DE3124666C2

DE3124666C2 - Vorrichtung zum Abstechen gedrehter Metallteile

Info

Publication number: DE3124666C2
Application number: DE19813124666
Authority: DE
Inventors: Lorenz 4787 Gesecke Wieneke
Original assignee: Individual
Current assignee: Rienhoff Barbara 71287 Weissach De
Priority date: 1981-06-24
Filing date: 1981-06-24
Publication date: 1987-02-26
Also published as: DE3124666A1

Abstract

In einem Halter (3) der Abstechvorrichtung ist auswechselbar eine dünne Messerscheibe (4) mit kreisförmiger Grundform und umfangmäßig vorstehenden Schneidzähnen (5) festgelegt. Der Halter (3) besitzt werkstückseitig einen teilkreisförmigen Ausschnitt (7), in dessen Bereich die Messerscheibe (4) mit einem den Abstechvorgang durchführenden Schneidzahn (5) freiliegt; dabei wird der Halter (3) mit Messerscheibe (4) quer zur Drehachse des Werkstückes (1) verschoben und das gedrehte Werkstück (1) vom Material (2) abgetrennt. Die Messerscheibe (4) ist durch Fixierstifte (8) und Zentrierbund (10) an beiden Halterseiten lagefixierbar und wird durch eine elastische, tellerartige Spannscheibe (11) mit Gewindebolzen (12) und Mutter (13) am Halter (3) gehalten. Beim Anziehen der Mutter (13) wirkt die Spannscheibe (11) mit günstigen Spannkräften auf die Messerscheibe (4) ein, die insbesondere im Bereich des Halterausschnittes (7) ein Flattern der Messerscheibe (4) beim Abstechen vermeiden. Die Messerscheibe (4) ist bei Abnutzung eines Zahnes (5) nach Lösen der Mutter (13) und Spannscheibe (11) verstellbar (verdrehbar) und ein unverbrauchter Zahn (5) gelangt in den Halterausschnitt (7). Durch die dünne Messerscheibe (4) entsteht beim Abstechen ein minimaler Materialverlust, was sich äußerst kostengünstig und wirtschaftlich auswirkt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abstechen gedrehter Metallteile mit einer im Prinzip kreisförmigen Messerscheibe mit mindestens einem Schneidzahn am Messerumfang, die mittels einer zentrischen Verschraubung zwischen einer Halteplatte und einer Spannscheibe eingespannt ist. Die Messerscheibe ist durch in Eingriff stehende Elemente in ihrer Arbeitslage gesichert. Halteplatte und Spannscheibe haben eine der Messerscheibe angepaßte Kreisform, sind jedoch im Bereich des eingesetzten Schneidezahns ausgeschnitten.
Eine Vorrichtung dieser Art kann als Zusatzgerät für eine automatische Drehmaschine eingesetzt werden. Die Vorrichtung wird beim Abstechen mittels eines Schlittens an das abzudrehende Werkstück herangeführt, wobei sich die Spitze eines Schneidezahns zum Mittelpunkt des sich drehenden Werkstückes hin bewegt.
Die Abstechvorrichtung gleicher Art ist bekannt aus der DT-PS 5 19 688. Dabei ist nur eine Schneidkante vorgesehen. Die Messerscheibe hat über einen Teil ihres Umfangs Zähne, die in entsprechende Zähne eines Halters eingreifen, so daß dadurch die Arbeitslage der Messerscheibe gesichert ist. Eine Abstechvorrichtung ähnlicher Art (US-PS 31 82 534) hat eine Messerscheibe mit mehreren über den Kreis herum verteilten Schneidkanten. Die Arbeitslage der Messerscheibe wird durch den Eingriff eines Stiftes am Halter in ein Loch an der Scheibe fixiert. Schließlich ist noch ein Abstechwerkzeug bekannt (US-PS 29 07 099), wo die Schneidkanten an einem sternförmigen oder an einem S-förmigen Abstechmesser ausgebildet sind.
Die bekannten Abstechwerkzeuge haben gemeinsam, daß die jeweiligen Messerscheiben hinsichtlich eines beachtlichen Teils ihrer Oberfläche frei und nicht eingespannt sind. Die Messerscheiben müssen also, damit sie beim Abstechen nicht flattern, durch Materialstärke eine Eigenstabilität haben oder eine Verstärkung am Umfang (DT-PS 5 19 688). Beim Abstechen ist der Anfall an Werkstoff bei den bekannten Vorrichtungen der Stärke der Messerscheibe entsprechend groß. Zur Aufnahme extrem dünner Messerscheiben sind die bekannten Vorrichtungen nicht geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Abstechen gedrehter Metallteile der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei Aufnahme extrem dünner Messerscheiben ein wirtschaftlicher Einsatz in Dauerbetrieb möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Die Unteransprüche haben bevorzugte Ausführungsformen zum Inhalt.
