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MESSERKOPF
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Die Erfindung betrifft einen Messerkopf der im Oberbegriff des Patentanspruches
1 genannten Art. Dabei sollen unter dem Begriff "Messerkopf" im vorliegenden Falle
auch scheibenförmige, d.h. vergleichsweise dünne Fräswerkzeuge, sogenannte "Messerscheiben"
verstanden werden.
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Bei solchen Messerköpfen ist das Positionieren der Wendeschneidplatten
sowohl in radialer als auch in axialer Richtung bezüglich der Drehachse des Grundkörpers
eminent wichtig, damit die von den Schneiden im Betrieb beschriebenen Flugbahnen
möglichst deckungsgleich sind. Die richtige Positionierung ist noch von grösserer
Wichtigkeit, wenn die Wendeschneidplatten nach Abnützung deren einen Schneide zu
wenden sind.
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Bei den bekannten Messerkösfen der genannten Art liegt der zur Schneide
führenden, V-förmige Endabschnitt der einen, der Drehachse zugekehrten Schneide
der Wendeplatte in einem auf dem Grund der Ausnehmung eingearbeiteten, gegengleichen
v-förmigen Einschnitt.
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Dieser Einschnitt bildet den radial wirkenden Anschlag, der die Wendeschneidplatte
in radialer Richtung positi oniert. Die axiale Ausrichtung der Wendeschneidplatte
bezüglich des Grundkörpers wird sodann in der Regel mit Lehren vorgenommen.
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Diese Art der Positionierung der Wendeschneidplatten, insbesondere
in radialer Richtung, verbietet sich jedoch für Schneiden, die einen von der Geraden
oder
abweichenden Verlauf aufweisen, schon weil es praktisch nicht
vertretbar ist, den Einschnitt, der zur Aufnahme der der Drehachse zugekehrten Schneide
der Wendeschneidplatte bestimmt ist, genau gegengleich zum Verlauf der Schneide
bzw. des zu dieser führenden keilförmigen Endabschnittes in den Grundkörper einzuarbeiten.
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Zur Bearbeitung von besonders geformten Profilen an Werkstücken, beispielsweise
von verrundeten oder angefasten Aussen- und/oder Innenkanten von Fenster- und Türflügelrahmen
und von diesen zugeordneten Festrahmen, sowie von speziell profilierten Wassernuten
und/oder anderen Profilen, hat man sich bisher so beholfen, dass das spezielle Profil
in einfach geformte, d.h.
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gradlinige oder bogenförmige Segmente aufgeteilt wurde, und dann für
jedes dieser Segmente Wendeschneidplatten mit entsprechend geformten Schneiden hergestellt
hat. Die Wendeschneidplatten mit den jeweils gleich geformten Schneiden wurden sodann
entweder im Grundkörper, der die Hauptschneide trägt, jedoch separat von dieser,
oder in zusätzlichen Grundkörpern eingebaut. Da alle Sitze für alle Wendeschneidplatten
auf Hunderstel von mm aufeinander abgestimmt sein müssen, um ein genaues Fertigprofil
zu erhalten, ergibt sich ein enormer Aufwand in der Herstellung, der sich in den
Kosten niederschlägt. Dazu kommt für den Benützer das dauernde Wechseln und Wenden
vieler Schneidplatten, was einer rationellen Arbeitsweise widerspricht.
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Bei diesem Stand der Technik ist es als ein Zweck der Erfindung anzusehen,
einen Messerkopf der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem Wendeschneidplatten
mit beliebig geformten Schneiden verwendet werden können, und bei dem das Wenden
einer Wendeschneidplatte sehr einfach ist, wobei zugleich eine genaue Positionierung
derselben sowohl in radialer als auch in axialer Richtung ohne Zuhilfenahme weiterer
Hilfsmittel gewährleistet ist.
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Zu diesem Zweck weist der vorgeschlagene Messerkopf die im Kennzeichen
des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale auf.
