DE3634523A1 - Drehmeissel mit auswechselbarer schneidplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehmeißel mit auswechselbarer Schneidplatte, insbesondere für Einstech- und Langdreharbei­ ten, bestehend aus einem Halterschaft mit einer seitlich offenen Ausnehmung zur lösbaren Aufnahme einer Schneidplatte, wobei die Ausnehmung keilartig schräg zueinander verlaufende Sitz­ flächen und die Schneidplatte einen formschlüssig zwischen die Sitzflächen einführbaren Steckschaft aufweist.

Bei einem bekannten Drehmeißel mit auswechselbarer Schneid­ platte der vorstehend genannten Art ist der Halterschaft mit einer seitlichen Ausnehmung versehen, welche die Querschnitts­ form einer Schwalbenschwanz-Nut aufweist, deren beiden Flanken in Einsteckrichtung keilförmig aufeinanderzulaufen. Eine entspre­ chend keilförmige und im Querschnitt schwalbenschwanzartige Form hat auch der Steckschaft der auswechselbaren Schneidplatte. Eine besondere zusätzliche Befestigungsvorrichtung zum Verspan­ nen des Steckschaftes der Schneidplatte in der Ausnehmung ist nicht vorgesehen. Dafür ist der Keilwinkel so klein gehal­ ten, daß ein kraftschlüssiger Sitz des Steckschaftes in der Ausnehmung erzielbar ist. Am verjüngten Ende der Ausnehmung ist eine Querbohrung angeordnet, durch welche ein Keildorn geschlagen werden kann, um die Schneidplatte aus der Ausneh­ mung zu lösen. Nachteilig bei solchen Drehmeißeln ist das Fehlen einer festen Verankerung der Schneidplatte am Halterschaft, die jedoch durch eine entsprechende manuelle Manipulation wieder gelöst werden kann und daß zum Lösen der während der Arbeitsphase fester werdenden Kraftschluß-Verbindung zwischen dem Steckschaft der Schneidplatte und den schwalbenschwanzarti­ gen, spitzwinklig aufeinanderzulaufenden Sitzflächen der Aus­ nehmung des Halterschaftes ein Schlagwerkzeug erforderlich ist. In der Regel ist es bei solchen Drehmeißeln auch notwen­ dig, zum Auswechseln der Schneidplatte den Halterschaft aus seiner Maschinenhalterung zu lösen und die Auswechslung außer­ halb der Maschine vorzunehmen.

Außerdem besteht die Gefahr, daß sich die Schneidplatte während ihres Arbeitseinsatzes vom Halterschaft löst oder sich ihr Paßsitz in der Ausnehmung des Halterschaftes lockert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Drehmeißel der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß einer­ seits eine formschlüssige feste Verankerung der Schneidplatte im Halterschaft und andererseits ein leichtes Lösen der Schneid­ platte aus der Verankerung im Halterschaft möglich ist, ohne daß der Halterschaft aus seinem ausgerichteten Spannsitz der Drehmaschine bzw. im Werkzeughalter der Drehmaschine gelöst bzw. herausgenommen zu werden braucht.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß in einer sich teilweise mit der Ausnehmung überschneidenden Längs­ bohrung des Halterschaftes, welche mit einem Innengewinde versehen ist, ein Spanndorn untergebracht ist, der mittels eines in das Innengewinde eingreifenden Schraubgewindes axial verstell­ bar ist und der einen Spannkopf aufweist, welcher in eine mit wenigstens einer quer zur Spanndornachse verlaufenden Stützfläche versehene Quernut des Steckschaftes der Schneidplatte lösbar eingreift.

Durch die Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 2 ist es möglich, der Schneidplatte bzw. deren Steckschaft in der Ausnehmung des Halterschaftes einen völlig spielfreien exakten Paßsitz zu verleihen, der sich auch wieder leicht lösen läßt.

Durch die gemäß Anspruch 3 vorgesehene Stützzunge wird die Bruchgefahr an der Schneidplatte, insbesondere an der Stelle des Überganges zwischen Steckschaft und Schneidenteil der Schneid­ platte zumindest größtenteils beseitigt.