Bei einer solchen Vorrichtung ist eine Einspannung der Messerscheiben nahezu über deren gesamter Oberfläche gewährleistet. Die Einspannung ergibt sich durch die besondere konkav gewölbte Form und elastische Ausführung der Spannscheibe, denn beim Festziehen der zentralen Verschraubung wird die Spannscheibe durch Verformung eben und löst auf ihrer gesamten Oberfläche eine Spannung aus. Diese Spannung wird auch im wesentlichen über die gesamte Oberfläche der Messerscheibe übertragen, denn der Ausschnitt an der Spannscheibe und am Halter, der zur Aufnahme des abzudrehenden Werkstücks nötig ist, ist auf das nötigste Maß beschränkt. Die Praxis hat gezeigt, daß Messerscheiben im Bereich von 0,5 bis 1,5 mm eingesetzt werden können. Dadurch, daß das Flattern beim Abstechen ausgeschaltet ist, bleibt auch die Lebensdauer entsprechend groß. An einer Messerscheibe können zahlreiche Schneidezähne vorgesehen sein. Wenn ein Schneidezahn abgenutzt ist, wird durch Umsetzen der Scheibe der nächste Zahn in Arbeitsstellung gebracht und die Vorrichtung ist wieder einsatzfertig. Ein Nachschleifen ist erst bei Abnutzung sämtlicher Zähne erforderlich. Entsprechend der extrem dünnen Wandstärke der Messerscheibe ist auch der Werkstoffanfall beim Abstechen extrem gering.
Anspruch 2 hat eine bevorzugte Relation zwischen dem Teilkreis-Ausschnitt und dem Scheibendurchmesser zum Inhalt. Es ergibt sich dabei eine ausreichend große eingespannte Fläche, die ein Flattern verhindert, andererseits ist der freie Raum zur Aufnahme des Werkstückes relativ groß.
Wenn gemäß der weiteren Erfindung die Halteplatte so ausgebildet ist, daß an beiden Oberflächen die Messerscheibe angebracht werden kann, dann besteht die Möglichkeit, die Messerscheibe in unmittelbarer Nähe der Drehspindel oder in einem größeren Abstand davon einzustellen.
Anhand der Zeichnung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Abstechvorrichtung für gedrehte Metallteile mit einer Messerscheibe und einem diese aufnehmenden Halter,
Fig. 2 eine Draufsicht auf dieselbe Abstechvorrichtung mit in strichpunktierten Linien angedeuteten Drehmaschinenteilen,
Fig. 3 eine Seitenansicht des Halters und
Fig. 4 eine Draufsicht auf den Halter mit Messerscheibe und Befestigungsteilen in Explosionsdarstellung und in beidseiter Messerscheibenanordnungsmöglichkeit (volle und gestrichelte Linien).
Die erfindungsgemäße Abstechvorrichtung für gedrehte Metallteile 1, die von Stangen- oder Rohrmaterial 2 abgetrennt werden sollen, ist als Zusatzgerät für automatische Drehmaschinen ausgeführt und weist einen Halter 3 und ein daran auswechselbar festgelegtes Abstechwerkzeug 4 auf; dieses Abstechwerkzeug 4 ist von einer dünnen Messerscheibe mit kreisförmiger Grundform und umfangmäßig vorstehenden Schneidzähnen 5 gebildet, von denen jeweils immer nur ein Schneidzahn 5 in der wirksamen Arbeitsstellung ( Abstechstellung) steht.
Die Anzahl der am Messerscheibenumfang mit gleich großem Abstand (Winkelversatz) vorgesehenen Schneidzähne 5 läßt sich beliebig wählen und ist abhängig vom Durchmesser der Messerscheibe 4 und von der Querschnittsgröße des abzustechenden Metallteiles 1.
In bevorzugter Weise hat die Messerscheibe 4 einen Durchmesser, der etwa doppelt so groß ist wie der Abstechquerschnitt. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, die Schneidzähne 5 mit unterschiedlich großem Umfangsabstand zueinander vorzusehen.
Die Stärke der Messerscheibe 4 beträgt in günstiger Weise etwa 1 mm, so daß mit dieser geringen Stärke auch nur ein geringer Materialabfall beim Abstechen entsteht.
Der Halter 3 besitzt eine Anlage- und Lagefixierplatte 6 für die Messerscheibe 4, die in der Größe mindestens der Grundformgröße der Messerscheibe 4 entspricht.
Diese Platte 6 ist an ihrer dem abzustechenden Metallteil 1 zugewendeten Seite (Umfangseite) mit einem teilkreisförmigen Ausschnitt 7 versehen, dessen Radius "X" auf den Durchmesser des abzustechenden Metallteiles 1 abgestellt ist, d. h., dieser Ausschnittradius bestimmt die Querschnittsgröße des größmöglichen, abzustechenden Metallteiles 1.
Im Bereich dieses Ausschnittes 7 liegt mindestens ein Schneidzahn 5 frei und dieser freiliegende Schneidzahn 5 wird am sich drehenden Stangen- oder Rohrmaterial 2 zum Abtrennen des gedrehten Metallteiles 1 wirksam.
Der wirksam (arbeitende) Schneidzahn 5 wird mit seiner schneidenden Zahnkante 5 a auf den Mittelpunkt des Metallteiles 1 eingerichtet und durch radiales Verschieben der Messerscheibe 4 gegenüber dem sich drehenden Material 1 erfolgt die spanabhebende Abstecharbeit.
Wie aus Fig. 1 der Zeichnung ersichtlich ist, liegen in dem teilkreisförmigen Ausschnitt zwar drei Schneidzähne 5 mit ihrer Schneidkante 5 a frei, jedoch kann nur der mittlere, auf den Mittelpunkt (die Drehachse) des Materials 2 und somit Metallteiles 1 ausgerichtete Zahn 5 mit seiner Schneidkante 5 a die Abstecharbeit durchführen; die übrigen Zahn-Schneidkanten 5 a sind wirkungslos und stören den Abstechvorgang nicht, da sie erst nach der Spanarbeit des wirksamen Zahnes 5 in die erstellte Abstechnut hineingreifen.
