DE29506331U1

DE29506331U1 - Trennwerkzeug

Info

Publication number: DE29506331U1
Application number: DE29506331U
Authority: DE
Original assignee: Joh Friedrich Ohler & Co GmbH
Current assignee: Joh Friedrich Ohler & Co GmbH
Priority date: 1995-04-12
Filing date: 1995-04-12
Publication date: 1995-06-08
Anticipated expiration: 2005-04-13

Description

Trennwerkzeuq

Die Erfindung betrifft ein rotierendes Werkzeug mit auswechselbaren Schneidkörpern zum Trennen, Schlitzen oder Nuten von nichtmetallischen und metallischen Werkstoffen.

Das Trennen von Werkstücken mit großen Querschnitten erfordert aufwendige Werkzeuge mit großen Durchmessern. Hit zunehmendem Werkzeugdurchmesser steigen jedoch die Werkzeugkosten und insbesondere auch die Werkzeuganschaffungskosten stark an und beeinflussen die Wirtschaftlichkeit des Trennverfahrens erheblich.

Um die Lebensdauer eines Trennwerkzeugs zu erhöhen, wurden in der Vergangenheit die Stammblätter an ihrem Umfang mit harten Schneidstoffplatten, z.B. aus Hartmetall (HM), polykristallinem Diamant (PKD), polykristallinem kubischem Bornitrid (BZN) etc. bestückt.

Auf diese Weise konnten nicht nur die Standzeiten, sondern auch die Trennleistungen gesteigert werden. Infolge des häufigen Nachschärfens verringerte sich jedoch der Werkzeugdurchmesser kontinuierlich, so daß das wertvolle Stammblatt für den weiteren Einsatz unbrauchbar wurde.

Zum Trennen von metallischen und nichtmetallischen Werkstoffen sind seit vielen Jahren auch sog. Segmentkreissägeblätter bekannt, deren Segmentkranz als geschlossener Ring mittels Nut- und Federverbindung und Vernietung bzw. Verstiftung mit dem Stammblatt eine festgefügte Einheit bildet. Diese Werkzeugausführung ermöglicht zwar die Wiederbenutzung des wertvollen Stammblattes, weist jedoch einen hohen Verbrauch teuren HSS-Schneidstoffs auf, der durch aufwendiges Nachschärfen am gesamten Umfang sowie durch den Segment-Restabfall ständig verloren geht.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile zu vermeiden und ein Werkzeug zum Trennen, Schlitzen oder Muten von nichtmetallischen und metallischen Werkstoffen zu schaffen, das den Einsatz von harten Schneidstoffplatten und die mehrfache Verwendung des Stammblattes erlaubt. Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß besonders gestaltete Inserts 2 (2.1) mit harten Schneidstoffplatten 4 (4.1) bestückt und mit Hilfe von Verbindungselementen 3 (3.1), wie z.B. Niete, Schrauben oder Stifte (mit "Anzug"), formschlüssig gefügt und befestigt werden. Die besondere Fügeform des Inserts 2 (2.1) wird durch den geschlitzten Bereich 2C und den ungeschlitzten Bereich 8 gebildet. Während der geschlitzte Teil in kongruente, seitliche Taschen 5 A und 5 B des Stammblattes 1 eingebettet wird und die seitliche Führung gewährleistet, dient der ungeschlitzte Teil 8 des Inserts hauptsächlich der Aufnahme der harten Schneidstoffplatte 4 sowie der Übertragung der Zerspankräfte auf das Stammblatt 1 und ferner als Nachschärfbereich 7 der Möglichkeit des mehrfachen Nachschärfens.

Mit diesem Vorschlag wird nicht nur die Wiederverwendung des Stammblattes 1 und der Neueinsatz harter Schneidstoffplatten 4 ermöglicht, sondern auch ein besonders steifes und schwingungsarmes Trennwerkzeug geschaffen, das eine Vielzahl von Reibflächen 5A und 5B an den Fügestellen aufweist und somit geräuschärmer arbeitet als normale Kreissägeblätter und darüber hinaus auch eine verbesserte Schnittflächenqualität am Werkstück erzeugt.

Eine weitere, vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung liegt in der asymmetrischen Gestaltung des Inserts. Hierbei werden die beiden "Lappen" 2A (2B) durch eine seitliche Aussparung 2.1a bzw. einen einseitigen "Lappen" 2.1b ersetzt, dessen Stärke der halben Stammblattdicke entspricht.

In dieser Ausführung wird die seitliche Zentrierung sowohl durch eine unter einem Winkelig geneigte Sattelfläche 8.1c am Insert bzw. 8.1b am Stammblatt 1.1 als auch durch die Niet- oder Schrauboder Stiftuerbindungen 3.1 (3.1') erreicht.

Wie bei der geschlitzten Ausführung dient auch hier der nichtausgesparte Teil 8.1 des Inserts 2.1 der Aufnahme der harten Schneidplatte 4.1 sowie der Übertragung der Zerspankraftkomponenten und ferner als Nachschärfbereich 7.1 für mehrfaches Nachschärfen der Schneidplatten 4.1 bzw. der Inserts 2.1.