Damit die Stützzunge beim Ausrichten des Drehmeißels bzw. bei den Dreharbeiten nicht stört, ist die Ausgestaltung nach Anspruch 4 vorgesehen.

Durch die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 5 läßt sich mit einfachen Mitteln eine einerseits feste und andererseits leicht lösbare bzw. aufhebbare Verankerung der Schneidplatte in der Ausnehmung des Halterschaftes herstellen. Zudem ist die Möglichkeit gegeben, auch das Lösen des Steckschaftes aus dem Spannsitz in den prismenartigen Nuten der Ausnehmung auf einfache Weise dadurch erreichen, daß man bei entsprechen­ der Drehung des Spanndornes dessen Ringschulter gegen die hintere Stirnfläche des Steckschaftes drückt.

Um in Verbindung mit dem gemäß Anspruch 5 vorgesehenen abge­ flachten Spannkopf bei entsprechender Drehung des Spanndornes einerseits eine Aufhebung der Formschluß-Verbindung zwischen dem Spannkopf und der Quernut des Steckschaftes und zugleich ein Lösen des Spannsitzes in den prismenartigen Nuten zu erreichen, ist die vorteilhafte Ausgestaltung gemäß Anspruch 6 vorgesehen.

Durch die Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 7 ist eine einfache Möglichkeit geschaffen, den Gewindeeingriff zwischen dem Schraubgewinde des Spanndornes einerseits und dem Innen­ gewinde der Längsbohrung des Schafthalters andererseits in bezug auf die Winkellage der Abflachung des Spannkopfes und in bezug auf dessen Axiallage so einzustellen, daß der Spann­ kopf, wenn er in die Quernut des Steckschaftes der Schneidplat­ te eingreift, auf diesen eine Zugkraft in Spannrichtung ausüben kann und daß auch andererseits dann, wenn die Abflachung des Spannkopfes der Quernut des Steckschaftes gegenübersteht, die Ringschulter des Spanndornes den Steckschaft der Schneid­ platte aus ihrem Spannsitz in axialer Richtung gelöst hat.

Um die Handhabung insbesondere bezüglich der jeweiligen Dreh­ stellung des Spanndornes und des Gewindeeingriffes zu erleich­ tern, ist die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 8 vorgesehen.

Anhand der Zeichnung wird im folgenden ein Ausführungsbei­ spiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Drehmeißel mit auswechselbarer Schneidplatte in perspektivischer Seitenansicht;

Fig. 2 den vorderen Abschnitt des Halterschaftes in vergrößer­ ter perspektivischer Darstellung;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Drehmeißel der Fig. 1; Fig. 4 den Spannkopf des Spanndornes in perspektivischer Ansicht;

Fig. 5 einen Schnitt V-V aus Fig. 3;

Fig. 6 die Schneidplatte als Einzelteil in perspektivischer Seitenansicht;

Fig. 7 einen Schnitt VII-VII aus Fig. 3.

Der in der Zeichnung dargestellte Drehmeißel 1 besteht aus einem stabförmigen Halterschaft 2 mit quadratischem Querschnitts­ profil sowie aus einer auswechselbaren Schneidplatte 3. Die Schneidplatte 3 ihrerseits besteht aus einem Schneidenteil 4 und aus einem einstückig mit diesem verbundenen Steckschaft 5, der die Querschnittsform eines Doppelprismas aufweist und der in seiner Längsrichtung keilförmig ausgebildet ist, so daß die untere Prismenkante 6 mit der oberen Prismenkante 7 einen Keilwinkel α von etwa 5° bildet und sich eine Verjüngung des Steckschaftes 5 in Einstechrichtung (Pfeil 40) ergibt. Wie am besten aus den Fig. 5 und 6 ersichtlich ist, verlaufen die Prismenflächen 8 und 9 bzw. 10 und 11 des Steckschaftes jeweils rechtwinklig zueinander, wobei die Prismenflächen 8 und 10 sowie 9 und 11 jeweils durch zueinander parallele seitliche Begrenzungsflächen 12 und 13 voneinander getrennt sind, so daß sich insgesamt eine sechseckige Querschnittsform des Steckschaftes ergibt.

