DE2939471A1

DE2939471A1 - Einspannvorrichtung fuer schneideinsaetze

Info

Publication number: DE2939471A1
Application number: DE19792939471
Authority: DE
Inventors: Robert A Erickson
Original assignee: Kennametal Inc
Current assignee: Kennametal Inc
Priority date: 1978-09-28
Filing date: 1979-09-28
Publication date: 1980-05-08
Also published as: NZ191637A; DK406179A; PT70238A; US4245937A; GB2032814A; IL58338A0; IT7926130A0; LU81732A1; AU5097779A; BE879039A; CA1104330A; FI793021A; NO793114L; GB2032814B; IL58338A; CH633981A5; SE7907998L; IE49060B1; IE791825L; JPS5548504A

Description

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	-Patentanwälte- -'	• · *	G. Leiser
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E. Prinz	Dr. G. Hauser
	Efn:;hergerslr,isse 19
	8 München 60

28- September 1979

KENNAMETAL INC.

One Lloyd Avenue

Latrobe, Pennsylvania 1565O /V,St.A.

Unser Zeichen: K 1O4 7

Einspannvorrichtung für Schneideinsätze

Die Erfindung betrifft Einspannvorrichtungen für Schneideinsätze in Werkzeughaltern bei Materialentfernungsarbeiten.

Ein Werkzeughalter weist gewöhnlich einen Schaft zur Befestigung an einer Maschine und an einem Ende eine Tasche zur Aufnahme eines Schneideinsatzes, gewöhnlich eines umsetzbaren Schneideinsatzes auf. Der Einsatz muß an dem Werkzeughalter stets fest und starr abgebracht sein, um einen möglichst reproduzierbaren Schnitt in dem Arbeitsmaterial herstellen zu können.

In einigen Fällen kann die Einspannvorrichtung die Form einer Außenklemme haben, die auf der Oberseite des Werkzeughalters angeordnet ist und sich über die Oberseite des Einsatzes erstreckt, um eine ausreichende Klemmkraft für die Festhaltung des Einsatzes in der Tasche zu erzeugen.

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Manchmal sind solche Außenklenunvorrichtungen wegen der geringen Größe des Einsatzes oder wegen der Größe des für spezielle Schnitte zulässigen Arbeitsraums nicht zufriedenstellend.

V7enn solche öußeren Kopf klemmen nicht zufriedenstellend sind, wird der Schneideinsatz normalerweise mit einem axial durch seine Mitte gehenden Loch versehen und über einem drehbaren Bolzenelement angeordnet, der von dem Werkzeughalter gehalten ist. Bei Verwendung eines solchen Bolzens wird der Einsatz gewöhnlich fest zwischen den Bolzenkopf und einer Seitenwand der Tasche des Werkzeughalters festgehalten.

Um den Bolzen zur Festhaltung des Einsatzes in dem Werkzeughalter eine ausreichende Kraft zu verleihen, sind verschiedene Mechanismen entwickelt worden, von denen repräsentative Beispiele in der US-PS 3 525 136, der US-PS 3 787 941, der US-PS 3 491 421, der US-PS 3 488 422, der US-PS 3 341 92o und der US-PS 3 341 923 offenbart sind. Zusätzlich sei auf die US-Ps 3 946 473, die US-PS 3 623 2o1 und die US-PS 3 31o 859 hingewiesen, die entsprechende Bolzenhaltemechnismen zeigen.

Obgleich einige der zuvor erwähnten Einspannvorrichtungen ausreichend funktioniert haben, besteht ständig die Notwendigkeit, die Leistungsfähigkeit und die Zuverlässigkeit Solcher Klemmvorrichtungen zu verbessern.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung einer starken Bolzeneinspannvorrichtung.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines sicherer und schneller arbeitenden Bolzeneinspannelementes.

Die Erfindung schafft ein Schneidwerkzeug zur Halterung eines

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Schneideinsatzes in einer Einsatztasche bei Schneidarbeiten. Der Schneideinsatz weist typischerweise einen axialen Durchbruch auf, der zum Zusammenwirken mit dem Kopf eines Bolzenelementes ausgebildet ist.

Das Schneidwerkzeug umfaßt einen Schneidkörper mit einem Teil zur Befestigung an einem Tragglied, das seiner Art nach entweder stationär oder drehbar ist. Ein anderer Teil des Schneidkörpers, ein Einsatzsitz,ist so ausgebildet, daß er wenigstens eine Bodenwand und eine Seitenwand hat, so daß der Schneideinsatz auf der Bodenwand sufsitzen und zwischen den Kopf des Bolzens und die Seitenwand des Einsatzsitzes eingeklemmt werden kann.