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Dadurch ist die der Drehachse zugekehrte Schneide jeder Wendeplatte,
d.h. jene die nicht in Arbeitstellung ist, ihrer Rolle als in radialer Richtung
wirksamer Gegenanschlag enthoben. Daraus folgt ferner, dass den Schneiden der Wendeschneidplatten
eine beliebige Form gegeben werden kann, so dass sic'. mit einem einzigen Messerkopf
auch kompliziertere Profile in einem Arbeitsgang herstellen lassen. Ausser w müssen
bei abgenutzten Schneiden die Wendeschn leidplatten nur an einem Messerkopf gewendet
werden, wobei sich darüberhinaus die Verwendung einer Lehre zur axialen Postitionierung
erübrigt.
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Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Ausführungsbeispiele des vorgeschlagenen Messerkopfes sind nachstehend
anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine Teilansicht
in axialer Richtung auf einen Messerkopf Fig. 2 eine Ansicht einer Wendeschneidplatte
des Messerkopfes gemäss Fig. 1 in Richtung des Pfeiles II gesehen, Fig. 3 einen
vereinfachten Schnitt längs der Linie III - III der Fig. 1 unter Weglassung des
Klemmblockes, Fig. 4 eine Draufsicht auf den Messerkopf der Fig. 1 in Richtung des
Pfeiles IV, Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Ausführungsvariante in ähnlicher Darstellung
wie Fig. 4, Fig. 6 eine Teilansicht einer weiteren Ausführungsvariante in ähnlicher
Darstellung wie Fig. 1, Fig. 7 in der Darstellungsweise der Fig. 2 eine Ansicht
der im Messerkopf der Fig. 6 vorhandenen Wendeschneidplatte, Fig. 8 einen Schnitt
längs der Linie VIII - VIII der Fig. 6 und Fig. 9 in ähnlicher Darstellungsweise
wie Fig. 4 oder 5 eine Draufsicht auf den Messerkopf der Fig. 6.
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Es sei vorausgeschickt, dass in den Fig. 1, 4 und 5 Umrissschraffuren
nur deshalb angegeben sind, um
die verschiedenen Bestandteile besser
voneinander unterscheiden zu können.
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Zunächst wird auf die Fig. 1 - 4 Bezug genommen. Der in Fig. 1 erkennbare
Messerkopf 10 weist einen Grundkörper 11 mit einer zentralen Bohrung 12 auf. Der
Messerkopf 10 lässt sich damit auf eine nicht dargestellte Werkzeugspindel aufziehen
und im Sinne des Pfeiles 13 antreiben. Umfangsseitig ist der Grundkörper 11 mit
mehreren, in gleichmässigen Winkelabständen angeordneten Ausnehmungen 14 versehen,
die zur Aufnahme jeweils einer Wendeschneidplatte 15 und eines zugehörigen Klemmblockes
16 dienen. Im dargestellten Beispiel eines für Holzbearbeitung bestimmten Messerkopfes
sind zwei einander diametral gegenüberliegende Ausnehmungen 14 vorhanden. Es sind
aber auch drei oder mehrere solche Ausnehmungen möglich.
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Die Ausnehmung 14 besitzt eine Auflagefläche 17, gegen welche die
Wendeschneidplatte 15 mittels des Klemmblockes 16 festgespannt ist. Wie der Fig.
2 zu entnehmen ist, weist die Wendeschneidplatte 15 zwei einander gegenüberliegende,
in der Form kongruente, profilierte Schneiden 18, 19 auf, deren Verlauf zentralsymmetrisch
zu dem mit 20 bezeichneten Symmetriezentrum ist.
