanordnung mit einem Trägerelement, welches lösbar innerhalb dieser Tasche befestigt ist, einem Schneideinsatz, der lösbar an diesem Trägerelement befestigt ist, sowie einem Klemmelement,

409820/0398

welches lösbar an diesem Trägereiement angebracht und so ausgebildet ist, daß es diesen Schneideinsatz auf diesem Trägerelement hält.und durch Sicherheitseinrichtungen, welche diese Hülsenanordnung nach unten und hinten bezüglich dieser Tasche ziehen.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird also eine verbesserte Anordnung geschaffen, die einen Werkzeughalter mit ein oder mehreren Taschen hierin benützt und eine neuartige Hülsenanordnung aufweist, die sich schnell in diese Tasche einführen läßt.

Durch die Hülsenanordnung läßt sich ein neues und verbessertes !faltwerkzeug der Hülsenbauart schaffen, welches schnell und ohne weiteres in ein oder mehrere Taschen im vorderer Ende eines Werkzeughalterkörpers eingeführt werden kann.

Aufgrund der entfernbaren und ersetzbaren Hülsenanordnung kann das Auswechseln aufgrund von Beschädigung, Veränderung der Schneidabmessung und anderer Eventualitäten schnell und leicht durchgeführt werden.

Es hat sich herausgestellt, daß dadurch, daß man das Trägerelement mit einem überhängenden und vorstehenden Frontteil versieht und indem man weiterhin neuartige 'Verbindungseinrichtungen zwischen Trägerelement und Tasche schafft, das Trägerelement und damit die gesamte Hülsenanordnung innerhalb der Tasche bei maximaler Steifigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen die Schneidkräfte, die während des Schneidvorgangs auftreten, verklemmt werden kann.

409820/0398

■ - 3 -

Die erfindungsgemäße Hülseilanordnung und die gesamte' Werkzeugausbildung dieser Art läßt sich anpassen entweder an Einzel'- oder Mehrfachhaiterungen und daher können Einzel- oder Mehrfachvorgänge vorgesehen werden, indem, einfach die gewünschte Hülse in die Tasche(n) eingeführt wird.

Es hat sich herausgestellt, daß unter Verwendung einer Hülsenanardnung innerhalb einer Tasche dieser Art eine Symmetrie erreicht werden kann,wodurch die Gefahr einer· Werkzeugbeschädigung während des Betriebs auf ein Minimum herabgesetzt wird.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, in denen:

Fig. ■>. 1 eine auseinandergezogene perspektivische, teilweise gebrochene und geschnitte Darstellung der Komponententeile einer Ausführungsform einer Anordnung nach der Er-. findung zeigt;

Pig. 2 ist eine perspektivische Darstellung des Abstech- oder Nutwerkzeugs vom Hülsentyp im montierten Zustand;

Pig. 3 ist eine Draufsicht , wobei eine Hülse in ' voll ausgezogenen Linien dargestellt ist, während die andere Hülse gestrichelt positioniert hierin gezeigt ist;

Pig. 4 ist eine Seitenansicht des Einsatzwerkzeuges vom Hülsentyp; die

409820/0398

Pig. 5 und 6 sind Stirndarstellungen des Werkzeughalters, wobei Pig. 5 den Werkzeughalter ohne die Hülse hierin zeigt, während Pig. 6 eine innerhalb des Werkzeughalters positionierte Hülse erkennen läßt;

Pig. 7 ist ein Schnitt längs der Linie 7-7

in Pig. 4.

Nach den Zeichnungen, insbesondere nach den.Pig. I und 2, umfaßt die allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnete Einstech- oder Nutwerkzeuganordnung vom Hülsentyp einen Werkzeughalterkörper 20,ein Trägerelement 30, ein Klemmelement 40, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß ein Schneideinsatz 50 auf der Y-förmigen Oberkante 31 des Trägerelementes 30 getragen werden kann, wobei der Einsatz an seinem Ort verklemmt und eng unter dem Klemmglied 40 durch den Anzugsbolzen 61, wie unten erläutert werden wird, eingespannt wird.

