DE3735842A1 - Werkzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug gemäß dem Oberbegriff von An­ spruch 1.

Die DE-OS 24 45 233 beschreibt ein derartiges Hobelwerkzeug, bei dem das Werkstückanlageglied mit ebenen Anlageflächen ausgebildet und stationär angeordnet ist. Die Messer der Messerwelle greifen nur beim Vorbeistreichen an dem Schlitz des Werkstückanlageglie­ des durch diesen. Ein solches Werkzeug dient vor allem zum Bear­ beiten von Eckflächen bis nahe an die Ecken und hat im übrigen wegen der speziellen Form des Werkstückanlagegliedes ein begrenz­ tes Einsatzgebiet, wie es auch für Hobel üblicher Bauart zutrifft. So ist es hiermit beispielsweise nicht ohne weiteres möglich, in eine ebene oder gewölbte Werkstückoberfläche gewölbte Vertiefun­ gen einzuarbeiten.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werk­ zeug der im Oberbegriff genannten Art so auszubilden, daß es bei einfachem Aufbau und guter Handhabbarkeit vielseitiger einsetzbar ist.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnet sich ein Werkzeug der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art erfindunggemäß durch die im Kennzeichen dieses Anspruchs aufgeführten Merkmale aus. Demnach ist das Werkstückanlageglied im Unterschied zum Stand der Technik nicht eben, sondern gewölbt. Außerdem dreht es sich mit der Messerwelle, so daß die Messerkanten den Schlitzen stationär zugeordnet sind. Beim praktischen Betrieb hat es sich gezeigt, daß ein solches Werkzeug ausgesprochen gut zu handhaben ist und eine vielseitige Bearbeitung von Werkstückoberflächen ermöglicht.

Beispielsweise gewährleistet es ohne weiteres ein Einarbeiten von gewölbten Vertiefungen in beliebige Oberflächen.

Die besonders bevorzugte Weiterbildung gemäß Anspruch 2 ermög­ licht im Unterschied zum Stand der Technik auch während des Be­ triebes durch den jeweiligen Anpreßdruck ein ständiges, gefühlvol­ les Verändern der Spantiefe, so daß auch sehr komplizierte Ober­ flächenbearbeitungen möglich sind. Auch das Bearbeiten von mate­ rialbedingt kritischen Oberflächen wird erleichtert, weil das Ein­ dringmaß der Messer materialabhängig jederzeit veränderbar ist.

Die Weiterbildungen der Ansprüche 3 und 4 ermöglichen auf verschie­ dene Weise, gegebenenfalls kombiniert, die nachgiebige Ausbildung bzw. Lagerung des Mantels in bezug auf die Messer.

Die Weiterbildung von Anspruch 5 hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, weil die Herstellung einer solchen Messerwelle besonders einfach ist.

Die Weiterbildung von Anspruch 6 ermöglicht eine stabile Befesti­ gung der Messer direkt an der Messerwelle.

Die Weiterbildung von Anspruch 7 ist nicht nur bei einem starren Mantel zweckmäßig, um die Spantiefe zu verstellen, sondern auch bei einem flexiblen bzw. nachgiebig gelagerten Mantel, weil da­ durch das maximale Maß der durch Anpreßdruck veränderbaren Span­ tiefe an die jeweiligen Betriebsbedingungen anpaßbar ist. Gleich­ zeitig wird durch diese Maßnahme die Betriebssicherheit vergrös­ sert, weil dann beispielsweise bei kritischen Materialien die ma­ ximale Spantiefe stärker begrenzt werden kann und somit nicht die Gefahr besteht, daß durch erhöhten Anpreßdruck ein Festfressen der Messer erfolgt. Das Verstellen der Messer an der Messerwelle wird jedoch wie beim Stand der Technik bei ruhendem Werkzeug durchgeführt.

Die Weiterbildung von Anspruch 8 ist insoweit äußerst vorteilhaft, als die schräggestellten Messer für ein gleichmäßigeres abschälen­ des Spanabheben sorgen. Entsprechend müssen auch die Schlitze im Mantel schräg angeordnet sein, und die gewölbten Schneidkanten sorgen dafür, daß alle Schneidbereiche der Messer gleich weit von der Drehachse entfernt sind.

