DE8409616U1 - Schneidwerkzeug zum Herstellen von Löchern - Google Patents
Schneidwerkzeug zum Herstellen von LöchernInfo
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Description
Schneidwerkzeug
zum Herstellen von Löchern
zum Herstellen von Löchern
Die Erfindung betrifft ein Rotations-Schneidwerkzeug zum Herstellen von Löchern in Wandungen aus Kunststoff oder
dergleichen, mit einem als Werkzeugachse eine Rotationsachse aufweisenden Werkzeugkörper, der zum Ausschneiden einer
Lochscheibe einen etwa in Richtung der Werkzeugachse frei ausragenden Schneidkörper mit einer im radialen Abstand von der
Werkzeugachse liegenden Schneide trägt, wobei am Werkzeugkörper mindestens ein Festh-alter für die Lochscheibe nach Art eines
diese durchdringenden Domes vorgesehen ist.
Bei derartigen Schneidwerkzeugen kommt es nicht auf die Formund Maßgenauigkeit der als Abfall entstehenden Lochscheiben,
sondern vielmehr vor allem darauf an, in eine Kunststoffwandung Durchgangslöcher so zu schneiden, daß auf derjenigen Seite der
Kunststoffwandung, auf welcher das Werkzeug beim Schnitt austritt, keine Schneidpartikel anfallen. Bei einem durch das
DE-SM 17 71 263 bekannten Schneidwerkzeug zum Herstellen von Löchern wird dies dadurch versucht, daß zerspanenden Schneiden
eines Lochfräsers eine Spanabführung nach innen zugeordnet ist. Die Ausgestaltung läßt jedoch erkennen, daß die Späne innerhalb
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des Mantels des Lochfräsers anfallen, daß die Späne also nicht radial &ngr;&oacgr;&tgr;&agr; Werkzeugmantel nach außen, sondern nach innen
abgeführt werden sollen. Das Schneidwerkzeug durchbricht ferner das Werkstück nicht gleichzeitig über seinen gesamten Umfang,
sondern zunächst an zwei einander diametral gegenüberliegenden Bereichen. Hierbei laufen die beiden noch stehenbleibenden
teilringförmigen Restabschnitte der Werkstückwandung, die im weiteren Fräsfortschritt noch vollends durchtrennt werden
müssen, jeweils zu ihren beiden Enden schneidenartig in der Dicke abnehmend scharf aus und begrenzen so die bereits voll
durch die Werkstückwandung geschnittenen, ebenfalls teilringförmigen Abschnitte. Beim weiteren Schneiden laufen hierbei die
Schneiden ständig von den noch stehenden Teilabschnitten über
die bereits voll durchtrennten und somit zum Innern des Werkstückes offenen Teilabschnitte. Selbst wenn es gelingen
sollte, die Spanqualität so gleichmäßig zu erzeugen, daß jeder Span in einem einzigen Strang entsteht, ist dennoch mit
Sicherheit anzunehmen, daß Späne - und zwar gerade wegen der Spanabführung nach innen - zwischen die Fräszähne und den
Schneidspalt gelangen, dort zerkleinert werden und so entstehende kleinere Schneidpartikel durch die bereits
durchschnittenen Teilabschnitte des Schnittspaltes in das Werkstück gelangen. Dies würde aber auch dann geschehen, wenn
der Lochfräser die Werkstückwandung über seinen ganzen Umfang gleichzeitig durchbrechen würde, weil die Fräszähne durch
konische Ausbildung der Innen- und Außenmantelfläche des
Lochfräsers seitliche Flanken-Freiwinkel haben und damit mit den zugehörigen Flankenflächen des Schnittspaltes trichterartige
Spalte bilden, die sich zum Innern des Werkstückes verengen und aus denen die sich während des Schnittes
ansammelnden Schneidpartikel beim Durchbruch des Werkzeuges durch die Werkstückwandung zwangsläufig ins Werkstückinnere
gelangen müssen.
