DE3721903A1 - Drehwerkzeug, insbesondere fuer holz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Dreh- bzw. Schabwerkzeuge, insbesondere austauschbare Schneidspitzen für solche Werkzeuge.

Um eine lange Lebensdauer zu gewährleisten, werden Schneid­ spitzen aus relativ teuren Materialien wie Wolframcarbid, Schnelldrehstählen oder anderen legierten Werkzeugstählen hergestellt. Einige Werkzeuge werden vollständig aus dem Mate­ rial des Schneidkopfs hergestellt, obwohl dies eine teure und verschwenderische Lösung ist. Viele Werkzeuge werden lediglich mit einer Schneidspitze aus einem exotischen Material gefer­ tigt, wobei der Rest des Werkzeugs aus Weichstahl oder anderen weniger exotischen Materialien gebildet ist.

Üblicherweise werden die Schneidspitzen von Werkzeugen wie Bohrer, Meißel und Sägeblätter für Kreissägen aus Wolframcar­ bid gefertigt, die mit dem Grundkörper des Werkzeugs mit einem Schweißbrenner verlötet, mit Silber verlötet, versintert oder stumpf verschweißt sind. Diese Verfahren zur Befestigung eines Schneidkopfes an einem Werkzeug werden ursprünglich in einem Herstellungsbetrieb durchgeführt und liegen häufig jenseits der Fähigkeit von vielen Endverbrauchern und insbesondere von Heimwerkern oder Hobbywerkern. Wenn die Schneidspitze einmal abgenutzt oder in irgendeiner Weise beschädigt ist, ist der Endverbraucher häufig nicht in der Lage, lediglich eine neue Schneidkopfspitze zu erwerben und diese an dem gleichen Grund­ körper des Werkzeugs nach der Entfernung der alten, abgenutz­ ten oder gebrochenen Schneidoberfläche anzubringen.

Gemäß der Erfindung wird ein System zur lösbaren Befestigung eines Metallschneidkopfes an ein Metallwerkzeug zur Verfügung gestellt, wobei der Schneidkopf an dem Werkzeug mittels eines hitzegehärteten Epoxyharzes hoher Klebeleistung befestigt wird, wobei mindestens eine Facette des Schneidkopfes, die der Hauptschneidoberfläche gegenüberliegt, so ausgebildet ist, daß sie unter einem in dem Werkzeuggrundkörper vorgesehenen Über­ hang liegt, damit das Haft- bzw. Klebemittel in seiner Wider­ standsfähigkeit gegenüber Schockbelastungen auf der Schneid­ oberfläche mechanisch unterstützt wird.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfin­ dung unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsansicht eines Holzdrehwerkzeugs gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Teilseitenansicht des Werkzeugs gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 eine Teilaufsicht auf das Werkzeug gemäß Fig. 1.

Gemäß der Ausführungsform der Fig. 1 ist ein Werkzeuggrundkör­ per 1 eines Holzdrehwerkzeugs aus Weichstahlstäben vorgesehen.

Weiterhin vorgesehen ist ein austauschbarer Schneidkopf 2 aus Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt, der so ausgebildet ist, daß er auf einer vorspringenden Fläche 3 des Grundkörpers 1 des Werkzeugs sitzt.

Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, erstreckt sich der Schneidkopf 2 über die vorspringende Fläche 3 in einem erheb­ lichen Ausmaß, damit er eine ausreichende Lebensdauer hin­ sichtlich des Abschleifens erhält.

Es ist zu beachten, daß bei der praktischen Verwendung die Hauptschneidefacette des Schneidkopfes 2 die Kante 4 ist. Infolge des herausragenden Teils des Schneidkopfes, der von der Fläche 3 nicht abgestützt ist, erfährt das Werkzeug bei der Anwendung auf der Kante 4 eine erhebliche Last in Abwärtsrichtung. Wenn der Schneidkopf nicht ausreichend an dem Grundkörper des Werkzeugs befestigt ist, zeigt er die Tendenz, die Kante 5 der Fläche 3 (vgl. Fig. 2) als Hebeldrehpunkt zu benutzen mit der Folge, daß die Fläche 5 des Schneidkopfes, die der Hauptschneidekante 4 gegenüberliegt, von der Fläche 3 abhebt.

