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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Einsatzhalter
des im Patentanspruch angegebenen Typs (US-A-4801224).
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Bei den meisten herkömmlichen Einsatzhaltern werden
mechanische Klemmfeststellungsmittel, wie etwa Schrauben
oder durch Schrauben zu befestigende Körper, verwendet, die
den Schneideinsatz mit einem Sitz im Einsatzhalter im
Eingriff halten. Für Einsatzhalter die im wesentlichen für
Anwendungen vorgesehen sind, bei denen der verfügbare
Arbeitsraum klein ist, wie z.B. bei Abtrenn- oder
Einstecharbeiten, sind Einsätzhalter vorgeschlagen worden, bei denen
der Schneideinsatz durch Federkraft in einem dem zu
bearbeitenden Abschnitt gegenüberliegenden Sitz festgeklemmt
ist. Ein solcher Einsatzhalter ist mit einem dickeren
Abschnitt unterhalb des Sitzes und einem nachgebenden
Abschnitt oberhalb des Sitzes ausgebildet. Zur Stabilisierung
des Schneideinsatzes in seitliche Richtung sind seine in die
Seiten des Sitzes eingreifenden Kanten mit V-förmigen Rillen
ausgebildet, die den V-förmigen Erhebungen entlang der
Seiten der Sitze entsprechen.
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Da man sich bei Verwendung von herkömmlichen
Einsatzhaltern darauf verlassen muß, daß die elastische
Eingriffkraft aufrechterhalten bleibt, d. h. daß der in die obere
Seite des Schneideinsatzes eingreifende Abschnitt permanent
aus seiner nicht aktivierten Position gespannt ist, ist die
Gefahr einer Materialermüdung beträchtlich, was zu einer
Abnahme der Klemmfeststellungskraft führt sowie dazu, daß
der Schneideinsatz nicht unelastisch in seinem Sitz gehalten
wird. Besonders bei Stoßeinwirkung neigt der Schneideinsatz
dazu, in seinem Sitz verschoben zu werden. Starke
Beanspruchung kann auch dazu führen, daß der Schneideinsatz durch
Zusammenwirken zwischen den V-förmigen Ausnehmungen auf
seiner unteren Seite und den umgekehrten V-Formen auf der
Kante des Sitzes entlang seiner Mittelebene gespalten wird
oder anbricht.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Einsatzhalter und
einen entsprechenden Schneideinsatz zur Verfügung zu
stellen, die so ausgebildet sind, daß der
Klemmfeststellungsabschnitt des Einsatzhalters während des Betriebes bezüglich
der Elastizität im wesentlichen unbelastet ist, wodurch das
Risiko der Materialermüdung ausgeschaltet wird und der
Schneideinsatz über einen langen Anwendungszeitraum fest in
seiner Position gehalten wird. Ein weiteres Ziel der
Erfindung ist es, das Spalt- oder Bruchrisiko des
Schneideinsatzes auszuschalten, wenn er einer Beanspruchung durch Stöße
ausgesetzt ist.
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Die kennzeichnenden Merkmale der neuen Anordnung sind
in den nachfolgenden Ansprüchen angegeben. Eine bevorzugte
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Einsatzhalters und
eines entsprechenden Schneideinsatzes soll nun anhand der
beigefügten Figuren näher beschrieben werden. Es zeigt
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Fig. 1 eine seitliche Ansicht des vorderen Abschnitts
eines Einsatzhalters und einen teilweise
eingeführten Schneideinsatz,
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Fig. 2 den gleichen Abschnitt des
Schneideinsatzhalters, wobei der Schneideinsatz in einer
vollständig eingeführten und festgestellten Position
ist, und
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Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie AA in Fig.
2.
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Der Einsatzhalter, der insgesamt mit 1 bezeichnet ist,
weist einen (nicht im Detail gezeigten) Schaft auf, der so
ausgebildet ist, daß er den Klemmfeststellmitteln
entspricht. Der Schaft kann, hinter dem gezeigten vorderen
Abschnitt, breiter und höher als der zur Aufnahme des
Schneideinsatzes ausgebildete vordere Abschnitt sein. Am
vorderen Ende des Einsatzhalters befindet sich eine
Ausnehmung 2, die ausgebildet ist, um den Schneideinsatz, der als
ganzes mit 3 bezeichnet ist, aufzunehmen. Die untere Seite
der Ausnehmung wird von einem Boden 4 gebildet, der nach
hinten und nach unten geneigt ist und, entlang des größten
Abschnittes seiner Länge, aus zwei V-förmig angeordneten
Ebenen 5 gebildet ist. Das innere Ende der Ausnehmung wird
durch eine abgerundete Kante 6 gebildet, die in eine leicht
nach unten gebogene Oberseite 7 übergeht.