Selbst wenn aber die zerspanend arbeitenden Schneiden dieses
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bekannten Lochfräsers durch spanlos arbeitende Schneiden ersetzt würden, würden trotzdem noch Schneidpartikel entstehen
und zwangsläufig in das Werkstückinnere gelangen. Der Lochfräser weist nämlich eine Zentrierspitze nach Art eines
Zentrierbohrers auf, die abweichend von einer runden Form derart angeschliffen ist, daß sie im Querschnitt polygonal ist
und somit Schneid- bzw. Schabkanten bildet. Diese Schneidkanten der Zentriespitze lösen beim Eindringen in die Werkstückwandung
von dieser zwangsläufig Schneidpartikel, welche nach Durchbrechen der Werkstückwandung durch die Zentrierspitze, also
bevor der Schneidkranz überhaupt in Eingriff mit dem Werkstück kommt, zwangsläufig in das Werkstückinnere gedrängt werden
müssen. Durch die bekannte Ausbildung wird also allenfalls verhindert, daß gröbere Späne in das Werkstückinnere hineinfallen
können, jedoch gilt dies nicht für feinere Spanpartikel.
Durch die GB-PS 618 008 und das DE-GM 18 51 770 sind auch Schneidwerkzeuge zum Herstellen von Scheiben bzw. Ringen
bekanntgeworden, wobei zwar im Ausgangsmaterial Löcher entstehen, jedoch ist Ziel der Ausgestaltung dieser Werkzeuge
nicht die Herstellung der Löcher, sondern von möglichst genauen Schnittflächen an den Scheiben bzw. Ringen; damit unterscheiden
sich diese bekannten Schneidwerkzeuge bereits gattungsmäßig vom Erfindungsgegenstand. Obwohl bei diesen bekannten Schneidwerkzeugen
spanlose Trenntechniken angewendet werden, kommt es bei ihnen in keiner Weise darauf an, ob Späne anfallen oder nicht,
weshalb hier eine ganz andere Problematik als beim Erfindungsgegenstand gegeben ist.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein Rotations-Schneidwerkzeug zum Herstellen von Löchern in Wandungen aus thermoplastischen
Kunststoff bzw. an Behältern, wie Fahrzeug-Kraftstofftanks. Benzintanks für Personenkraftwagen werden immer mehr
nach dem Blasverfahren aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt. Nach der Formgebung durch Einblasen von Luft in
eine Einblasöffnung muß der Tank vor dem Einbau in das
Kraftfahrzeug noch weiter bearbeitet, nämlich beispielsweise mit einer Anzahl von Löchern versehen werden, welche beispielsweise
für die Montage eines Tankgebers, eines Entlüftungsnippels usw. erforderlich sind. Kleinere Löcher wurden bisher als
Bohrungen mit einem Spiralbohrer hergestellt; Bohrungen größeren Durchmessers werden mit einem nach Art eines
Drehmeißels ausgebildeten Schneidkörpers hergestellt, dessen Schneide quer zur Werkzeugachse bzw. etwa parallel zur
entsprechenden Tankwandung und somit derart quer zur Drehrichtung liegt, daß mit ihr durch Zerspanung eine ringförmige Nut
in die entsprechende Tankwandung eingeschnitten wird, bis die innerhalb dieser Ringnut entstehende Lochscheibe völlig von der
Wandung getrennt und damit ein Loch entstanden ist, dessen Durchmesser dem äußeren Flugkreisdurchmesser des Drehmeißels
entspricht. Beide Schneidwerkzeuge haben den Nachteil, daß sie nur zerspanend arbeiten können, daß also während der Herstellung
des Loches Späne und ggf. Schneidpulver anfallen, von denen wenigstens eine geringe Menge selbst dann regelmäßig in
den Tank gelangt, wenn die Löcher über Kopf hergestellt werden, da diese Späne und das Schneidpulver infolge elektrostatischer
Aufladung dazu neigen, am Tank haften zu bleiben uno. dadurch
sofort oder im Laufe der weiteren Bearbeitung des Tankes durch die Löcher in diesen gelangen; derartige Späne führen später,
