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Klemmvorrichtung für einen Schneideinsatz Die Erfindung betrifft
eine Klemmvorrichtung für einen Schneideinsatz an einem stehenden oder rundlaufenden
Werkzeug mit wenigstens einer, an seiner Stirnseite angeordneten Ausnehmung mit
im Winkel zueinander verlaufenden Anlageflächen für den mit einer mittels bohrung
versehenen Schneideinsatz, der mittels eines mit einem zylindrischen Spannkopf in
die Mittelbohrung hineinragenden und mit einem Gewinde fuß in eine Gewindebohrung
des Werkzeuges eingreifenden Spannbolzens unter Zwischenlage einer ebenfalls mit
einer Mittelbohrung versehenen Auflageplatte gegen die Anlageflächen klemmbar ist,
wobei die Klemmkraft durch eine geringe Kippbewegung des Spannbolzens erzeugt wird,
wenn er mit einem verdickten Mittelteil an einem am Eintritt der Gewindebohrung
angeordneten Konus aufläuft, und wobei die Auflageplatte mit einem Ansatz einen
am Spannbolzen vorgesehenen Bund mit axialem Spiel hintergreift.
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Klemmvorrichtungen für den Schneideinsatz eines stehenden oder rundlaufenden
Werkzeuges für die spanabhebende Bearbeitung entsprechend der vorstehend beschriebenen
Gattung sind bekannt.
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Bei diesen Klemmvorrichtungen ist die Auflage platte für den Schneideinsatz
so ausgebildet, daß sie an ihrer dem Werkzeug zugewendeten Auflageseite einen in
ihre Mittelbohrung hineinragenden Ansatz besitzt, der mit Spiel von einem am Spannbolzen
vorgesehenen Bund übergriffen wird. Diese Ausbildung der Auflageplatte hat den Nachteil,
daß sie nur an einer Seite als Auflage für den Schneideinsatz verwendet werden kann,
also nicht wendbar ist. Ferner besteht bei diesen bekannten Klemmvorrichtungen das
verdickte Mittelteil des Spannbolzens, welches an dem am Eintritt
aer
Gewindebohrung des Werkzeuges angeordneten Konus aufläuft aus einem zylindrischen
Teil, an den sich ein Konus anscliet. Der verdickte Mittelteil mit dieser räumlichen
ostruktio liegt dem Konus des Werkzeuges im Bereich des Sberganges zwischen seinem
zylindrischen Teil und seinem konischen Teil an, so da2 eie linieförmige Brührung
zustande kommt. Diese linienförmige Berührung hat den Nachteil, daß sich der verdickte
Mittelteil allmählich in den Konus des Werkzeuges eingräbt, so daß der Spannbolzen
mit zunehmendem Alter des Werkzeuges immer tiefer in die Gewindebohrung hineingeschraubt
werden muß, damit seine Längsachse zurn %rerspannen ces Schneideinsatzes noch um
einen ausreichenden Winkel gekippt werden kann.
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Davon ausgehend liegt der Erfindung die A u f g a b e zugrunde, die
bekannte Klemmvorrichtung so zu verbessern, daß ihre Verschleißteile, nämlich die
Auflage platte und der Spannbolzen, eine längere Standzeit haben.
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Als technische L ö s u n g dieser Aufgabe wird vorgeschMgen, daß der
Ansatz der Auflage platte in der quer zur Mittelbohrung verlaufenden Mittelebene
liegt, daß die Auflageplatte in Bezug auf diese Mittelebene und auch in Bezug auf
die in Richtung der r,littelbohrung verlaufenden Diagonalebenen symmetrisch ausgebildet
ist und daß der verdickte Mittelteil des Spannbolzens als Kugelkörper ausgebildet
ist.
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Bei einer praktischen Ausführungsform hat es sich als zweckmäßig erwiesen,
daß der Ansatz der Auflageplatte einen trapezförmigen Querschnitt besitzt und gleichzeitig
der Bund des Spannbolzens an seiner dem Ansatz zugewendeten Unterseite abgeschrägt
ist, so daß die einander zugewendeten Schrägflächen an der Auflage platte und an
dem Ansatz parallel zueinander verlaufen. Diese Ausbildung und Anordnung der Schrägflächen
am Ansatz und am Spannbolzen hat den Vorteil, daß ein Spannweg für den Spannbolzen
zur Verfügung
stent, der etwa der hälfte dr Sicke der Auflageplatte
entspricht.