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Ein nasenförmiger Vorsprung 8, der die Oberseite der
Ausnehmung 2 bildet, erstreckt sich fast bis ans vordere
Ende des Einsatzhalters und weist eine schräg nach oben
grichtete obere Seite 9 auf, welche über ein gerundetes
vorderes Ende 10 zu einem im wesentlichen ebenen Abschnitt 11
führt, der schräg nach unten gerichtet ist und der, während
er einen flachen Vorsprung bildet, auf die schräg nach unten
gebogene obere Seite 7 einer Ausnehmung trifft, so daß eine
Widerlagerkante 12 entsteht.
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Der Schneideinsatz 3, dessen Schneidkantenabschnitt 4
hier nicht beschrieben werden muß, weist einen Kopf 13 und
einen Schaft 14 auf. Die Unterseite des Schneideinsatzes 3
ist mit einem V-förmigen in Längsrichtung angeordneten Steg
15 ausgebildet, welcher komplementär zum Boden 4 der
Ausnehmung
ist, dessen Winkel aber vorzugsweise etwas flacher
ist als der Winkel der Ausnehmung. Die Oberseite des
Schaftes 14 ist, von hinten aus gesehen, mit einer geneigten oder
abgeschrägten Oberfläche 16 ausgebildet, die in eine
Widerlager- und Gleitfläche 17, welche in Richtung des Kopfes des
Schneideinsatzes auf eine Linie entlang der Unterseite 15
des Schneideinsatzes leicht zuläuft, übergeht. Die
Abweichung ist gering und vorzugsweise in der Größenordnung von
4º. Die Widerlager- und Gleitebene 17 führt über eine
gerundete Oberfläche 18 zu einer Eingriffsoberfläche 19, welche
sich quer zur Längsrichtung des Schneideinsatzes erstreckt.
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Um den Schneideinsatz 3 im Einsatzhalter 1 anzubringen,
wird die V-förmige Unterseite 15 des Schneideinsatzes in der
V-förmige Rille 5 am Boden der Einsatzhalterausnehmung
angeordnet und nach innen gedrückt. Durch Zusammenwirken
zwischen der Widerlagerkante 12 auf der unteren Seite des
nasenförmigen Vorsprungs 8 und der abgeschrägten Oberfläche 16
des Schneideinsatzes wird der nasenförmige Abschnitt 8 nach
oben gegen seine inhärente Elastizität gedrückt. Die Biegung
des Abschnitts 8 nach außen oder nach oben erreicht ihr
Maximum im Punkt 20, in dem die abgeschrägte Fläche 16 in
die Widerlager und Gleitfläche 17 übergeht, und nimmt dann
wieder ab, wenn der Schneideinsatz 3 weiter in die
Ausnehmung 2 gedrückt wird. Wenn das vordere Ende 10 des
nasenförmigen Abschnitts 8 in die querliegende Eingriffsoberfläche
19 des Kopfes 13 des Schneideinsatzes eingreift, ist die
Widerlagerkante 12 soweit entlang der Widerlager und
Gleitfläche 17 des Schneideinsatzes bewegt worden, daß die nach
außen gerichtete Elastizität des nasenförmigen Abschnitts
wesentlich verinindert worden ist. So ist es klar, daß das
Anbringen des Schneideinsatzes 3 in die Ausnehmung 2 des
Einsatzhalters 1 nach Überwindung eines zuerst auftretenden
Widerstands durch die inhärente Elastizität des
nasenförmigen Abschnitts 8 erleichtert wird. Die Entnahme des
Schneideinsatzes erfordert jedoch eine immer mehr ansteigende Kraft
während der nasenförmige Abschnitt 8 entlang der geneigten
Widerlager und Gleitfläche 17 nach außen gezwungen wird.