Zur Aufnahme dieses Steckschaftes 5 der Schneidplatte 3 ist der Halterschaft 2 mit einer keilförmigen, an der einen verti­ kalen Längsseite 14 und ebenso an der abgeschrägten vorderen Stirnseite 15 offenen Ausnehmung 16 versehen, die zwei unter dem Keilwinkel α von 5° in Einsteckrichtung konvergierend zueinander verlaufende prismenförmige Führungsnuten 17 und 18 aufweist. Die untere Führungsnut 18 verläuft parallel zu den Längskanten des Halterschaftes und setzt sich stufenlos in der Oberseite einer stirnseitig vorspringenden Stützzunge 19 fort. Die Länge der frontseitig mit einer abgeschrägten Be­ grenzungskante 20 versehenen Stützzunge 19 ist der Länge des sich an der Unterseite des Schneidenteils 4 befindenden Prismen­ kantenabschnittes 6′ angepaßt, sie beträgt etwa 7 mm. Die Breit der Dicke der Stützzunge 19 ist geringer als diejenige des Schneidenteils 4 der Schneidplatte 3.

Das Querschnittsprofil der prismenartigen Führungsnuten 17 und 18 ist dem Doppelprismenprofil des Steckschaftes 5 angepaßt, was bedeutet, daß die Führungsflächen der Führungsnuten 17 und 18 ebenfalls rechtwinklig zueinander verlaufen. Auch die Öffnungsweite der Ausnehmung 16 ist so auf die Form des Steck­ schaftes 5 abgestimmt, daß dieser von vorne in Richtung des Pfeiles 40 in die Ausnehmung 16 bzw. in die Führungsnuten 17 und 18 eingeführt und festsitzend eingespannt werden kann. Dem entsprechend ist auch die sich in Längsrichtung des Halter­ schaftes 2 erstreckende Ausdehung, d.h. die Länge der Ausnehmung 16 größer als diejenige des Steckschaftes 5.

In der Ausnehmung 16 sind die Führungsnuten 17 und 18 zudem so angeordnet, daß die äußere Seitenfläche 13, die übrigens in der gleichen Ebene liegt, wie die äußere längsverlaufende Schneidkante 4′ des Schneidenteils 4, mit der Seitenfläche 14 des Halterschaftes 2 genau bündig ist, wenn der Steckschaft 5 festsitzend in die Führungsnuten 17 und 18 eingeführt ist. Dadurch ist es möglich, die Seitenfläche 14 des Halterschaftes 2 beim Einrichten als Bezugsfläche zu verwenden.

Auf seiner nach innen gekehrten Seite ist der Steckschaft 5 mit einer Quernut 21 versehen, deren seitliche Begrenzungsflä­ chen 22 und 23 rechtwinklig zu den Seitenflächen 12 und 13 und somit auch zur Längsachse 24 und ebenso zu den Prismen­ kanten 6 und 7 verlaufen. Die Tiefe der Quernut 21 ist etwas geringer als die halbe Dicke des Steckschaftes 5, während ihre Breite b zumindest annähernd gleichgroß ist wie der Abstand a der hinteren Begrenzungsfläche 22 der Quernut 21 von der hinteren Stirnfläche 25 des Steckschaftes 5.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist der Halterschaft 2 mit einer Längsbohrung 26 versehen, welche von der Seitenfläche 14 einen geringeren Abstand hat als von der gegenüberliegenden Seiten­ fläche 14′ und die mit ihrem vorderen Endabschnitt, der in geringem Abstand von der schrägen Stirnfläche 15 endet, sich mit nahezu dem halben Durchmesser mit der Ausnehmung 16 überschneidet, so daß im Bereich der Ausnehmung 16 die Längs­ bohrung 26 seitlich offen ist. In der zylindrischen Längsboh­ rung 26 ist mit geringem radialen Spiel drehbar und längsver­ schiebbar ein zylindrischer Spanndorn 27 gelagert, der länger ist als der Halterschaft 2 und deswegen aus der hinteren Stirnseite 28 des Halteschaftes 2 herausragt. Der Spanndorn 27 ist an seinem vorderen, d.h. der schrägen Stirnfläche 15 des Halterschaftes zugekehrten Endabschnitt mit einem Spannkopf 29 versehen, welcher durch eine Ringnut 30 axial von einer radialen, planebenen Ringschulter 31 abgesetzt ist und der eine durch eine Abflachung 32 unterbrochene, planebene ringförmige Spannschulter 33 aufweist, durch welche er mit der hinteren quer zur Spanndornachse 45 verlaufenden Begrenzungsfläche 22 der Quernut 21 form­ und kraftschlüssig in Eingriff bringbar ist. Die radiale Tiefe der Ringnut 30 entspricht annähernd der Tiefe der Quernut 21 des Steckschaftes 5, und die Breite b 1 der Ringnut 30 ist geringfügig größer als der Abstand a, den die hintere Begren­ zungsfläche 22 der Quernut 21 von der hinteren Stirnfläche 25 des Steckschaftes 5 hat.