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Die Wendeschneidplatte 15 weist an ihren beiden schneidenfreien Seiten
je eine Ausnehmung in Form einer rechteckigen Kerbe 21 bzw. 22 auf. Die Kerbe 21
weist zwei Endflächen 23, 24, sowie eine Grund- oder Bodenfläche 25 auf, die die
beiden Endflächen 23, 24 miteinander verbindet. Ebenso weist die Kerbe 22 zwei Endflächen
26,
27, sowie eine diese verbindende Grundfläche 28 auf. Die Endfläche 23 ist zur Endfläche
27 zentralsymmetrisch bezüglich des Zentrums 20, ebenso die Endfläche 24 zur Endfläche
26 und die beiden Grundflächen 25, 28 zueinander.
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Der Fig. 1 und insbesondere der Fig. 3 ist zu entnehmen, dass an der
Auflagefläche zwei spielfrei in die Ausnehmungen 21 bzw. 22 passende, quaderförmige
Vorsprünge 29, 30 vorhanden sind, deren Höhe allerdings etwas geringer ist als die
Dicke der Wendeschneidplatte 15. Darauf wird noch zurückzukommen sein.
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Aus Fig. 1 und 4 ist ersichtlich, dass der Klemmblock 16 eine ebene,
der Wendeschneidplatte 15 zugekehrte Spannfläche 31 aufweist. Auf der der Spannfläche
31 gegenüberliegenden Seite weist der Klemmblock 16 eine Feder 32 auf, die in eine
an der der Auflagefläche 17 gegenüberliegenden Wand der Ausnehmung 14 eingearbeitete
Nut 33 eingreift. Ausserdem ist im Klemmblock 16 eine Sackbohrung 34 vorhanden,
die zur Aufnahme des Endes eines Innensechskantbolzens 35 dient, der in eine im
Grundkörper 11 vorhandene und von dessen Umfang bis in die Ausnehmung 14 reichende
Gewindebohrung 36 eingeschraubt ist und über den Klemmblock 16 die Wendeschneidplatte
15 gegen die Auflagefläche 17 festspannt. Nach dem Ausschrauben des Bolzens 35 lässt
sich somit der durch die Feder-Nut-Führung 32, 33 in radialer Richtung verschiebbar
geführte Klemmblock 16 in der Art eines Schiebers aus der Ausnehmung 14 in einer
zum Pfeil IV entgegengesetzten Richtung entfernen. Dadurch lässt sich
die
Wendeschneidplatte 15 rechtwinklig zur Auflagefläche 17 von dieser abheben.
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Die dem Klemmblock 16 bzw. seiner Spannfläche 31 zugekehrte Fläche
37 der Wendeschneidplatte 15 ist auch eben. Zu beachten ist nun, dass (im Gegensatz
zu herkömmlichen, zweischneidigen Wendeschneidplatten) beide Schneiden 18, 19 in
der Ebene dieser Fläche 37 liegen. Dieser Umstand ermöglicht es, dass beide Schneiden
18, 19, wenn sie einmal abgenützt sind, mit einer einzigen Schleifoperation nachgeschärft
werden können. Dabei verringert sich zwar neben der radialen Abmessung der Wendeschneidplatte
15 auch deren Dicke. Dies ist der Grund, weshalb die Höhe der Vorsprünge 29, 30
geringer ist, als die Dicke der Wendeschneidplatte 15. Es genügt somit, alle Wendeschneidplatten
eines Messerkopfes gemeinsam auf ihren Flächen 37 plan und auf dieselbe Dicke nachzuschleifen.
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Dies ist ein ganz besonderer Vorteil des dargestellten Messerkopfes.
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Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsvariante unterscheidet sich
von jener der Fig. 1 - 4 lediglich dadurch, dass die Wendeschneidplatte 15 und damit
auch die Auflagefläche 17, die Spannfläche 31 des Klemmblockes 16 und dessen Feder-Nut-Führung
nicht in zur Drehachse des Grundkörpers 11 parallelen Ebenen liegen. Dieser Messerkopf
ist daher "schrägverzahnt".