Um den obengenannten Kräften zu widerstehen, wird der Schneid­ kopf 2 an der Fläche 3 verklebt; zusätzlich wird in dem Werk­ zeuggrundkörper ein Überhang 7 vorgesehen. Man kann der Fig. 2 entnehmen, daß die Fläche 6 des Schneidkopfes so ausgebildet ist, daß sie unter dem genannten Überhang 7 liegt. Dadurch wird die Fläche 6 des Schneidkopfes mechanisch daran gehin­ dert, sich in bezug auf die Fläche 3 nach oben zu bewegen. Es wurde gefunden, daß eine Unterschneidung unter dem Überhang 7, die einen Winkel von etwa 60° mit der Fläche 3 bildet, ausge­ zeichnet funktioniert, um zu verhindern, daß Schockbelastungen an der Schneidkante keine übermäßigen Belastungen verursachen, die allein von dem Haft- bzw. Klebemittel aufgenommen werden müssen. Das Haft- bzw. Klebemittel muß daher lediglich den Schneidkopf in bezug auf den Werkzeuggrundkörper positionsmä­ ßig festlegen, so daß die Fläche 6 des Schneidkopfes unterhalb des Überhanges 7 liegt.

Es wurde gefunden, daß hitzehärtende Einkomponenten-Hochlei­ stungs-Epoxyharze wie ESP 108 und ESP 110, hergestellt von der Firma Permabond Adhesives Limited, Großbritannien, ideal für die Verwendung bei der Befestigung von Schneidköpfen an Werk­ zeugen gemäß der vorliegenden Erfindung sind. Um den Schneid­ kopf auf das Werkzeug aufzubringen, ist es lediglich erforder­ lich, daß man einen Ofen auf 200°C heizt. Anschließend wird eine ausreichende Menge Haft- bzw. Klebemittel auf den Werkzeugkörper aufgetragen, so daß beim Anlegen des Schneidkopfes an diesen und bei Aufwendung eines leichten Drucks überall entlang der Verbindungslinie sich kleine Perlen von überschüssigem Haft- und Klebemittel zeigen. Das Haft­ bzw. Klebemittel kann anschließend hitzegehärtet werden, wobei zu gewährleisten ist, daß die Fläche 6 des Schneidkopfes gegenüber der Schneidfläche unterhalb des Überhangs 7 liegt.

Die Härtungszeit hängt von der Temperatur der Hitzehärtung ab; sie kann zwischen 5 Stunden bei einer Temperatur von 90°C bis herunter zu 10 Minuten bei einer Härtungstemperatur von etwa 220°C betragen.

Wenn der Schneidkopf das Ende seiner Nutzdauer erreicht hat, ist es relativ einfach, das Haft- bzw. Klebemittel abzubauen und den alten Schneidkopf zu entfernen. Dies kann erfolgen, indem man die Verbindung zwischen dem Grundkörper des Werk­ zeugs und dem Schneidkopf einer ungeschützten Flamme von zwischen 400 und 480°C aussetzt. Die Spitze kann dann in leichter Weise von dem Werkzeug abgenommen werden.

Gewöhnlich ist es nach einer derartigen Maßnahme und vor der Aufbringung eines neuen Schneidkopfes erforderlich, Rückstände von Haft- und Klebemitteln von den mit dem neuen Schneidkopf zu verbindenden Oberflächen zu entfernen. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, daß der Überhang eine ziemlich offene Mündung aufweist. Eine Unterschneidung von z.B. 60° erleichtert die Reinigung des Gebiets durch Abziehen mit einer Standardfeile. Die zu verbindenden Oberflächen sollten zusätzlich mit Verdün­ nern oder Reinigungsflüssigkeiten gereinigt werden, bevor ein neuer Schneidkopf aufgebracht wird.