Auf den Zeichnungen Blatt 10 und Blatt 11 sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen, kreisförmigen Werkzeugs dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 Darstellung des Ausschnittes eines

kreisförmigen Werkzeugs mit symmetrisch geschlitztem Insert.

Fig. 1a Schnitt A-B durch das am Stammblatt

befestigte Insert.

Fig. 1b Schnitt C-D durch das Stammblatt im

Bereich der Aussparungen.

Fig. 1c Schnitt durch ein symmetrisch

geschlitztes, losgelöstes Insert.

Fig. 2 Darstellung des Ausschnittes eines

kreisförmigen Werkzeugs mit einseitig ausgespartem Insert.

Fig. 2a Schnitt A-B durch das am Stammblatt

befestigte asymmetrische Insert.

Fig. 2b Schnitt C-D durch das Stammblatt im

Bereich der einseitigen Aussparung.

Fig. 2c Schnitt durch ein asymmetrisches,

losgelöstes Insert.

Das in Figur 1 in einem Ausschnitt dargestellte Stammblatt 1 (mit einem Insert) ist mit seitlichen, symmetrisch zur Werkzeugmittenebene ausgearbeiteten Nuten 5A und 5B versehen, die der Aufnahme entsprechend geformter Insert-Lappen 2A und 2B dienen. Diese Nuten können entweder durch Schaftfräsen oder durch Wälzfräsen bzw. durch Umfangschleifen erzeugt werden. Die durch Schaftfräsen hergestellten Nuten werden am Ende durch einen Kreisbogen begrenzt. Demzufolge sind auch die Insert-Lappen an ihren Enden kreisbogenförmig ausgebildet und können an dieser Stelle die bei der Zerspanung entstehenden Vorschubkräfte aufnehmen.

Die beim Wälzfräsen bzw. Umfangschleifen entstehenden, bogenförmig auslaufenden Bereiche 5C können als zusätzlicher Raum für die Aufnahme von kleinen Spänen sowie von Kühlschmiermitteln während des Spanens dienen. In diesem Fall werden die Vorschubkräfte von der oberen Stegfläche 8B des Stammblattes aufgenommen. Durch Verkürzung des Stegs 5 um einen bestimmten Betrag entsteht innerhalb des Stammblattes ein freier Raum 8A (Sattelraum) dessen hintere Fläche 8D der Abstützung des Insertsattels 8 und der Aufnahme der tangential wirkenden Schnittkräfte dient.

Um eine hinreichende Anzahl von Werkzeugnachschärfungen zu gewährleisten, ohne das Stammblatt 1 in seinen Abmessungen zu verändern, muß der Insertsattel um das Maß 7 über die Peripherie des Stammblattes hinausragen, so daß nur im Sattelbereich des Inserts bzw. an der harten Schneidstoffplatte ein Schärfabtrag erfolgt. Die Gesamt- länge des Inserts wird durch die Schlitzlänge und die Länge des ungeschlitzten Sattels gebildet. Beide Längen sind von der jeweiligen Beanspruchung während des Zerspanungsvorgangs abhängig. Außer dem symmetrisch angeordneten Schlitz 2C sind im Insert entsprechende Sitzflächen 12 und 13 für die Aufnahme der harten Schneidstoffplatte eingearbeitet.

Die Befestigung der Inserts am Stammblatt kann sowohl durch Vernietung als auch durch Verschraubung oder Verstiftung erfolgen. Durch Bohrungsmittenversatz 6 (6') zwischen den Bohrungen des Stammblattes 3A (3A') und den Bohrungen des Inserts 3B (3B') werden während des Vernietens bzw. Verstiftens radial nach innen gerichtete Kräfte erzeugt, die den Insert auf die jeweils gewählte Auflagefläche drücken ("Anzug").

Zur Aufnahme des Spanvolumens während des Zahneingriffs ist jeweils zwischen zwei Inserts ein kreisbogenförmig ausgebildeter Spanraum 9 vorgesehen, der durch einen sehr kräftigen Stützbereich 10 und einen schwächeren Stützbereich 11 eingeschlossen wird. Der kräftige Stützbereich 10 dient als Zahnrücken der sicheren Aufnahme der tangential verlaufenden Schnittkräfte, während auf den schwächeren Stützbereich 11 praktisch keine Zerspankraftkomponenten wirken.

In der Figur 2 ist der Ausschnitt eines Stammblattes 1.1 dargestellt, aus dem die abwechselnd rechts oder links, bis zur Stammblattmittenebene, einseitig ausgearbeiteten Nuten 5.1a für die Aufnahme der entsprechend einseitig ausgebildeten Insertlappen 2.1b hervorgeht.