Die Weiterbildung von Anspruch 9 hat sich als zweckmäßig erwiesen, weil ein solcher Mantel zum Beispiel aus Federstahlblech einfach herstellbar ist und eine auch bei längerem Gebrauch gleichbleiben­ de Eigenflexibilität hat.

Mit der Weiterbildung von Anspruch 10 kann die Eigenstabilität des einseitig bzw. fliegend gelagerten Mantels, insbesondere sei­ ne über die Länge gleichbleibende Stabilität, verbessert werden, ohne daß das Entfernen von in den Zwischenraum zwischen dem Man­ tel und der Messerwelle eintretenden Spänen problematisch ist.

Mit den Weiterbildungen der Ansprüche 11 bis 13 ermöglicht das Werkzeug auch die Durchführung anderer Bearbeitungsvorgänge, wie ein Schleifen, Rundsägen und Bohren, ohne daß durch diese Zusatz­ maßnahmen der eigentliche Hobelvorgang in irgendeiner Weise be­ einträchtigt wird.

Die Weiterbildungen der Ansprüche 14 und 15 beinhalten eine sehr zweckmäßige Ausgestaltung des Werkzeugs als ein einfacher, preis­ werter, auseinandernehmbarer Zusatz für Handbohrmaschinen.

Mit der Weiterbildung von Anspruch 16 ist ein sehr gleichmäßiges Hobeln möglich, weil die vorderen Kanten als den Schneidvorgang unterstützende Widerlager und die hinteren Kanten als Ablaufkan­ ten fungieren, die weich und stoßfrei über die angrenzenden Werk­ stückbereiche gleiten.

Die Erfindung wird nachfolgend an zeichnerisch dargestellten Aus­ führungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Messerwelle des erfindungsgemäßen Werkzeugs in einer schematischen Seitenansicht,

Fig. 2 einen hohlzylindrischen Mantel sowie einen stirnseiti­ gen Deckel des erfindungsgemäßen Werkzeugs in einem schematischen Schnitt,

Fig. 3 die Messerwelle aus Fig. 1 in einer schematischen Stirnansicht und

Fig. 4 eine alternative Ausführungsform einer Messerwelle mit einem diese umgebenden Mantel in einer schematischen Stirnansicht.

Gemäß den Fig. 1 und 3 hat eine Messerwelle 10 an einer Stirn­ seite einen zentrischen Einspannschaft 12, der beispielsweise zum Einspannen in das Bohrfutter einer elektrischen Handbohrmaschine dient. Der Querschnitt der Messerwelle 10 kann weitgehend belie­ big und beispielsweise zylindrisch sein. Im vorliegenden Fall han­ delt es sich um eine Zylinderform mit drei am Umfang gleichmäßig verteilten Anflächungen, denen jeweils ein etwa tangential verlau­ fender Aufnahmeschlitz 14 zugeordnet ist. Diese Aufnahmeschlitze 14 dienen zum Aufnehmen jeweils eines Messers 16, das in dem Auf­ nahmeschlitz in geeigneter Weise fixiert, wie mittels nicht darge­ stellter Schrauben festgeschraubt, wird. Im Betriebszustand dreht sich die Messerwelle 10 in der in Fig. 3 angegebenen Pfeilrich­ tung, so daß die peripher vorstehenden Schneiden der Messer 16 mit einem zu bearbeitenden Werkstück in Spanabhebungseingriff tre­ ten können.