Die Abflachung 32 hat in bezug auf den Außendurchmesser des Spannkopfes 29 in radialer Richtung die gleiche Tiefe wie die Ringnut 30, so daß die Fläche der Abflachung 32 in etwa bündig ist mit der Mantelfläche des den Boden der Ringnut 30 bildenden, zylindrischen Verbindungsstückes 34, das den Spannkopf 29 mit dem Spanndorn 27 verbindet.

Auf dem rückseitig aus dem Halterschaft 2 herausragenden Ab­ schnitt 35 des Spanndorns 27 ist mittels einer Radialschraube 36 sowohl in Umfangsrichtung als auch in axialer Richtung einstellbar ein zylindrischer, gerändelter Griffteil 37 befestigt. Diese ist auf einem hohlzylindrischen Ansatz 37′ mit einem Schraubengewinde 38 versehen, welches in ein Innengewinde 39 eingeschraubt bzw. einschraubbar ist. Das Innengewinde 39 befindet sich in einem erweiterten Bohrungsabschnitt am hinteren Ende des Halterschaftes 2 und ist koaxial zur Längs­ bohrung 26 angeordnet. Mit Hilfe dieses Gewindeeingriffes zwischen dem Schraubengewinde 38 des Griffteiles 37 und dem Innengewinde 39 des Halterschaftes 2 ist es möglich, wenn der Griffteil 37 durch die Radialschraube 36 festsitzend auf dem Spanndorn 27 befestigt ist, den Spanndorn beim Drehen in der einen oder anderen Richtung zugleich in axialer Richtung zu verschieben.

Die Einstellung des Griffteiles 37 auf den Spanndorn 27 ist so zu treffen, daß dann, wenn das Schraubgewinde 38 am tiefsten in das Innengewinde 39 eingeschraubt ist, der Spannkopf 29 etwa in der Mitte der Quernut 21 des lose in die Ausnehmung 16 bzw. in die Führungsnuten 17 und 18 eingesetzten Steckschaftes 5 der Schneidplatte 3 steht und zwar so, daß die Abflachung 32 der Quernut 21 parallel gegenübersteht. In dieser Position des Spannschaftes 27 ist es möglich, den Steckschaft 5 in die Führungsnuten 17 und 18 einzuführen bzw. aus diesen herauszu­ ziehen, ohne daß dabei eine Behinderung durch den Spannkopf 29 in Kauf zu nehmen ist. Mit Hilfe des Gewindeeingriffes 38/39 kann dann, wenn der Steckschaft 5 lose in die Führungsnuten 17 und 18 der Ausnehmung 16 eingesetzt ist, durch Drehung des Griffteiles 7 bewirkt werden, daß der Spannkopf 29 bzw. dessen Spannschulter 33 in die Quernut 21 gedreht und durch die gleichzeitige Axialverschiebung in Richtung des Pfeiles 40 zur Anlage kommt an der hinteren Begrenzungsfläche 22 der Quernut 21. Durch weiteres Drehen des Griffteiles 37 mit dem Spanndorn 27 ergibt sich dann ein festes Verspannen des Steckschaftes 5 in den Führungsnuten 17 und 18.