Ein querverlaufendes Bolzenaufnahmeloch ist durch die Bodenwand des Einsatzsitzes hindurch ausgebildet und so angeordnet, daß es wenigstens teilweise mit dem zentralen Axialdurchbruch des Schneideinsatzes fluchtet.

Das querverlaufende Bolzenaufnahmeloch hat einen erweiterten Abschnitt unmittelbar unter der Bodenwand des Einsatzsitzes, derart, daß entlang des Bolzenaufnahmeloches eine aufwärts gerichtete Anlageschulter gebildet wird. Der Bolzen weist vorzugsweise ein dem den Einsatz erfassenden Kopf entgegengesetztes anderes Ende auf, das zum beweglichen Zusammenwirken mit dem Schneidwerkzeugkörper ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das Ende des Bolzens mit dem Schneidwerkzeugkörper so verschraubt, daß eine Drehbewegung des Bolzens abhängig von seiner Drehrichtung eine Bewegung in eine erste und eine zweite Richtung bewirkt.

An dem Bolzen ist zwischen den Bolzenenden ein Druckschuh befestigt, der um den Mittelabschnitt des Bolzens kippen kann. Wenn der Druckschuh, der Bolzen und der Einsatz zusammen in dem Schneidkörper angebracht sind, bewegt sich der Bolzen bei seiner Drehung in eine erste Richtung des Loches, wobei der

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Druckschuh an die aufwärts gerichtete Fläche und an die Widerlagerschulter anstößt.

Wenn der Bolzen weiter in die erste Richtung bewegt wird, neigt sich der Bolzenkopf zu der Seitenwand des Einsatzsitzes hin und klemmt dadurch den Einsatz fest und sicher zwischen sich und der Seitenwand des Einsatzsitzes fest.

Eine Drehung des Bolzens in die entgegengesetzte Richtung bewirkt seine Bewegung in eine zweite Richtung, die dem Druckschuh einige Bewegungsfreiheit in dem Loch gibt, so daß der elastische Bolzen sich gerade richtet und der Einsatz dann nicht mehr gegen die Seitenwand des Einsatzsitzes geklemmt wird. Der Bolzen hat vorzugsweise entgegengesetzte Enden und einen dazwischen liegenden durchmesserverjüngten Bereich zum Zusammenwirken mit dem schwenkbaren Schuh .Der Bolzen kann auch einen Flanschteil zwischen seinen Enden aufweisen, der mit einem unterhalb des Einsatzes in dem Einsatzsitz angebrachten Zwischenstück zusammenwirkt.

Der Schuhteil ist vorzugsweise mit einem ziemlich C-förmigen Querschnitt ausgebildet, wenn man ihn in einer Ebene betrachtet, in der die Arme des C-förmigen Schuhs im wesentlichen um den Bolzendurchmesser fassen, wobei er durch die Arme elastisch auf dem Bolzen gehalten ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausfuhrungsform. Es zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung eines Werkzeughalters mit einer Explosionsdarstellung des Einsatzes, des Bolzens und des Schuhgliedes,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der er-

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findungsgemäßen Einspannvorrichtung in einer Kleiraneinstellung,

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen Einspannvorrichtung in der Nichtklemmstellung,

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Draufsicht des Schwenk.-schuhs und des Bolzens und

Fig. 5 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Schwenkschuhs,

Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt einen Werkzeughalter 1o mit einer Einsatztasche 12, in die ein Einsatz 14 eingesetzt wird. Der Werkzeughalter 1o, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein stationärer Werkzeughalter;der Abschnitt 1o kann jedoch auch ein Teil eines Fräsers oder eines anderen Werkzeugs sein, auf dem umsetzbare und austauschbare Einsätze angebracht sind.

Wie die Fig. 1 erkennen läßt, ist ein Bolzenelement 16 vorgesehen, dessen eines Ende 18 zum Eingriff in einen mittigen Durchbruch 2o des Einsatzes 14 ausgebildet ist. Ein querendes Loch 22 ist durch den Boden der Einsatztasche 12 verlaufend dargestellte das einen mit Gewinde versehenen Bereich 22 aufweist, in den ein mit Gewinde versehenes unteres Ende 24 des Bolzens 16 einschraubbar ist. Das Loch 22 weist in der Nähe der Zusanunentreffstelle mit der Einsatztasche 12 einen vergrößerten Bereich, in den ein schwenkbares Schuhglied 26 eingreift. Das schwenkbare Schuhglied 26 erfaßt einen Bereich mit verringertem Durchmesser zwischen den Enden des Bolzens 16 und ruht in dem vergrößerten Abschnitt des Loches 22.

Bei der in den Zeichnungsfiguren dargestellten speziellen Zusammensetzung ist ein Zwischenstück 28 dargesetllt, das in die Tasche 12 des Werkzeughalters eingreift. Zwischenstücke können wahlweise verwendet werden oder nicht, wenn

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ein Einsatz in die Tasche eines Werkzeughalters eingesetzt wird; wenn sie jedoch benutzt werden, tragen sie dazu bei, eine Bodenwand zu bilden, auf der der Einsatz 14 aufsitzen kann .