Gemäß Fig. 2 weist ein zum Beispiel aus Federstahl bestehender hohlzylindrischer Mantel 18 an einem Ende einen zentrischen Halte­ ring 20 auf, dessen zentrale Durchgangsbohrung 22 dem Durchmesser des Einspannschafts 12 der Messerwelle 10 angepaßt ist. Im Bereich des Halterings 20 befindet sich eine Gewindebohrung 24, in die eine Fixierschraube 26 eingeschraubt werden kann. Dadurch kann der Haltering 20 nach dem Aufschieben auf den Einspannschaft 12 auf diesem fixiert werden. Auf diese Weise läßt sich eine feste Dreh­ fixierung zwischen der drehbar angetriebenen Messerwelle 10 sowie dem Mantel 18 herstellen, und zwar in einer geeigneten, noch zu erläuternden relativen Drehposition.

Gemäß Fig. 2 weist der Mantel im vorliegenden Fall longitudinal verlaufende Schlitze 28 auf, die positionsmäßig den Schneidkanten der Messer 16 zugeordnet sind und durch die die Schneidkanten zu­ mindest dann greifen können, wenn der eigenflexible Mantel 18 ge­ gen das Werkstück gedrückt wird. Durch einen solchen Anpreßdruck kann die wirksame Spantiefe verändert werden.

Während bei der dargestellten Ausführungsform die Messer 16 und die Schlitze 28 in Längsrichtung des Werkzeugs verlaufen, können auch zur Längsrichtung schräggestellte Messer zum Einsatz kommen, deren Schneidkanten entsprechend der Zylinderform gewölbt sind. In einem solchen Fall werden auch entsprechend schräggestellte Schlitze 28 benutzt. Bei dieser Anordnung können gleichmäßigere abschälende Schneidevorgänge erzielt werden, weil das Messer 16 nicht abrupt gegen das Werkstück stößt, sondern sich mit diesem über einen längeren Zeitraum in Schneideingriff befindet. Darüber hinaus ist es möglich, daß sich die einzelnen Messerbereiche der verschiedenen Messer umfangsmäßig überschneiden, so daß sich wäh­ rend der Bearbeitung ständig ein Messerbereich in Schneideingriff befindet. Ein solches Werkzeug läßt sich äußerst einfach und gut handhaben, weil es weitgehend stoßfrei arbeitet.

Gemäß Fig. 2 kann die offene Seite des Mantels 18 durch einen aufsteckbar verrastbaren Deckel 30 mit einer beispielsweise zen­ tralen Spanaustrittsöffnung 32 teilweise verschlossen werden. Ein solcher Deckel hat unter anderem den Vorteil, daß der fliegend gelagerte Mantel 18 über seine Länge eine gleichmäßigere Stabili­ tät erhält, sofern diese nicht bereits material- und/oder formbe­ dingt gegeben ist.

Bei der Ausführungsform aus Fig. 4 ist die Messerwelle 10 im Querschnitt quadratisch, wobei vier Messer 16 an den ebenen Be­ grenzungsflächen befestigt werden. Dementsprechend hat der Mantel 18 vier Schlitze 28.

In nicht dargestellter Weise kann das Werkzeug mit verschiedenen zusätzlichen Hilfsfunktionen versehen werden. Beispielsweise kann die freie Stirnseite der Messerwelle 10 als Schleiffläche ausgebildet sein - entsprechendes gilt auch für die äußere Stirn­ seite des Deckels 30. Im übrigen kann die freie Stirnseite des Mantels 18 mit Sägezähnen ausgerüstet sein, so daß sich eine Art Rundsäge ergibt, die durch den Deckel 30 geschützt werden kann. Diese sowie andere Maßnahmen, wie beispielsweise ein zentraler, aus der Messerwelle 10 stirnseitig vorstehender Bohrer, können die Vielseitigkeit des Werkzeugs vergrößern.

In ebenfalls nicht dargestellter Weise sollten die in Drehrichtung vorderen Kanten der Schlitze 28 scharfkantig sein, damit sie als Widerlager für den Spanabhebungsvorgang fungieren, während die in Drehrichtung hinteren Kanten der Schlitze 28 zumindest außen abge­ rundet sein sollten, damit der Mantel 18 beim Drehen gleichmäßig über das Werkstück gleitet.