wenn aus dem Tank ein Kraftfahrzeugmotor mit Kraftstoff versorgt wird, unweigerlich zu Betriebsstörungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Schneidwerkzeug zu schaffen, das es ermöglicht, völlig spanlos und ohne
Erzeugung anderer Schneidpartikel Löcher in Wandungen aus thermoplastischem Kunststoff oder Werkstoff mit ähnlichen
Materialeigenschaften so einzubringen, daß die dabei entstehende Lochscheibe nicht in Vorschubrichtung durch die Wandung,
also beispielsweise in den Behälter fallen kann.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der jeweilige Schneidkörper als ein in radialer Richtung flaches
Ritzschneidmesser ausgebildet ist und daß der Festhalter ein schneidpartikelfreier, mit vorbestimmter Reibung in die
Lochscheibe eingreifender Haltedorn ist. Die Schneide ist somit eine spanlos arbeitende Ritz- und Verdrängungsschneide, welche
beispielsweise durch eine sehr geringe Oberflächenrauhigkeit an
ihrer spitz geschärften Schneidkante und/oder an ihren Schneidenflanken nicht schabend oder kratzend in die Wandung
eingreift, sondern ohne Entstehung irgendwelcher sicfi von der
Wandung lösender Schneidpartikel allein durch schneidende Verdrängung vordringt. Nach dem Freischneiden der Lochscheibe
wird diese von dem Festhalter gegenüber dem Wekzeug gesichert und mit diesem wieder zurückgezogen, wonach die Lochscheibe
durch geeignete Mittel ausgeworfen und somit vom Werkzeug entfernt werden kann. Gemäß der Erfindung schneidet sich auch
der Festhalter nicht durch die Werkstüchwandung durch, sondern er dringd ausschließlich unter Verdrängung des Werkstoffes der
Werkstückwandung in diese ein, wodurch sich eine gewisse radial nach außen gerichtete Vorspannung der späteren Lochscheibe
ergibt, was auch zu einer Werkstoffverdichtung im Bereich des Schnittspaltes und damit insbesondere bei weichen, nämlich bei
thermoplastischen Kunststoffen, zu einem verbesserten Schneidverhalten der Ritzschneidmesser führt.
Es ist denkbar, den Festhalter wenigstens teilweise mit dem Schneidkörper beispielsweise derart zu integrieren, daß er
unmittelbar durch das Ritzschneidmesser gebildet ist; das Ritzschneidmesser, bzw. einander gegenüberliegende Schneidklingen
können beispielsweise so gestaltet sein., daß sie die Lochscheibe mit ihren radial innenliegenden Flankenflächen
festhalten.
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Insbesondere zur Herstellung von Löchern kleinen Durchmessers kann es vorteilhaft sein, wenn die Schneide In
Umfangsrichtung wenigstens annähernd kontinuierlich
nach Art einer Drehr1ngschne1de durchgeht, die in einer zur Drehachse rechtwinkligen oder leicht geneigten Ebene
liegen kann. Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes jedoch weist der
Schneidkörper eine Schneidklinge mit einer etwa in einer Tangentialebene des Werkzeuges liegenden, schar'
fen und über ihre Schneidtiefe kontinuierlich durchgehenden
Schneidkante auf, welche etwa in ihrer ürehriehtung weist und/oder etwa parallel zur Vorschubrichtung
liegt. Dadurch kann insbesondere beim Herstellen von Löchern größeren Durchmessers der auf die
Wandung ausgeübte Schneiddruck wesentlich reduziert und somit die Schnittgeschwindigkeit erhöht werden. Die
Schneidgeschwindigkeit ist jedoch so gering zu wählen, daß die beim Schnitt entstehende Erwärmung unterhalb
des Schmelzpunktes des Werkstoffes der Wandung bleibt. Gegenüber der erfindungsgemäßen Ausbildung unterscheiden
sich Trennmesser, welche radial zur Rotations- bzw. Werkzeugachse gerichtet sind, dadurch, daß diese Trennmesser
nicht starr am Werkzeugkörper, sondern radial verstellbar angeordnet sind, wodurch sich ein ganz anderer Werkreugaufbau
ergibt.