Betrachten wir nun den Aufbau des Werkzeughalterkörpers 20 - Pig. 1 -.so erkennt man seine Oberseite 20a, eine Vorderfläche 20b, sich gegenüberstehende Seitenflächen 20c und 2Od, eine Rückseite 2Oe und eine Bodenfläche 2Of.

Selbstverständlich können die G-esamtabmessungen des Werkzeugkörpers gewünsentenfalls entsprechend der durchzuführenden Arbeit variieren, wobei darauf hingewiesen wird, daß bei dem in den Zeichnungen dargestellten Pail als diesbezügliche Vorkehrung eine Tasche 21 in der Vorderfläche 2Cb vorgesehen ist, welche zwei Hülsen aufnimmt. Macht man die Tasche breiter, so können natür-

409820/0398

lieh zusätzliche Hülsen verwendet werden; auch in dieser Hinsicht soll darauf hingewiesen werden, daß die Taschen und Hülsen gestaffelt angeordnet werden können, so daß sie um unterschiedliche Beträge über die Vorderfläche vorstehen, wenn die durchzuführende Arbeit dies erfordert ,wobei in diesem Pail die Vorderfläche 20b tatsächlich aus mehreren in verschiedenen Ebenen versetzten Flächen anstatt wie nach der Darstellung aus einer Fläche bestehen würde.

Die allgemein mit dem Bezugszeichen 21 bezeichnete Tasche öffnet in die Frontfläche 20b und die Oberseite 20a,so daß eine Tasche oder ein Sitz geschaffen werden, in welche die Hülseneinheiten positioniert werden lönnen. Jede Tasche umfaßt horizontale obere Trägerflächen 21a, 21a, eine horizontale Zwischenfläche 21b und eine untere horizontale Trägerfläche 21c mit vertikalen Wandungen 22a und 22b, die die Breite der Unters'eite 21c und der Zwischenfläche 21b bestimmen.

Nach Fig. 1 hat auch die Zwischenfläche 21b eine hierin zur Aufnahme einer Schraube 60 vorgesehene Gewindebohrung, während die Unterseite 21c eine ähnliche Gewindebohrung 24 zur Aufnahme der Schraube 61, wie klar in der Fig. 4 detf Zeichnungen zu sehen, aufweist.

Die seitlichen Rändern der horizontalen Trägerflächen 21a, 21a sind vorzugsweise,wie bei 24 zu sehen,aus Abstandsgründen abgeschrägt, während eine ähnliche Abschrägung 25 auf dem Vorderteil der unteren horizontalen Trägerfläche 21c vorgesehen ist.

Die Tasche 21 kann in die Vorderfläche 20b des Halters

409.8-20/0398

- 6

bei einem Einrichtvorgang auf einer vertikalen Ifräßmaschine, einer Lehrenbohrmaschine oder einer ähnlichen Maschine spanabhebend eingearbeitet werden, nachdem der Halter 20 auf seine endgültigen Außen— abmessungen bearbeitet ist und die Yorderfläche 20b hergestellt wurde.

Die im einzelnen des_weiteren dargestellte Konstruktion des Trägerelementes ist allgemein bei 30 gegeben: diese umfaßt einen Körperteil 32, der so ausgelegt ist, daß er innerhalb der Begrenzungen der Tasche 21 aufgenommen wird und hat einen vorderen Blatt- oder Messerteil 33» der so ausgelegt ist, daß er über den Körperteil 32 hinausragt, wie am besten beispielsweise in 2 zu sehen ist.