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Eine weitere Ausführungsform ist in den Fig. 6 - 9 dargestellt, wobei
in der nachfolgenden Beschreibung hauptsächlich auf die Unterschiede gegenüber der
Ausführungsform
der Fig. 1 - 4 hingewiesen werden soll, um Wiederholungen nach Möglichkeit zu vermeiden.
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Der Fig. 9 ist zu entnehmen, dass die Dicke des Grundkörpers 11 im
Vergleich zu Fig. 1 - 4 erheblich geringer ist. Die Wendeschneidplatte 15 besitzt
auch hier die beiden Ausnehmungen 21, 22 (Fig. 7), die von den schneidenfreien Seiten
ausgehen. Die Breite des zwischen den Ausnehmungen 21, 22 liegenden Abschnittes
37' der Wendeschneidplatte 15 gemäss Fig. 7 entspricht aber hier etwa der Dicke
des Grundkörpers 11, so dass an dessen zur Aufnahme der Wendeschneidplatte 15 dienenden
Auflageflächen 17 (Fig. 6) keine quaderförmigen Vorsprünge vorhanden sein können,
die spielfrei in die Ausnehmungen 21, 22 passen.
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Daher hat, wie besonders deutlich der Fig. 8 hervorgeht, der zwischen
den Ausnehmungen 21, 22 liegende Abschnitt 37' der Wendeschneidplatte an ihrer der
Auflagefläche 17 zugekehrten Seite die Form eines Satteldaches. Dementsprechend
ist auch die Auflagefläche 17 ein gegengleich geformter, V-förmiger Einschnitt,
der genau dieselbe Länge aufweist wie der Abschnitt 37',wobei diese profilierte
Auflagefläche 17, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, von der der in Drehrichtung 13
zugewandten Seite der Ausnehmung 14 im Grundkörper erhaben ist.
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Die Anschläge, die die radiale Positionierung der Wendeschneidplatte
15 dieser Ausfühungsform ermöglichen, sind die Schultern 38, 39 bzw. 40, 41 am Ende
des Abschnittes 37', wobei die Schulter 38 zentralsymmetrisch zur Schulter 41 bezüglich
des Zentrums 20 ist, und die Schulter 30 zentralsymmetrisch zur Schulter
40.
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Mit den Schultern 39 bis 41 wirken die beiden Stirnflächen 42 und
43 der, wie erwähnt, in der Ausnehmung 14 erhabenen Auflagefläche 17 zusammen. Diese
beiden Stirnflächen 42 und 43 bilden somit die Vorsprünge die spielfrei in den Zwischenraum
zwischen den Schultern 38, 39 bzw. 40 hineinpassen. Die axiale Positionierung erfolgt
hier einerseits durch das Zusammenwirken des Profils des Abschnittes 37' mit jenem
der Auflagefläche 17, sowie dadurch, dass hier die Schneiden 18, 19 tragenden Endabschnitte
mit den freien Endflächen 23, 24 bzw. 26, 27 der Ausnehmungen 21, 22 die Flachseiten
des Grundkörpers 11 übergreifen.
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Ein weiterer Unterschied besteht darin (Fig. 9), dass hier für die
Feder-Nut-Führung des Klemmblockes 16 die Nut 33 im Klemmblock 16 selbst und dementsprechend
die Feder 32 an der der Auflagefläche 17 gegenüberliegenden Fläche der Ausnehmung
14 ausgebildet ist.
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Obwohl bei der in Fig. 7 dargestellten Wendeschneidplatte die Schneiden
18, 19 einen geradlinigen Verlauf aufweisen, können sie auch hier einen beliebig
profilierten Verlauf haben, vorausgesetzt dass die Zentralsymmetrie bezüglich des
Zentrums 20 gewahrt ist.
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Wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 - 4 und jenem der Fig. 5 liegen
auch bei der Wendeschneidplatte 15 der Fig. 7 die Schneiden 18 und 19 in einer zur
Spannfläche 31 des Klemmblockes 16 koplanaren Ebene, was die bereits dargelegten
Vorteile beim Nachschleifen ergibt.