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Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß die durch die Schneidkante
des Schneidkörpers gelegte Tangentialebene des Werkzeuges unter einem Vorschubwinkel von wenigen Winkelgraden,
Insbesondere etwa 3°, geneigt zur Werkzeugachse liegt. Dadurch kann bestimmt werden, an welcher
Seite des Schneidspaltes ein Verdrängungsgrat durch die
Schneidklinge entsteht. Konvergiert die Tangentialebene mit der Werkzeugachse in Vorschubrichtung, so entsteht
der Verdrängungsgrat am Lochrand, während er am Umfang der Lochscheiben steht, wenn die Tangentialebene mit der
Werkzeugachse in Vorschubrichtung divergiert. Dadurch, daß die Schneidkante in einer einzigen Ebene liegt, ergeben
sich über die gesamte Schneidtiefe gleichmäßige SehneidVerhältnisse.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist das freie Ende der Schneidklinge durch eine Freifläche begrenzt, wobei
vorzugsweise das Ritzschneidmesser als Ziehschneidmesser gegenüber dem Werkzeugkörper schleppend schräggestellt
und/oder das Ende der Schneidklinge durch eine Abflachung begrenzt ist. Dadurch ergibt sich nahe beim Grund des
Schneidspaltes bereits eine relativ große Verdrängung des Werkstoffes unter einer in Vorschubrichtung verlagerten
Verdichtung, so daß die Schneidklinge in weiterer Entfernung vom Grund des Schneidspaltes keine so
starke Verdrängung bewirken muß, wobei der an der Oberfläche der Wandung entstehende Sehneidgrat verhältnismäßig
klein ist. Der Freiwinkel kann gemäß der Erfindung etwa 6 bis 14°, vorzugsweise 10° betragen. Durch die Abflachung
wird im Gegensatz zu einem pfeilspitzförmig
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auslaufenden Trennmesser ferner der Vorteil erreicht, djß das vordere Messerende wesentlich weniger leicht
zu Verformungen oder Beschädigungen neigt, die zwangsläufig zu einem geänderten Schnittverhalten mit der Gefahr
führen, daß Späne oder Schneidpulver anfallen.
Um bei geringen Werkzeugkosten die Schneide leicht erneuern
bzw. schärfen zu können, ist das Ritzschneidmesser lös- und auswechselbar am Werkzeugkörper befestigt
und vorzugsweise als Wendeschneidmesser ausgebildet, das insbesondere vier Wendeschneidkanten an
zwei Schneidklingen aufweist, so daß also mit jedem Schneidkörper die vierfache Stückzahl einer Schneide
hergestellt werden kann.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Schneidklinge
im Querschnitt quer durch die Schneidkante an der Innen- und/oder an der Außenseite eine konvex gekrümmte,
als Flankenfläche wenigstens annähernd in die Schneidkante übergehende Seitenfläche aufweist, wobei vorzugsweise
zwei teil kreisförmige Seitenflächen in zwei
Schneidkanten unter spitzen Tangentialwinkeln ineinander übergehen, so daß sich ein sehr günstiges Verdrängungsverhalten
der Schneidklinge ergibt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung nimmt die Schneidklinge zum freien Ende in der Dicke unter einem Flankenwinkel
von mehr als 10 Winkelgraden, wie etwa 20 Winkelgraden, und/öder unter einem gegenüber dem Vorschubwinkel
mehrfach größeren Flankenwinkel ab, so daß auch bei Ausrichtung in dem genannten Vorschubwinkel an beiden Seiten
des Schneidspaltes eine gewisse Verdrängung stattfindet, weiche zu einer verbesserten Stabilisierung der Ausrich-
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tung der Schneidklinge führt, jedoch auf beiden Seiten
des Schneidspaltes unterschiedlich stark 1st. Zur einfachen Herstellung und Nachschärfung 1st wenigstens
die Schneidklinge, insbesondere der gesamte Schneidkörper
symmetrisch zu einer durch seine Schneidkante
bzw. durch seine Schneidkanten gelegten Mittelebene ausgebildet.