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Eine erfindungsgemäß ausgebildete Klemmvorrichtung hat den herausragenden
Vorteil, daß die Auflageplatte, wen sie beispielsweise im Grundriß als Rhombus ausgebildet
ist, nicht nur einmal um t8o0 gedreht werden kann, wenn sie an der Außenwand beschädigt
worden ist, sondern zusätzlich auch noch wendbar ist, so daß sie praktisch in vier
verschiedenen Positionen benutzbar ist. Dadurch wird die Standzeit der Auflageplatte
im Vergleich zu der bekannten Klemmvorrichtung glatt verdoppelt.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäB aisgebildeten Klemmvorrichtung
besteht darin, daß der Spannbolzen mit seinem als Kugelkörper verdickten Mittelteil
auf den Konus im Werkzeug aufläuft, so daß eine räumlich gekrümmte flächenmäßige
Berührung zustande kommt, wodurcn die spezifische Flächenpressung und damit der
Verschleiß sowohl a Konus des Werkzeuges als auch am Spannbolzen drastisch vermindert
wird.
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Bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Klemmvorrichtung wirken die
für die Auflageplatte und den Spannbolzen vorgeschlagenen Verbesserungen im Sinne
der zu lösenden Aufgabe dahingehend zusammen, daß diese beiden Verschleißteile eine
erheblich längere Standzeit haben, als es bei den bekannten Klemmvorrichtungen dieser
Konstruktion der Fall ist.
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Weitere Einzelheiten und Vorteil des Gegenstandes der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen, in denen eine
erfindungsgemäß ausgebildete Klemmvorrichtung am Beispiel eines feststehenden Klemmstahlhalters
und am Beispiel eines rundlaufenden Fräsmesserkopfes als Werkzeuge in Ansichten
und Schnitten dargestellt ist. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1
einen Klemmstahlhalter in Seitenansicht; Fig. 2 denselben Klemmstahlhalter um 900
gedreht in Ansicht von der Bearbeitungsseite her; Fig. 3 das vergrößerte Ende desselben
Klemmstahlhalters zur Veranschaulichung der Klemmvorrichtung teilweise in der Längsachse
des Spannbolzens geschnitten; Fig. 4 einen Fräsmesserkopf in Seitenansicht; Fig.
5 denselben Fräsmesserkopf teilweise geschnitten in Seitenansicht; Fig. 6 einen
vergrößerten Ausschnitt desselben Fräsmesserkopfes entlang der Linie VI-VI in Fig.
5 geschnitten.
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Bei einem in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Klemmstahlhalter 1
ist an der in Bewegungsrichtung vornliegenden Stirnseite eine Ausnehmung 2 mit im
Winkel zueinander verlaufenden Anlageflächen 5 und 4 für einen Schneideinsatz 5
angeordnet. Der Schneideinsatz 5 besitzt eine Mittelbohrung 6 und hat in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel eine im Grundriß rhombische Form.
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Unter dem Schneideinsatz 5 ist eine im Grundriß etwas kleinere, aber
ebenfalls rhombisch gestaltete Auflage platte 7 mit einer Mittelbohrung 8 angeordnet.
In der Mittelbohrung 8 der Auflageplatte 7 ist in der Mittelebene ein Ansatz 9 mit
trapezförmigem Querschnitt angeordnet.
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In den Mittelbohrungen 6 und 8 des Schneideinsatzes 5 und des Ansatzes
9 ist ein Spannbolzen 10 angeordnet, der mit einem zylindrischen
Spannkopf
11 in die Mittelbohrung 6 des Schneideinsatzes 5 und mit einem Gewindefuß 12 in
eine Gewindebohrung 15 des Klemmstahlhalters 1 eingreift. Sowohl in dem Spannkopf
11 als auch in dem Gewindefuß 12 des Spannbolzens 1C ist je eine Vertiefung 14 mit
Anlageflächen für einen Imbusschlüssel vorgesehen.
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Im Bereich der Auflageplatte 7 ist der Spannbolzen 10 mit einem Bund
15 versehen, dessen Außendurchmesser etwas größer als der Innendurchsser des Ansatzes
9 ist. An seiner dem Ansatz 9 zugewendeten Unterseite ist der Bund 15 mit einer
Schrägfläche 16 versehen, die parallel zu den axial gerichteten Seitenflächen des
Ansatzes 9 verläuft.