Der Einsatz 14 hat, wie dies für die meisten Werkzeughalter 1o typisch ist, einen Einsatzsitz, der wenigstens eine Bodenwand und eine Seitenwand aufweist. Wenn das Zwischenstück 28 verwendet wird, bildet dessen Kopf die Bodenwand des Einsatzsitzes. Wenn das Zwischenstück nicht verwendet wird, ruht der .Einsatz auf der Bodenwand der Einsatztasche. In der Fig.2 ist ein Einsatz 14 dargestellt, der auf einem Zwischenstück 28 sitzt und an die Seitenwand 31 eines Werkzeughalters 1o anstößt. Der Kopf des Bolzens 18 wirkt mit dem zentralen Axialloch 2o zusammen. Das Schwenkschuhglied 26 erfaßt einen Mittelbereich des Bolzens 16 und ist in einem erweiterten Bereich 3o des Querloches 22 des Werkzeughalters 1o untergebracht.

Das untere Ende 24 des Bolzens 16 ist in das Loch 22 so eingeschraubt, daß seine Drehung in einer Richtung zu einer Bolzenabwärtsbewegung in dem Loch 22 führt, während eine Drehbewegung in eine entgegengesetzte Richtung eine Aufwärtsbewegung des Bolzenelementes 16 in- dem Loch 22 bewirkt.

Der in dem Loch 22 ausgebildete erweiterte Bereich 3o bildet eine aufwärts gerichtete Widerlagerschulter, die mit dem untersten Bereich des Schwenkschuhs 26 zusammenwirkt. In der Fig. ist das Bolzenelement 16 derart gedreht dargestellt, daß der Bolzen sich abwärts in dem Loch 22 verschoben hat und die Nase des Schwenkschuhs 26 gegen die aufwärts weisende Schulter sowie die vertikale Schulter 33 andrückt.

Eine fortgesetzte Abwärtsbewegung des Bolzens 16 bewirkt, daß das Schuhglied 26 den elastischen Bolzen 16 zu der Seitenwand 3o des Einsatzsitzes hin biegt, wodurch der Schneideinsatz 14 fest zwischen den Kopf 18 des Bolzens 16 und die Seitenwand eingeklemmt wird. 030019/0637

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Die Fig. 3 zeigt wiederum einen Schneideinsatz 14 auf einem Werkzeughalter 1o und einen Bolzen 16 mit einem Kopfbereich 18 und einem Zwischenstück 28, das einen Teil des Einsatzsitzes bildet. Das Schwenkschuhglied 26 ist weiterhin in dem erweiterten Bereich 3o des Loches 22 untergebracht; der Bolzen 16 ist jedoch in eine andere Richtung gedreht, was seine Aufwärtsbewegung in dem Loch 22 bewirkt hat.

Durch die Aufwärtsbewegung des Bolzens 16 sind die Andruckkräfte zwischen der aufwärts gerichteten Schulter 32 und dem Schwenkschuh 26 aufgehoben, wodurch sich der elastische Bolzen so gerade richtet, daß der Kopf 18 nicht mehr der Begrenzugswand des axialen Loches 2o im Einsatz anliegt. In diesem Zustand kann der Einsatz 14 frei entfernt und ersetzt oder lediglich umgesetzt werden, um eine bessere Schneidkante zu erlangen.

Die Fig. 4 zeigt, daß der Schwenkschuh in Draufsicht vorzugsweise einen C-förmigen Querschnitt hat und einen durchmesserverjüngten Bereich zwischen den Enden 18 und 24 des Bolzens 16 umfaßt. Die Erfassung des durchmesserverjüngten Abschnittes durch den Schuh ist auch in den Fig. 1 bis 3 erkennbar .

Die Fig. 4 zeigt, daß das Schwenkschuhglied mit in Draufsicht C-förmiger Querschnittsform Arme 34 aufweist, die um den Umfang des durchmesserverjüngten Bereiches des Bolzenelementes herumgreifen. Bei einer vorteilhaften Bemessung des Durchmessers zwischen den Armen 34 kann man das Schwenkschuhglied 26 auf den durchmesserverjüngten Bereich 16 aufschnappen lassen und entsprechend wieder abziehen. Sowohl das Schwenkschuhglied 26 als auch das Bolzenelement 16 sind vorzugsweise aus festem, elastischem Material hergestellt.