Insbesondere wenn das Ritzschneidmesser als Wendeschneidmesser
ausgebildet ist, ist es vorteilhaft, wenn die Schneidklinge am hinteren Ende in einen, Insbesondere
kubischen, Befestigungsschaft Übergeht, an dem vorzugsweise zwei entgegengesetzt ausragende Schneidklingen
vorgesehen sind und/oder dessen Außenflächen · in Längsrichtung des Schneidkröpers gesehen - allseits Über die
Schneidklinge vorstehen, so daß die scharfen Schneiden beim Lagern des Schneidwerkzeuges bzw. der Schneidkörper
gegen Beschädigungen geschlitzt sind.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist der Schneidkörper zur zwangsläufigen genauen vorbestimmten Ausrichtung
gegenüber der Werkzeugachse in eine Justieröffnung, insbesondere eine mit der Bodenfläche seine Vorschubausrichtung
und/oder mit den Seitenflächen seinen Ziehwinkel festlegende Justiernut am Umfang des Werkzeugkörpers eingesetzt,
in der vorzugsweise die entgegen Vorschubrichtung ausragende Schneidklinge vollständig versenkt und damit
geschützt liegt und/oder gegen deren Bodenfläche der Schneidkörper bzw. der Befestigungsschaft mit dem Kopf
eine!* nebin der Justieröffnung in den Werkzeugkörper eingesetzten
Spannschraube leicht lösbar gespannt ist, ohne daß der Schneidkörper einer Durchgangsbohrung oder dergl.
für die Spannschraube bedarf.
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Lage :-n Vorschubrichtung auf einfache Weise genau ausgerichtet
werden kann, liegt eine vom vorderen Ende der Schneidklinge abgekehrte Fläche des Schneidkörpers, insbesondere
die Freifläche der entgegen Vorschubrichtung ausragenden Schneidklinge an einer Stützfläche des Werkzeugkörpers,
vorzugsweise an einem in die Bodenfläche der Justiernut eingesetzten Zylinderstift oder dergl.,
an. Dadurch ergibt sich eine linienförmige Abstützung
und Anlage, welche eine sehr genaue Ausrichtung gewährleistet, wobei die Gefahr, daß zwischen die zugehörige
Fläche des Schneidkörpers und die Stützfläche Schmutz oder andere Partikel gelangen, sehr gering ist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, daß der Festhalter in Vorschubrichtung über das Ritzschneidmesser
vorsteht und insbesondere ein i.i der Werkzeugachse liegender Runddorn oder dergleichen ist, welcher mit der Lochscheibe
bereits in Eingriff steht, bevor das Ritzschneidmesser zu schneiden anfängt. Wird beim Herstellen des
Loches im Bereich eines bereits vorhandenen kleineren Loches, nämlich· beispielsweise im Bereich der Einblasöffnung
gearbeitet, so kann der Durchmesser an dieses kleinere Loch angepaßte Runddorn am vorderen Ende stumpf
und lediglich mit einem kurzen kegelsumpfförmigen verjüngten Endabschnitt zum leichteren Einfahren in das
Loch versehen sein. Ist die Wandung jedoch im Bereich der entstehenden Lochscheibe geschlossen, so ist der
Runddorn am vorderen Ende zweckmäßig zu einer Stechspitze verjüngt, wobei in jedem Fall sichergestellt
ist, daß auch der Festhalter ohne Entstehen von Spänen oder Pulver in die Wandung eindringt.
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Auch der Festhalter ist zweckmäßig auswechselbar am Werkzeugkörper, insbesondere in einer Zentrierbohrung
angeordnet, so daß er zur Anpassung des Schneidwerkzeuges an die jeweiligen Erfordernisse ausgewechselt und
auch leicht nachbearbeitet werden kann. Bei einer gewichtsmäßig leichten Ausführungsform ist der Werkzeugkörper
als zur Vorschubrichtung offene Topfscheibe ausgebildet. Zum einfachen Befestigen des Schneidwerkzeuges
an der Arbeitsspindel einer geeigneten Maschine» weist der Werkzeugkörper an der Rückseite einen Spannschaft
auf.