Da wegen des relativ kleinen Keilwinkels α von 5° der in den Führungsnuten 17 und 18 festgespannte Steckschaft sich manuell nicht ohne weiteres lösen läßt, ist die Breite b 1 der Ringnut 30 d.h. der Abstand der Ringschulter 31 von der Spann­ schulter 33 des Spannkopfes 29 so gewählt, daß das Maß b 1 um höchstens ein Viertel der Steigung des Schraubengewindes 38 bzw. des Innengewindes 39 größer ist als der Abstand a, den die hintere Begrenzungsfläche 22 der Quernut 21 von der hinteren Stirnfläche 25 des Steckschaftes hat, wobei unter Steigung des Gewindes das Maß zu verstehen ist, um welches sich der Spanndorn 27 bei einer vollen Umdrehung in axialer Richtung bewegt. Dadurch ist es möglich, bei Verdrehen des Griffteiles 37 mit dem Spanndorn 27 in entgegengesetzter Richtung während des Herausdrehens des Spannkopfes 29 aus der Quernut 21 des Steckschaftes 5 die Ringschulter 31 an der hinteren Stirnfläche 25 des Steckschaftes 5 zur Anlage zu bringen und durch die Axialbewegung des Spanndornes 27 entgegen der Richtung des Pfeiles 40 ein Herausdrücken des Steckschaftes 5 aus seinem Spannsitz in den Führungsnuten 17 und 18 zu bewirken.

Um ein Überdrehen des Griffteiles 37 bzw. des Schraubengewindes 38 im Innengewinde 39 zu vermeiden, ist der Griffteil 27 an seinem der Stirnseite 28 des Halterschaftes 2 zugekehrten End­ abschnitt mit zwei um einen Winkel β von ca. 225° zueinander versetzte radiale Anschlagfläche 41 und 42 versehen, die beim Drehen des Griffteiles 37 in der einen oder anderen Richtung an einem aus der Stirnseite 28 des Halterschaftes 2 herausragenden Anschlagbolzen 43 zur Anlage kommen und so den möglichen Drehwinkel des Griffteiles 37 in bezug auf den Halterschaft 2 begrenzen. Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, bilden die beiden radialen Anschlagflächen 41 und 42 die Begrenzungsflächen eines im Durchmesser erweiterten, scheibenartigen Sektors 44. Statt dessen könnten selbstverständlich auch zwei radiale An­ schlagstifte in entsprechender Lage vorgesehen sein.

Die vorstehend erwähnte Beziehung zwischen der Steigung des Schraubgewindes 38 bzw. des Innengewindes 39 und der Breite b 1 der Ringnut 30 einerseits und dem Abstand a der hinteren Begrenzungsfläche 22 der Quernut 21 von der hinteren Stirnseite 25 des Steckschaftes 5 andererseits ergibt sich daraus, daß der maximale Drehwinkel β des Spannschaftes 27 bzw. des Griffteiles 37 wegen der durch die Abflachung 32 unterbrochenen Spannschulter 33 auf etwa 225° beschränkt ist und die Ausgangs­ winkellage des Spanndornes 27 bestimmt wird durch die Parallel­ lage der Abflachung 32 zur Quernut 21. In dieser Winkellage des Spanndornes 27 muß die Axiallage der Ringschulter 31 so sein, daß sie nicht an der hinteren Stirnseite 25 des Steckschaf­ tes anliegt, wenn dieser bis zu einem losen Sitz in die Füh­ rungsnuten 17 und 18 in Richtung des Pfeiles 40 manuell eingescho­ ben wird. Andererseits muß gewährleistet sein, daß die Ringschulter 31 an der hinteren Stirnseite 25 des Steckschaftes 5 zur Anlage kommt, bevor in entgegengesetzter Drehrichtung, also beim Lösen, die Abflachung 32 ihre Prallellage zur Quernut 21 wieder einge­ nommen hat.