In der Fig. 5 ist das Schwenkschuhglied 26 mit einer Bohrung versehen dargestellt, die in Längsrichtung durch eine Seite

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hindurch ausgebildet ist, so daß sie um den durchmesserverjüngten Teil des Bolzens fassen kann. Bei dem Schwenkschuhq]led 26 ist die Bohrung so ausgebildet, daß seine zentrale Achse mit der Längsachse des Bolzenelementes fluchtend ausgerichtet werden kann, wenn dieses in dem Loch 22 angebracht ist, jedoch mit der Längsachse nicht fluchtet, wenn das ochwenkschuhglLed in dem erweiterten Bereich 3o des Loches zu einer Schwenkung gezwungen wird.

Wie bereits erwähnt, ist die dargestellte Ausführungsform nur eine beispielsweise Verwirklichung der Erfindung, in deren Rahmen noch mancherlei Änderungen möglich sind.

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Leerseite

Claims

P'a't'entanwäite ** • * * Dipl.-Ing Dipl -Chem. Dipl -Ing. E. Prinz Dr. G. Hauser G. Leiser t r η s b e r y ο r s t r a s s e 19 8 München 60

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KENNAMETAL INC.

One Lloyd Avenue

Latrobe, Pennsylvania 15650 /V.St.A.

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Ansprüche ;

M A Schneidwerkzeug zur Halterung eines mit einem axialen Loch versehenen Schneideinsatzes, das einen Schneidwerkzeugkörper aufweist, auf dem ein Einsatzsitz ausgebildet ist, der wenigstens eine Bodenwand und eine Seitenwand aufweist und ein querverlaufendes Bolzenaufnahmeloch hat, welches wenigstens teilweise mit dem axialen Loch des Einsatzes ausfluchtbar ist, und einen Widerlagerteil in dem Bolzenaufnahmeloch unterhalb des Einsatzsitzes hat, während der Bolzen einen Kopf zum Zusammenwirken mit dem axialen Einsatzloch sowie ein anderes Ende zur Bewegung in einen Eingriff mit dem Bolzenaufnahmeloch des Schneidwerkzpngkörpers bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß ein Druckschuh schwenkbar zwischen dem Widerlagerteil und dem Bolzen sitzt und bei der Bewegung des Bolzens in dem Loch in eine erste Ri htung den Bolzenkopf in eine Neigung zu der Seitenwand drückt und dadurch den Einsatz in dem Einsatzsitz festklemmt, während er eine gerade Ausrichtung des Bolzens bei dessen Bewegung in eine zweite Richtung des Loches zuläßt.

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2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Loch unterhalb des Einsatzsitzes einen erweiterten Bereich hat und das Widerlagerteil an der Zusanunentreffstelle zwischen dem erweiterten Bereich und dem Loch ausgebildet ist.
3. Schneidwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Widerlagerschulter aufwärts zum Einsatzsitz gerichtet ist.
4. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 mit einem Bolzen, dessen zwischen den Enden liegender Bereich durchmesserverjüngt ist und dessen anderes Ende in den Schneidwerkzeugkörper eingeschraubt 1st, dadurch gekennzeichnn e t , daß das S.chuhglied eine Ausnehmung aufweist, mit der es die axiale Abmessung des Bolzens umfaßt, und der Bolzen gegenüber dem Schuhglied in dem Schneidwerkzeugkörper drehbar ist.
5. Schneidwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Bolzen einen Flanschteil zwischen seinen Enden aufweist, der ein Zwischenstück erfaßt, das unter dem Einsatz in den Einsatzsitz eingefügt ist.
6. Schneidwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß eine Drehung des Gewindebolzens diesen in eine erste Richtung vorschiebt und eine Gegendrehung des Bolzens diesen in eine zweite Richtung bewegt.
7. Schneidwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Richtung eine Abwärtsbewegung in dem Schneidkörper und die zweite Richtung eine dazu entgegengesetzte Bewegung ist.

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8. Aus einem Bolzen und einem schwenkbaren Druckschuh bestehende Kombination, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen einen Kopf zum Erfassen eines zentralen Loches eines Einsatzes und ein anderes Ende aufweist, das zur Bewegung in Eingriff mit einem Schneidwerkzeugkörper ausgebildet ist, und daß das Schuhglied den Bolzen zwischen seinen Enden erfaßt sowie mit einem Ende in Anlage an ein Widerlagerteil an einem Werkzeughalter bringbar ist, so daß sich bei einem Vorschub des Bolzens in einem Loch des Schneidwerkzeugkörpers der Bolzenkopf gekippt wird.
9. Kombination nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen zwischen seinen Enden einen durchmesserverjüngten Bereich aufweist und das Schuhglied so ausgenommen ist, daß es um die axiale Abmessung des Bolzens herumgreift.
10. Kombination nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß das andere Ende des Bolzens mit einem Gewinde zum beweglichen Eingriff in den Schneidwerkzeugkörper versehen und gegenüber dem Schuh drehbar ist.

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