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Da die Widerlagerkante 12 mit der ebenen Fläche 17
zusammenwirkt, wird dort keine bestimmte Endposition bzw.
untere Position auftreten, diese Position wird nur durch den
Eingriff zwischen dem Ende 10 des nasenförmigen Abschnitts
und der hinteren Fläche 19 des Kopfes des Schneideinsatzes
bestimmt. Daher können die Präzisionsanforderungen bei der
Herstellung von Schneideinsätzen in Grenzen gehalten werden.
Mit anderen Worten können bestimmte Abweichungen von einem
Idealwert, insbesondere bezüglich der Höhe des Schaftes
zugelassen werden, wobei trotzdem eine vollkommen
ausreichende Klemmfeststellung erreicht wird. Eine negative
Abweichung in vertikaler Richtung führt lediglich zu einer
leicht verminderten Spannkraft, während eine positive
Abweichung zu einer leicht erhöhten Spannkraft führt.
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Die Ausgestaltung der Führungsabschnitte, d. h. der V-
förmigen Rille 5, in bezug auf die Ausgestaltung der
V-förmigen Unterseite des Schneideinsatzes 3 ist wesentlich für
die Wirkungsweise. Wie am besten in Fig. 3 gezeigt ist,
weicht der Winkel zwischen den Seiten der V-förmigen Rille
von dem Winkel zwischen den Ebenen des Schneideinsatzes, die
der Rille gegenüberstehen, ab. Genauer heißt das, daß ein
Eingriff nur entlang den Kanten der V-förmigen Rille und dem
Schneideinsatz erfolgt, während zwischen der unteren Kante
des Schneideinsatzes und dem tieferen Abschnitt des Bodens
der Rille ein Zwischenraum ausgebildet ist. Dadurch ist der
Schneideinsatz fest in der Rille angebracht, und das Risiko
einer Neigung in seitliche Richtung ist ausgeschaltet.
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Der Schneideinsatz greift entlang dreier Linien in den
Einsatzhalter ein, wobei sich eine Linie entlang jeder Seite
der V-förmigen Rille 5 und eine Linie quer zu diesen Linien
bei 12 befindet, d. h. in der Position in der die Spitze des
Vorsprungs bzw. die Widerlagerkante 12 in die ebene
Oberfläche 17 eingreift und an den vorstehenden Abschnitt
derselben mit der nach hinten gerichteten Kante des
Einsatzkopfabschnitts 13 stößt. Dadurch wird die gewünschte
Stabilität selbst in den Fällen erreicht, in denen der
Schneideinsatz und der Einsatzhalter Breiten von wenigen
Millimetern aufweisen.
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Die Winkeldifferenz zwischen den Oberflächen der V-
förmigen Rille und den unteren Oberflächen des
Schneideinsatzes hat eine weitere Funktion, d. h. es wird eine weitere
Möglichkeit geschaffen, Abweichungen von Toleranzen zu
kompensieren. Sollte der Schneideinsatz eine Übergröße
aufweisen, welche nur wenig von der erlaubten Größe abweicht, wird
die Kraft des Abschnittes 8, welche über die Widerlagerkante
12 nach unten wirkt, so groß sein, daß die Seiten der V-
förmigen Rille elastisch etwas nach außen deformiert werden
können, während der Eingriff mit der Unterseite des
Schneideinsatzes aufrechterhalten wird.
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Der Schneideinsatz 3 ist so über seine gesamte Länge
durch Zusammenwirken zwischen dem V-förmigen
Führungsabschnitt auf der Unterseite des Schneideinsatzes und der V-
förmigen Rille 5 an der Unterkante der Ausnehmung 2 des
Einsatzhalters fest gestützt und wird durch die Elastizität
des nasenförmigen Abschnittes 8, welcher entlang einer
einzigen Querlinie, d. h. entlang der Kante 12, welche quer zur
Längsrichtung des Schneideinsatzes orientiert ist, in festem
Eingriff gehalten. Durch die oben beschriebene Anordnung
werden alle Möglichkeiten bezüglich einer Neigung des
Schneideinsatzes ausgeschaltet, selbst wenn er einem starken
Stoß vom zu bearbeitenden Stück ausgesetzt ist.
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Die Erfindung ist nicht auf das oben Beschriebene und
in den Zeichnungen Gezeigte beschränkt, sie kann auf
verschiedene Weise innerhalb des Rahmens der nachfolgenden
Ansprüche abgewandelt werden.