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Zwischen dem Ansatz 9 und der Gewindebohrung 13 ist in dem Klemmstahlhalter
1 als Ubergang ein Konus 17 vorgesehen, dessen Innenseite der Spannbolzen 10 mit
einem Kugelkörper 18 anliegt.
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Bei einem in den Figuren 4 bis 6 dargestellten Fräsmesserkopf 21 sind
an der in Bewegungsrichtung vornliegenden Stirnseite mehrere Auflagezähne 22 vorgesehen,
die wie bei dem vorstehend beschriebenen Klemmstahlhalter 1 je eine Ausnehmung 2
mit Anlageflächen 5, 4 für einen Schneideinsatz 5 besitzen. Die Klemmvorrichtung
für den Schneideinsatz 5 des Fräsmesserkopfes 21 ist im übrigen mit der vorstehend
für den Klemmstahlhalter 1 beschriebenen Klemmvorrichtung identisch, so daß eine
erneute Beschreibung sich erübrigt.
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Die in den Figuren 5 und 6 für einen Klemmstahlhalter 1 und einen
Fräsmesserkopf 21 dargestellte Klemmvorrichtung funktioniert folgendermaßen: Nach
dem Aufstecken des Schneideinsatzes 5 auf den Spannkopf 11 des Spannbolzens 10 wird
letzterer mit einem Imbusschlüssel in die Gewindebohrung 15 hineingeschraubt. Dabei
l sich der Kugelkörper 18 des Spannbolzens 10 gegen den Konus 17 im Klemmstahlhalter
1 bzw.
im Auflagezahn 22. Die Passungen zwischen dem Innengewinde
in der Gewindebohrung 13 und dem Außengewinde am Gewindefuß 1 sind so gewählt, daß
die Längsachse des Spannbolzens 10 um einen Kippwinkel Ot auf einem sehr spitzen
Kegelmantel bewegt werden kann.
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Außerdem ist die Längsachse des Konus 17 geringfügig nach innen gegenüber
der Längsachse der Gewindebohrung 13 versetzt, so daß der Kugelkörper 18 des Spannbolzens
10 nur an einer Seite mit dem Konus 17 in Berührung kommt, während er an der anderen
Seite zum Konus 17 hin etwas Spiel hat.
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Zwischen dem Bund 15 am Spannbolzen 10 und dem Ansatz 9 in der Mittelbohrung
8 der Auflageplatte 7 steht ein maximaler axialer Spannweg x zur Verfügung.
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Infolge der vorstehend beschriebenen Anordnung und Ausbildung der
Klemmvorrichtung wird der Spannkopf 11 beim Einschrauben des Spannbolzens 10 in
die Gewindebohrung 15 um einen kleinen radialen Spannweg y bewegt und preßt den
Schneideinsatz 5 in die Ausnehmung 2.
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Es ist ohne weiteres erkennbar, daß eine zuverlässige Klemmung des
Schneideinsatzes 5 nur solange erreicht werden kann, wie der maximale axiale Spannweg
x zwischen dem Bund 15 und dem Ansatz 9 nicht erschöpft ist. Deshalb ist es sehr
wichtig, den Verschleiß im Klemmbereich zwischen dem Kugelkörper 18 des Spannbolzens
10 und dem Konus 17 möglichst gering zu halten.
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Sobald der Spannbolzen 10 nur etwas aus der Gewindebohrung 15 herausgeschraubt
wird, kommt der Schneideinsatz 5 wieder frei und kann abgenommen, gedreht, gewendet
oder ausgetauscht werden. Zum Drehen oder Wenden der Auflageplatte 7 ist es erforderlich,
den Spannbolzen 10 vollständig aus der Gewindebohrung 15 herauszuholen.
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Alle in der Beschreibung erwähnten und in den Zeichnungen dargestellen
neuen Merlanale sind erfindungswesentlich, auch sowtt sie in den Ansprüchen nicht
ausdrücklich beansprucht worden sind.
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Bezugszeichenliste: 1 Klemmstahlhalter Aus Ausnehmung Anlagefläche
4 Anlagefläche 5 Schneideinsatz 6 Mittelbohrung 7 Auflageplatte ittelbohrung 9 Ansatz
10 Spannbolzen 11 Spannkopf 12 Gewindefuß 15 Gewindebohrung 14 Vertiefung 15 Bund
16 Schrägfläche 17 Konus 18 Kugelkörper 21 Fräsmesserkopf 22 Auflagezähne Kippwinkel
x Spannweg y Spannweg
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