Die Oberseite 32a,des Körperteils 32 umfaßt Bohrungen 36, 34 zur Aufnahme der Schrauben 60, 61, wobei diese Bohrungen oder Öffnungen durch den V-förmigen Trägerteil 31 geschnitten werdaa,der oben auf dem Körperteil und Trägerteil des Trägerelementes 30 ausgebildet ist.

Die Konfiguration des unteren Teils des Elementes 30 und die Art und Weise, in der dieses mit den Flächen der Tasche 21 zusammenwirken soll, wird nun beschrieben.

Der messerartige Trägerteil 33 besitzt eine untere Kante 33a, die über die Tasche vorsteht und hat auch eine hintere vertikale Wandung 33b, die in Kontakt mit der Vorderseite 20b des Halters kommt, wenn das Werkzeug in der zu beschreibenden Weise montiert bzw. zusammengesetzt wird.

Die vertikale Wandung 33b geht in die Bodenfläche 32b des

40 9 8 20/0398

Bodenteils 32 über, der seinerseits eine vertikale Wandung 32c aufweist, die in die Bodenwandung 32d übergeht, so daß der gesamte Boden des Trägerelementes 30, seitlich gesehen, eine abgestufte Konfiguration aufweist;

Die Seitenwandungen des Trägerelementes 30 sind wie bei 32e dargestellt, hinterschnitten und der Körperteil 32 weist somit Vorstehende Trägerschultern 32a, 32a auf. Schließlich erstreckt sich eine Leiste 35 quer zur Rückseite 32h des Körperteils 32 und wirkt mit dem Klemmelement in der zu beschreibenden Weise zusammen.

Da die Wechselwirkung zwischen den verschiedenen gerade beschriebenen Flächen des Trägerelementes 30 und den früher beschriebenen Flächen der Tasche äur Durchführung der Ziele nach der Erfindung wichtig sind, soll nun Bezug auf Fig. 7 genommen werden, bei der es sich um einen Schnitt längs der Linie 7-7 der Fig. 4 handelt und wo ein Trägerblatt in Position innerhalb der Tasche gezeigt ist.

So sieht man, wie der Bodenteil 32f der Schultern des Körpers 32 des Trägerelementes auf den horizontalen Trägerflächen 21a, 21a der Tasche ruht. Seitenwandungen 32e, 32e des hinterschnittenen Teils des Körpers kontaktieren die vertikalen Wandflächen 22a, 22a der Tasche. Die vertikale Wand 33b des Trägerelementes kontaktiert die Vorderfläche 20b des Werkzeughalterkörpers 20. An gewissen Flächen sind auch Freiräume vorgesehen. So beläßt die Bodenfläche 32b des Trägereieinentes 30 einen Zwischenraum gegen den horizontalen Bund 21c der Tasche und ist unter Ab&tand hierzu angeordnet; die hintere Wandung 32h ist gegen die hintere vertikale Fläche 21d der

409820/0398

Tasche unter Abstand angeordnet. Weiterhin sind die Seitenwandungen 32g, 32g der Schultern 32a, 32a unter Abstand von den vertikalen Wandflächen 22b, 22b der Tasche angeordnet.

Die Spanneinrichtung 40 - Pig. 1 und 2 - ist im wesentlichen von blockartiger Konfiguration und weist eine Oberseite 41 mit einer Bohrung 41a hierin zur Aufnahme des Bolzens 61 auf. Eine nach unten weisende Rippe 42 erstreckt sich quer zum hinteren Teil des Elementes 40 zur Aufnahme auf der leiste 35, wie klar in Pig. 2 der Zeichnungen zu sehen. Von der Vorderfläche 42 steht ein Klemmarm 44 vor, der den Einsatz 50 überlagern soll, wenn dieser auf der V-förmigen Trägerfläche 31 ruht, wobei dieser Zustand klar in Pig. 2 der Zeichnungen gezeigt ist.