Für die verdrehsichere Lagefixierung der Messerscheibe 4 an der Halterplatte 6 weist diese mindestens zwei sich auf der durch die Messerscheiben-Drehachse gehenden Achse gegenüberliegende Fixierstife (-vorsprünge) 8 auf, die an beiden Anlageseiten der Platte 6 vorstehen. Dadurch ist die Messerscheibe 4 wahlweise an der einen oder anderen Seite der Platte 6 lagefixierbar, was eine umkehrbare Anordnung der Messerscheibe 4 zuläßt.
Entsprechend dieser Fixierstifte 8 besitzt die Messerscheibe 4 Aufsteckbohrungen 9, die dabei derart angeordnet sind, daß die Messerscheibe 4 mit jedem ihrer Zähne 5 an dem Halter 3 festgelegt werden kann, daß stets die wirksame Schneidkante 5 a auf den Mittelpunkt des Material- Querschnittes eingerichtet ist. Jede Aufsteckbohrung 9 liegt auf der radialen Verlängerung der Schneidkante 5 a zur Messerscheiben-Drehachse mit Abstand zum Schneidzahn 5.
Wie bereits ausgeführt, läßt sich die Messerscheibe 4 an der rechten oder linken, rechtwinklig zur Drehachse des Materials 2 stehenden Seite der Platte 6 festlegen und dabei greift die Messerscheibe 4 mit einer zylindrischen Bohrung (nicht dargestellt) über einen an der jeweiligen Anlageseite der Platte 6 vorstehenden Zentrierbund 10, der jedoch in seiner abstehenden Stärke maximal der Stärke der Messerscheibe 4 entspricht.
Neben dieser Zentrierung 10 erfolgt die weitere Lagefixierung der Messerscheibe 4 durch die Fixierstifte 8, die in die Bohrung 9 der Messerscheibe 4 einfassen. Die Befestigung der Messerscheibe 4 am Halter 3 wird durch eine elastische Spannungscheibe 11 mit Gewindebolzen 12 und einer Mutter 13 vorgenommen.
Die Spannscheibe 11 ist tellerartig ausgebildet und hat eine an der Messerscheibe 4 anpreßbare, konkav gewölbte Anlagefläche 11 a - diese Anlagefläche 11 a wird in ihrer Konizität in Fig. 4. durch den Winkel α gekennzeichnet.
An der gewölbten Anlagefläche 11 a hebt sich der Gewindebolzen 12 ab, der auf einem Teil seiner Länge gewindelos ausgeführt ist und durch seine Bohrung 14 im Halter 3 geführt faßt. Auf den aus der anderen Halterseite herausragenden Gewindebolzen 12 wird dann die Mutter 13 aufgeschraubt und beim Anziehen der Mutter 13 erfolgt eine Verformung der elastischen Spannscheibe 11, indem ihre gewölbte Anlagefläche 11 a plan an die Messerscheibe 4 herangezogen wird, so daß dadurch Spannkräfte auf die Messerscheibe 4 einwirken, die insbesondere im Bereich des Ausschnittes 7 ein Flattern der Messerscheibe 4 beim Abstechen verhindern - die Messerscheibe 4 ist zwischen Spannscheibe 11 und Halterplatte 6 sicher eingespannt festgelegt.
Die Mutter 12 hat eine über den Zentrierbund 10 fassende Vertiefung 13 a und die Spannscheibe 11 besitzt anlageflächenseitig Durchgangsbohrungen 15 zur Aufnahme der Fixierstifte 8, wodurch auch gleichzeitig die Spannscheibe 11 beim Anziehen der Mutter 13 gegen Verdrehen gesichert wird. Die Spannscheibe 11 ist entsprechend dem Halterausschnitt 7ebenfalls mit einem Ausschnitt 7 a zur Freilegung des Schneidzahnes 5 ausgestattet.
In Fig. 4 ist im unteren Bereich die Messerscheibe 4 und die Spannscheibe 11 in gestrichelten Linien dargestellt, was die Anordnungsmöglichkeit der Messerscheibe 4 an der anderen Halterseite verdeutlichen soll.
An der Halterplatte 6 ist dem Ausschnitt 7 abgewendet ein Befestigungsprofil 16, wie Schwalbenschwanzprofil, angeformt, mit dem der Halter 4 an einem Aufnahmekörper 17 festgelegt ist. Der Halter 3 wird in eine entsprechende Schlitznut des Aufnahmekörpers 17 eingeschoben und durch seitliche Klemmschrauben 18 festgelegt. Eine in Längsrichtung des Befestigungsprofiles 16 verlaufende und dasselbe durchfassende Stellschraube 19 wirkt in einem Anschlag 20 des Aufnahmekörpers 17 zusammen und durch diese Stellschraube 19 wird die genaue Mitteneinstellung der Messerscheibe 4 mit ihrem wirksamen Zahn 5 auf die Drehachse des Materials 2 vor dem Anziehen der Klemmschrauben 18 vorgenommen.
Der Aufnahmekörper 17 mit Halter 3 wird an einem Schlitten festgelegt, welcher quer (rechtwinklig) zur Material-Drehachse verfahrbar ist. In Fig. 2 ist in strich-punktierten Linien die Drehspindel 21 der Drehmaschine, das Stangenmaterial 2, das gedrehte Metallteil (Werkstück) 1 während der Abstecharbeit und ein Greifer 22 der Drehmaschine zur Aufnahme des abgestochenen Metallteiles 1 dargestellt.
Zum Abstechen des gedrehten Werkstückes 1 wird der freiliegende Zahn 5 der Messerscheibe 4 radial am Umfang des Abstechquerschnittes angesetzt und bis zum Mittelpunkt des Materials 2 gefahren, wobei das Material 2 mit dem abzustechenden, gedrehten Metallteil 1 verdreht wird. Bei Abnutzung des Zahnes 5 wird durch Lösen der Mutter 13 und Spannscheibe 11 ein Umrüsten der Messerscheibe 4 möglich, indem diese um einen Zahn 5 verdreht und anschließend durch die Spannscheibe 11 mit Mutter 13 wieder festgesetzt wird.