Zur Erzielung einer gleichmäßigen Werkzeugbelastung sind nach einem weiteren Merkmal der Erfindung zwei
oder mehr, insbesondere gleichmäßig um die Werkzeugachse verteilte, Ritzschneidmesser vorgesehen, die vorzugsweise
gleich angeordnet und ausgerichtet sind, derart, daß ausschl. gleiche Ritzschneidmesser vorgesehen
sind.
Die Erfindung wird im Folgenden mit weiteren Einzelheiten anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es sind dargestellt in
Fig. 1 ein erfindungsgemä3es Schneidwerkzeug in Axialansicht auf die Vorderseite,
Fig. 2 ein Ausschnitt der Fig. 1 in Seitenansicht,
Fig. 3 eine teilweise geschnittene Ansicht der Anordnung gem. Fig. 2 in einer um 90°
um die Werkzeugachse verdrehten Stellung,
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Fig. 4 ein Ausschnitt der Fig. 3 in vergrößerter Darstellung,
Fig. 5 der Ausschnitt gem. Fig. 4 in einer Axialansicht entsprechend Fig. 1,
Fig. 6
bis 8 eine weitere Ausführungsform in Darstellungen entsprechend den Fig. 1
bis 3.
Wie die Fig. 1 bis 5 zeigen,weist ein erfindungsgemäßes
Werkzeug ,1 einen als Werkzeugträger vorgesehenen topfscheibenförmigen Werkzeugkörper Z mit
zwei einander diametral gegenüberliegenden gleichen
Schneidkörpern 3. auf, die gleich ausgebildet und hinsichtlich ihrer Anordnung und Ausrichtung zur Werkzeugachse
4 gleich sind. Der hinsichtlich der Werkzeugachse .4 achssymmetrisch, nämlich zylindrisch ausgebildete
t!erkzeugkörper 2 weist eine ringmantelförmige
Umfangswandung 5 auf, die am hinteren Ende in eine etwa gleich dicke Stirnscheibe 6 übergeht, welche
durch eine in der Werkzeugachse 4 liegende Bohrung 7
als Ringscheibe ausgestaltet ist. An der äußeren Stirnseite der Stirnscheibe 6 ist ein in der Werkzeugachse
.4 liegender zylindrischer Spannschaft 8 mit einem mit Schrauben gehaltenen Flansch 9 befestigt. Außer
den Schneickörpern 3 trägt der Werkzeugkörper 2 einen Festhalter 10 in Form eines zylindrischen
Domes, welcher mit seinem hinteren Ende zentriert in die Bohrung 7 eingesetzt und beispielsweise ebenfalls
mit dem Flansch 9 gesichert ist. Der Innendurchmesser der Umfangswandung 5 ist wesentlich größer als der
Außendurchmesser des Festhalters 10 .
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Jeder Schneidkörper 3 weist, wie insbesondere den Fig. 4 und 5 zu entnehmen ist, an einem als länglicher
Rechteckklotz ausgebildeten Befestigungsschaft 12 zwei entgegengesetzt in Längsrichtung des Befestigungsschaftes ,12 von diesem abstehende gleiche Schneidklingen
11 auf, die jeweils symmetrisch zur zugehörigen Endfläche .13 des Befestigungsschaftes .12"
liegen und beispielsweise einstückig in diese Endfläche 13 übergehen. Die Längsachsen der Schneidklingen
11 fallen mit der zugehörigen Mittelachse ji des Befestigungsschaftes 12 zusammen. Jede Schneid-
;·; klinge 11 weist an ihren voneinander abgekehrten
\ Schmalseiten jeweils eine geradlinige Schneide 14.