Von besonderem Vorteil in dieser Ausführungsform ist die unter einem Winkel &sgr;6 geneigte obere Stegfläche 8.1b am Stammblattsteg 5.1, die mit der, unter dem gleichen Winkel oi geneigten, Sattelfläche 8.1c des Inserts 2.1 nach dem Zusammenbau eine festgefügte und schwingungssteife Einheit bildet, da auch in diesem Lösungsvorschlag mit Hilfe des definierten Bohrungsmittenversatzes 6.1 (6.1') zwischen den Bohrungen des Stammblattes 3.1a (3.1a¹) und den Bohrungen des Inserts 3.1b (3.1b'), aufgrund des Fügevorgangs, radial nach innen wirkende Kräfte hervorgerufen werden, die beide flächen fest zusammendrücken. Die Einzelheiten am Insert, oberhalb der Stammblattperipherie entsprechen denen in der Figur 1 dargestellten. Das gleiche gilt auch für die Ausbildung der Spanräume und des Zahnrückens.

Bezugsziffernliste für Figur

1 Stammblatt

2 Insert

2A Insert-Lappen links

2B Insert-Lappen rechts

2C Insert-Schlitz

3 (3¹) Befestigungselemente (z.B. Niete, Schrauben oder Stifte) 3A (3A') Bohrung für Befestigungselemente im Stammblatt

3B (3B¹) Bohrung für Befestigungselemente im Insert

4 harte Schneidstoffplatte

5 Steg im Stammblatt

5A Aussparung (Nut) im Stammblatt links

5B Aussparung (Nut) im Stammblatt rechts

5C Werkzeugauslauf des Wälzfräsers bzw. der Schleifscheibe

6 (6¹) Mittenversatz zwischen Bohrung im Stammblatt und

Bohrung im Insert

7 Nachschärfbereich

8 Insertsattel 8A Sattelraum

8B obere Stegfläche am Stammblatt

8C Sattelfläche am Insert

8D hintere Abstützfläche

9 Spanraum

großer (kräftiger) Stützbereich kleiner (schwächerer) Stützbereich hintere Sitzfläche untere Sitzfläche

Bezugsziffernliste für Figur 2

1.1 Stammblatt

2.1 Insert

2.1a Insertaussparung

2.1b Insert-Lappen

3.1(3.1') Befestigungselemente (z.B.Niete, Schrauben od.Stifte)

3.1a (3.1a¹) Bohrung für Befestigungselemente im Stammblatt

3.1b (3.1b¹) Bohrung für Befestigungselemente im Insert

4.1 harte Schneidstoffplatte

5.1 Steg im Stammblatt abwechselnd rechts oder links

5.1a Aussparung im Stammblatt abwechseln rechts oder links

5.1b Werkzeugauslauf des Wälzfräsers bzw. der Schleifscheibe

6.1 (6.V) Mittenversatz zwischen Bohrung im Stammblatt und Bohrung im Insert

7.1 Nachschärfbereich

8.1 Insertsattel

8.1a Sattelraum im Stammblatt

8.1b obere Stegfläche am Stammblatt

8.1c Sattelfläche am Insert

8.1d hintere Abstützfläche

9.1 Spanraum

10.1 großer (kräftiger) Stützbereich

11.1 kleiner (schwächerer) Stützbereich

12.1 hintere Sitzfläche

13.1 untere Sitzfläche

Claims

JOH. FRIEDRICH OHLER GmbH & Co. Hohenhagener Str. 46 D-42855 Remscheid

—PAfBfTANSPRUCHE

Werkzeug mit auswechselbaren Schneidkörpern zum Trennen, Schlitzen oder Nuten von Werkstücken wie z.B. Holz, Kunststoffe oder metallische Werkstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Zähne als Inserts 2 (2.1) ausgebildet, mit Schneidstoffplatten 4 (4.1) bestückt, nut- und federartig zusammengefügt und durch 1 bis 3 radial untereinander angeordnete Niete, Schrauben oder Stifte 3 (3') mit Anzug 6 (6¹) formschlüssig mit dem Stammblatt 1 verbunden sind, wobei die Schlitze (Nuten) 2C in die Inserts 2 und die Federn 5 durch taschenartige Aussparungen (Nuten) 5A bzw. 5B in das Stammblatt 1 eingearbeitet sind und der nichtgeschlitzte Sattel 8 des Inserts 2 die aufgelötete, geklemmte oder geklebte Schneidstoffplatte 4 trägt und über die Peripherie des Stammblattes 1 um einen bestimmten, von der Anzahl der Nachschärfungen abhängigen Betrag 7 hinausragt, so daß das Stammblatt 1 infolge des Schärfens nicht verändert wird und somit beliebig oft neu- bestückt werden kann.

Werkzeug nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Insert 2.1 im Befestigungsbereich durch einseitige Aussparung 2.1a lappenartig ausgebildet ist, eine, unter einem Winkel <X- geneigte Sattelfläche 8.1c aufweist und der Insert-Lappen 2.1b in eine entsprechende, einseitig, wahlweise auch abwechselnd rechts oder links, angeordnete Aussparung 5.1a mit Sattelfläche 8.1b eingefügt und mit Befestigungselementen 3.1 bzw. 3.1' und "Anzug" 6.1 (6.1') form- und kraftschlüssig mit dem Stammblatt 1 verbunden ist, so daß nach dem Vernieten bzw. Verschrauben oder Verstiften eine vorzugsweise bündige Stammblattoberfläche entsteht.