Claims

1. Vorrichtung zum Abstechen gedrehter Metallteile mit den Merkmalen

- sie hat eine im Prinzip kreisfömige Messerscheibe mit zumindest einem Schneidzahn am Umfang, die mittels einer zentrischen Verschraubung zwischen einer Halteplatte und einer Spannscheibe eingespannt ist;

- Halteplatte und Spannscheibe haben die Form von der Messerscheibe angepaßten Teilkreisen;

- Halteplatte und Messerscheibe haben Elemente, die zwecks Sicherung der Arbeitslage der Messerplatte miteinander in Eingriff stehen;

gekennzeichnet durch die nachfolgenden Merkmale:

- die Messerscheibe (4) hat beidseitig durchgehend ebene Flächen;

- die Spannscheibe (11) hat eine tellerförmige Fläche (11 a), die sich durch elastische Verformung einer ebenen Fläche der Messerscheibe anpaßt;

- Halteplatte (3) und Spannscheibe (11) haben als Ausschnitte dem Werkstück angepaßte Teilkreise (7, 7 a);

- zur Fixierung der Messerscheibe sind an der Halteplatte Stifte (8) angebracht, die in Bohrungen (15) an der Messerscheibe eingreifen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkreis-Ausschnitte (7, 7 a) einen Durchmesser haben, der etwa halb so groß ist wie der Messerscheibendurchmesser.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltescheibe (3) beidseitig Anlageflächen für die Messerscheibe hat, jeweils mit Stiften (8) und einem Zentrierbund (10).