Zusätzlich zu den oben genannten Komponenten t eilen ist die Vorderfläche 43 im untersten Teil fortgeschnitten und bildet eine geneigte Trägerfläche 45 sowie einen Preiraumausschnitt 46, die sich beide quer zwischen den gegenüberliegenden Seiten des Klemmelementes erstrecken.

Durch diese Anordnung - 3?ig. 2 und 4 — erkennt man, daß die Pläche 45 als Stützfläche für den positionierten Einsatz dient, während der Teil oder Auschnittsteil 46 ganz klar einen Preiraum für das Schneiden, der im Augenblick nach Pig. 2 und 4 nicht gebraucht wird, bildet.

Während der Verwendung oder im Betrieb soll zunächst angenommen werden, daß die Komponentent eile in etwa in dem in Pig. 1 gezeigten Zustand sich befinden. Damit ist

A09820/0398 _ ₉ _

es lediglich notwendig^ den hängenden Rippenteil 32h in seine Position zwischen benachbarten Wandflächen 22a_s 22b zu bringen, so daß die Trägereinheit 30 innerhalb der Tasche positioniert wird_P wobei der Körperteil 32 hiervon innshalb der Begrenzungen der Tasche aufgenommen wird_p während dessen Blatteil über die Tasche hinaus, wie I¹Ig₀ 2 erkennen läßt_s vorragt „ Es ist ;jetzt lediglich notwendige daß die Öffnung 36 auf die Gewindebohrung23 ausgerichtet wird und hiernach die Schraube 60 durch die Öffnung 36 geführt und in die Gewindebohrung 23 geschraubt und an ihrem Ort fest angezogen wird_o

Hierzu sind die Mittellinien der Bohrungen 36 und 23 geringfügig außermittig angeordnet, so daß bei Anziehen des Bolzens 60 das Trägerelement 30 veranlaßt wird, nach unten und gegen die Rückseite der Tasche gezogen zu werden. Auf diese Weise wird die Wandung 33b in Anlage gegen die Vorderseite 20b zu Zwecken einer verbesserten Stabilität gezogen.

Der Einsatz 50 kann dann auf dem Y-förmigen Kopf 31 des Blatteiles 33 positioniert werden, oder dies kann gewünschtenfalls später erfolgen.

Hernach wird das Klemmelement 40 oben auf dem Körperteil des Trägerblattes positioniert, wobei die Öffnung 41a bezüglich der Öffnung 34 und der Gewindeöffnung 24 ausgerichtet wird. Hernach ist es lediglich notwendig, daß der Bolzen 61 durch die Öffnungen 43a und 34 geführt und dann geringfügig in die Öffnung 24 geschraubt wird, wonach der Einsatz gegen die Fläche 45 positioniert und

4 09820/0398 - io -

- ίο -"

angebracht werden kann. Hernach ist die Einheit nach vollständigem Anziehen des Bolzens 61 betriebsbereit.

Offensichtlich hält der Bolzen 6I₅ der über das Klemmglied 40 wirkt, nicht nur den Einsatz 50 auf dem Trägerelement 30, dient vielmehr auch dazu, das Trägerelement 30 auf dem Werkseugkörper 20 zu te.lten und wirkt durch den Einsatz 50 auf ein Ende und die Rückseite des Klemmgliedes 42 am anderen Ende.

Hieraus folgt, daß beim Wechseln des Meißels lediglich ein Lösen des Bolzens 61 erforderlich wird , woraufhin der Meißel entfernt und entweder auf dem Irägerblatt umgedreht oder durch einen neuen Meißel ersetzt wird.

Für den Fall, daß ein Ersetzen der gesamten Hülse notwendig wird, wird es natürlich notwendig, den Bolzen 60 zu entfernen.

Man sieht aus vorstehendem, daß ein neuer und verbesserter Typ eines Abstech- oder Einstechwerkzeuges vom Hülsentyp vorgeschlagen wurde, das von der Konstruktion her sich schnell auswechseln läßt und weitestgehende Anwendung findet.