Claims (8)

1. Drehmeißel mit auswechselbarer Schneidplatte, insbesonde­ re für Einstech- und Langdreharbeiten, bestehend aus einem Halterschaft mit einer seitlich offenen Ausnehmung zur lös­ baren Aufnahme einer Schneidplatte, wobei die Ausnehmung keilartig schräg zueinander verlaufende Sitzflächen und die Schneidplatte eine formschlüssig zwischen die Sitzflächen einführbaren Steckschaft aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in einer sich teilweise mit der Ausnehmung (16) über­ schneidenden Längsbohrung (26) des Halterschaftes (2), welche mit einem Innengewinde (39) versehen ist, ein Spann­ dorn (27) untergebracht ist, der mittels eines in das lnnen­ gewinde (39) eingreifenden Schraubgewindes (38) axial verstellbar ist und der einen Spannkopf (29) aufweist, welcher in eine mit wenigstens einer quer zur Spanndornach­ se (45) verlaufenden Stützfläche (22) versehene Quernut (21) des Steckschaftes (5) der Schneidplatte (3) lösbar eingreift.

2. Drehmeißel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (16) des Halterschaftes (2) zwei prismenarti­ ge Führungsnuten (17, 18) aufweist, die in einer parallel zu einer Seitenfläche (14) des Halterschaftes (2) verlaufen­ den Ebene liegen und die unter einem spitzen Keilwinkel (α) derart zueinander verlaufen, daß sich ihr Abstand in Einsteckrichtung (Pfeil 40) verringert, und daß der Steckschaft (5) den Querschnitt eines der Prismenform der Führungsnuten (17, 18) entsprechenden Doppelprismas aufweist und eine dem Keilwinkel (α) der beiden Führungsnuten (17, 18) entsprechende Keilform besitzt.

3. Drehmeißel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Halterschaft (2) stirnseitig mit einer sich in Längs­ richtung der Führungsnuten (17, 18) erstreckenden Stützzunge (19) versehen ist, in deren Oberseite sich die eine Führungs­ nut (18) der Ausnehmung (16) fortsetzt.

4. Drehmeißel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützzunge (19) dünner ist als der Schneidenteil (4) der Schneidplatte (3).

5. Drehmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spanndorn (2) aus einem zylindri­ schen, mit geringem radialen Spiel in der Längsbohrung (26) geführten Stab besteht, dessen Spannkopf (29) durch eine Ringnut (30) axial von einer Ringschulter (31) abgesetzt ist und eine durch eine Abflachung (32) unterbrochene radiale (planebene) Spannschulter (33) aufweist, welche durch Drehung und gleichzeitige Axialverschiebung mit der einen Begrenzungsfläche (22) der Quernut (21) des Steckschaftes (5) der Schneidplatte (3) formschlüssig in Eingriff bringbar ist.

6. Drehmeißel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Breite (b 1) der Ringnut (30) des Spanndorns (27) um höchstens ein Viertel der Steigung des Schrauben­ gewindes (38) größer ist als der Abstand (a), den die mit dem Spannkopf (29) in Eingriff gelangende Begrenzungs­ fläche (22) der Quernut (21) des Steckschaftes (5) von dessen einsteckseitiger Stirnfläche (25) hat.

7. Drehmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schraubengewinde (38) Bestand­ teil eines einstellbar auf dem dem Spannkopf (29) entge­ gengesetzten Endabschnitt (35) des Spanndorns (27) befestigten Griffteiles ist.

8. Drehmeißel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Griffteil (37) mit zwei um einen Drehwinkel (β) von etwa 225° auseinanderliegenden, radialen Anschlagflächen (41, 42) oder Anschlagstiften versehen ist, zwischen welche ein als Anschlag dienender, stirnseitig am Halterschaft (2) vorstehend befestigter Vorsprung (43) ragt.