Das Aufbringen eines Schneidkopfes auf ein Werkzeug in der oben beschriebenen Weise führt ersichtlich zu einem vielfach einsetzbaren, in leichter Weise zu reparierenden Werkzeug mit erheblichen wirtschaftlichen Vorteilen gegenüber gegenwärtig auf dem Markt befindlichen Werkzeugen. Der kombinierte Effekt des Überhangs mit dem hitzegehärteten Haft- bzw. Klebemittel hoher Leistung gestattet zusätzlich, daß der Schneidkopf erheblich über den Grundkörper des Werkzeugs hinausragen kann, so daß er eine lange Abrieblebensdauer erhält.

Holzdrehwerkzeuge, hergestellt gemäß der vorliegenden Erfin­ dung, bieten ersichtlich ein bisher nicht erreichbares hohes Ausmaß an Sicherheit und Bequemlichkeit. Die Verwendung von Haft- bzw. Klebemitteln ist bisher in bezug auf Schneidköpfe von Werkzeugen, die solchen hohen Belastungen unterworfen werden, nicht in Erwägung gezogen worden. Insbesondere die Zugbelastung des Haft- bzw. Klebemittels zwischen der unteren Oberfläche des Schneidkopfes und dem Grundkörper neben der hinteren Oberfläche 6 wäre so groß, daß ein Haft- bzw. Klebe­ mittel ohne Unterstützung einer mechanischen Verriegelung versagen würde; hierdurch wäre die Sicherheit des Anwenders in Frage gestellt. Dies gilt insbesondere im Hinblick auf die Schockbelastungen, denen derartige Werkzeuge ausgesetzt sind.

Claims (4)

1. Drehwerkzeug, insbesondere für Holz, eines Typs mit einem langgestreckten Grundkörper mit einem austauschbaren, verschleißfesten metallischen Schneidkopf an dem einen Ende desselben, wobei der Schneidkopf ein Ende des Grundkörpers überragt, an diesem jedoch befestigt ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Oberfläche des metallischen Schneid­ kopfes an einer benachbarten Oberfläche des Werkzeuggrund­ körpers durch Verkleben mit einem Epoxyharz befestigt ist und eine hintere Kante des Schneidkopfes, die der Schneid­ kante gegenüberliegt, so geformt ist, daß sie unter einem auf dem Werkzeuggrundkörper vorgesehenen Überhang liegt, wobei die Beziehung zwischen der Hinterkante und dem Überhang so beschaffen ist, daß die Kante durch den Über­ hang an einer Bewegung relativ zu dem Werkzeuggrundkörper infolge von auf die Schneidkante des Schneidkopfes einwir­ kenden Kräften, die die Hinterkante des Schneidkopfes von dem Werkzeuggrundkörper unter Belastung des Haft- bzw. Klebemittels abheben, gehindert ist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überhang zwischen sich und der mit dem Schneidkopf zu ver­ klebenden Oberfläche einen keilförmigen Bereich bildet, der sich über einen nicht weniger als 50° betragenden Bogen, gemessen von der das Haft- bzw. Klebemittel aufnehmenden Oberfläche bis zu der Unterseite des Überhanges, erstreckt.

3. Drehwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Werkzeuggrundkörper an einem seiner freien Enden eine im wesentlichen planare Fläche aufweist, die zur passungsmäßigen Anlage und Verleimung mit einem im wesent­ lichen planaren Schneidkopf ausgebildet ist, wobei die Hinterkante der planaren Oberfläche, die dem freien Ende derselben gegenüberliegt, unter einem zu dieser parallelen Vorsprung bzw. Überhang endet.

4. Drehwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Überhang einen keilförmigen Bereich zwischen der planar anliegenden Oberfläche des Schneid­ kopfes und sich selbst bildet, wobei sich die Keilkonfigu­ ration an jedem Punkt nicht um weniger als entsprechend einem 50°-Bogen schließt.