Durch die Anadnung eines Einsatzes vom "Hülsentyp" fällt die Hotwendigkeit ein im Hinblick auf den Werkzeughalter besonderes Werkzeug vorzusehen, welches vom Besitzer mit dem einfachsten Maschinenpark hergestellt werden kann, um für die in Frage kommende Arbeit am besten zu dienen, weg.

Ansprüche: 409820/0398 -H-

Claims

M04449 - 11. - ANSPRÜCHE

1./ Metallnut- und Schneidwerkzeug, gekennzeichnet ctureh einen Werkzeughalter (20) mit wenigstens einer hülsenaufnehmenden Tasche (21) in dem einen Ende (20b); wenigstens einer Hülsenanordnung mit einem lösbar innerhalb dieser Tasche befestigten Trägerelement (30), einem lösbar am Trägerelement befestigten Schneideinsatz (50) und einem lösbar am Trägerelement befestigten Klemmelement (40), derartiger Ausbildung , daß der Schneideinsatz auf diesem Trägerelement gehalten wird; und durch Befestigungs- oder Sicherungseinrichtungen (60, 61), die diese Hülsenanordnung nach unten und hinten bezüglich der Tasche ziehen.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Tasche (.21) und diese Hülsenanordnung zentral bezüglich der Querabmessungen dieses Werkzeughalterkörpers angebracht sind.

3. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Werkzeughalter eine vorderere vertikale Stirnfläche (20b) aufweist und daß dieses Trägerelement einen vorstehenden Trägerteil (33) besitzt, der über diese Tasche hinaus vorragt und eine hintere Vertikalfläche (33b) sowie Einrichtungen (60, 61) aufweist, derart, daß diese rückseitige Vertikalfläche dieses Trägerteils und diese Vorderfläche dieses Werkzeughalters in Anlage bei Betätigung der Befestigungseinrichtungen gezogen werden.

4. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Tasche eine Gewindeöffnung (23) in der Bodenwan-

409820/0398

- 12 -

dung aufweisti daß das Trägerelement einen Körperteil (32) mit einer durchgehenden Bohrung (36) hierin besitzt, wobei die Mittellinien dieser Gewindeöffnung und dieser durchgehenden Bohrung gegeneinander entlang der Längsachse der Tasche versetzt sind.

5. Hülsenanordnung aur Verwendung bei einem Werkzeughalterkörper mit wenigstens einer in einem Ende hiervon offenen Tasche ₉ gekennzeichnet durch ein Trägereiement (30) zur Aufnahme innerhalb dieser Tasche; einen auf diesem Trägerelement aufnehmbaren Schneideinsatz (50) und ein Klemmelement, das lösbar an diesem Trägerelement befestigt und so ausgebildet ist, daß dieser Einsatz an diesem Trägereiement befestigbar ist.

6. Trägerelement zur Verwendung mit einem Schneidwerkzeug vom Hülsentyp mit einem mit Tasche versehenen Werkzeughalter hierfür, gekennzeichnet durch einen vergrößerten Körperteil (32), einen blattartigen Teil (33)f der von einem'Ende dieses Körperteils vorsteht, wobei die Kopfflächen dieses Körperteils (32a) und dieses blattartigen Teils eine in Längsrichtung hiervon verlaufende V-förmige Hut (31) aufweisen und wobei die Unterseite (33a) dieses blattartigen Teils in einer Ebene unterhalb der Ebene der Bodenfläche (32b) dieses Körperteils liegt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwandungen dieser Körperteile zur Bildung von Schultern (32f) für einen Sitz innerhalb dieser Tasche hinterschnitten sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Körperteil wenigstens eine durch-

40 9820/0398

" ¹3 _

- 13 gehende Öffnung (36) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das gegenüberliegende Ende (32h) dieses Körperteils zur Bildung eines Irägerbundes oder einer Trägerkante versetzt ist.

409 820/0398