Das erfindungsgemäße Werkzeug ist ausgesprochen vielseitig sowie einfach einsetzbar. Bei entsprechender Flexibilität bzw. Nachgie­ bigkeit des Mantels 18 kann die Spantiefe während des Betriebes durch bloßes Verändern des Anpreßdrucks gegen das Werkstück vari­ iert werden, was für viele Anwendungsfälle äußerst vorteilhaft ist. Während die dargestellten Ausführungsformen als Zusatz für eine Handbohrmaschine dienen, kann das Werkzeug auch mit einem eigenen Drehantrieb und einem entsprechenden Werkzeuggehäuse samt Haltegriff ausgerüstet sein.

Claims (16)

1. Werkzeug zur spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken, ins­ besondere Holz, mit einer drehbar angetriebenen Messerwelle und einem Werkstückanlageglied, durch dessen zumindest einen Schlitz bei der Spanabhebung zumindest ein Messer der Messer­ welle greift, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstückanlageglied als hohlzylindrischer Mantel (18) ausgebildet ist, der die Messerwelle (10) konzentrisch umgibt sowie mit dieser drehfest verbunden bzw. verbindbar ist und daß der Mantel pro Messer (16) der Messerwelle je einen dem jeweiligen Messer stationär benachbart zugeordneten Schlitz (28) aufweist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Man­ tel (18) in bezug auf die Messerwelle (10) bzw. die Messer (16) flexibel ausgebildet und/oder nachgiebig gelagert ist und daß dadurch das jeweils in Spaneingriff kommende Messer den zuge­ ordneten Schlitz (28) in Abhängigkeit vom Anpreßdruck des Werk­ zeugs gegen das Werkstück mehr oder weniger weit durchdringt.

3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Man­ tel (18) aus einem flexiblen Material besteht und/oder durch Formgebung, wie mittels einzelner Lamellen, flexibel ausgebil­ det ist.

4. Werkzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (18) an einem Ende über eine flexible Lagerung mit dem entsprechenden Ende der Messerwelle (10) direkt oder indi­ rekt verbunden oder verbindbar ist.

5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine im Querschnitt kreisrunde oder mehrkantige, wie drei- oder vierkantige, Messerwelle (10).

6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch an Anlageflächen oder in Aufnahmeschlitzen (14) der Mes­ serwelle (10) befestigte Messer (16).

7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch an der Messerwelle (10) mit einer Radialkomponente ver­ stellbare Messer.

8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch schräg zur Längsrichtung der Messerwelle (10) angeordne­ te Messer mit gewölbten Schneidkanten.

9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen Mantel (18) aus Federstahl.

10. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen mit dem Mantel (18) verbundenen bzw. verbindbaren, vorzugsweise eine Spanaustrittsöffnung (32) aufweisenden, Dek­ kel (30) an der freien Stirnseite des Mantels.

11. Werkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus­ senseite des Deckels (30) und/oder die Stirnseite der Messer­ welle (10) als Hilfswerkzeug, wie als Schleifmittel, ausgebil­ det sind.

12. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die freie offene Stirnseite des Mantels mit vor­ zugsweise durch einen Deckel abdeckbaren Sägezähnen ausgebil­ det ist.

13. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Messerwelle eine zentrale Bohrung zum Aufneh­ men eines Hilfswerkzeugs, wie eines Bohrers, aufweist.

14. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es als Zusatz für eine Handbohrmaschine ausgebil­ det ist und einen die Messerwelle (10) tragenden stirnseitigen Einspannschaft (12) aufweist.

15. Werkzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Man­ tel (18) an einer Stirnseite einen auf den Einspannschaft (12) aufschiebbaren und auf diesem in Längs- und Umfangsrichtung de­ finiert festlegbaren Haltering (20) aufweist.

16. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Messer (16) schräg in Drehrichtung der Mes­ serwelle (10) und durch die Schlitze (28) des Mantels (18) wei­ send angeordnet sind, wobei die in Drehrichtung vorderen Kan­ ten der Schlitze als Widerlager für den Spanabhebungsvorgang scharfkantig und die in Drehrichtung hinteren Kanten der Schlitze außen abgerundet ausgebildet sind.