■ auf, wobei alle Schneiden 14 ebenfalls gleich ausgebildet
sind. Die beiden Schneiden 14 jeder Schneidklinge 11 liegen in Ansicht gem. Fig. 2 unter e^nem
spitzen Winkel 15 von beispielsweise etwa 22° zueinander sowie symmetrisch beiderseits der zugehörigen
Längsmittelebene 16 des Schneidkörpers 3 ,die eine Symmetrieebene des Schneidkörpers ist. Am vorderen
■ bzw. äußeren Ende .17 ist jede Schneidklinge 11. mit
einer als Freifläche vorgesehenen Abflachung 18. versehen, die rechtwinklig zur Längsmittelebene 16
liegt und in deren Bereich die bis zu dieser Abflachung ;18 geführten Schneiden 14. einen Abstand voneinander
haben, der etwa halb so groß wie ihr größter Abstand voneinander ist. Im Querschnitt bzw. in Längsansicht;,
wie sie annähernd aus Fig. 5 hervorgeht, ist jede Schneidklinge 11 annähernd flach oval, nämlich
an der der Werkzeugachse 4 zugekehrten Innenseite und an der von der Werkzeugachse 4! abgekehrten Außenseite
20 jeweils von einer konvex gekrümmten Seitenfläche 21 bzw. 22. begrenzt. Der Krümmungsradius dieser
Seitenflächen 21,22) ist im jeweiligen Längsabschnitt der Schneidklinge .11' größer als der zugehörige
-' Abstand zwischen den voneinander abgekehrten Schneid-
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kanten 14 und dadurch so, daß die Seltenflächen
21,22 unter einem spitzen Flankenwinkel 23 von beispielsweise etwa 40° 1n der jeweiligen Schneidkante
14 ineinander übergehen. Anstatt die Flankenflächen der Schneide 14 unmittelbar durch die gekrümmten
Seitenflächen 21,22 gem. Fig. 5 zu bilden, 1st es gem. Fig. 4 auch denkbar, die Flankenflächen
24 durch ebene, streifenförmige Anschliffe der Seltenflächen
21,22. zu bilden. Die Länge jeder Schneidklinge 11 1st kleiner als die des Befestigungsschaftes 12 und ihre maximale Schneidtiefe liegt etwa
in der Größenordnung Ihrer größten zwischen den Schneidkanten 14 gemessenen Breite, so daß sich eine sehr
formstabile Schneidklinge 11 ergibt. Zum äußeren Ende 17 hin ist jede Schneidklinge 11 in der Dicke
unter einem spitzen Flankenwinkel 25 von beispielsweise etwa 20° verjüngt, wobei ihre Dicke im Bereich
des Endes etwa einem Drittel von der Dicke entspricht, die die Schneidklinge 11 in demjenigen Bereich hat,
bis zu welchem sie maximal in der Schneidtiefe schneidend eingesetzt werden kann. In Längsrichtung der
Schneidklingen 11 gesehen steht der Befestigungsschaft 12. im wesentlichen allseits über die Schneidklingen
11 vor, derart , daß er in dieser Ansicht länglich rechteckig ist und sein zugehöriges größeres
Kantenmaß in Umfangsrichtung des Werkzeuges 1 liegt.
Durch die beschriebene Ausbildung des jeweiligen Schneidkörpers werden erfindungswesentliche Vorteile, nämlich
insbesondere ein sehr gutes Schneidverhalten, eine hohe Schnittgeschwindigkeit und hohe Standzeiten erreicht
und Schwingungen des Schneidkörpers .3 sowie der Schneidklingen 11 Mn sich vermieden.
Wie die Fig. 1 bis 5 ferner zeigen, weist der Werkzeugkörper ,2 für die Aufnahme des jeweiligen Schneid-
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körpers 3 am Außenumfang der Umfangswandung 5 eine Justiernut 26 auf, weiche sich von der vorderen
Stirnfläche 27 des Werkzeugkörpers 2 in Ihrer Längsrichtung bis etwa auf die Höhe der Innenfläche
der Stirnscheibe 6. erstreckt. Die Justiernut .26 ist in Ihrer Breite und ihrer Tiefe derart
an den Befestigungsschaft 12 angepasst, daß dieser mit leichtem Schiebesitz, also im wesentlichen spielfrei
,zwischen die Seitenflächen '28 der Justiernut
26 passt und bei Anlage an deren Bodenfläche 29 wenigstens im Bereich der Stirnfläche 27 annähernd
vollständig versenkt in der Justiernut 26 angeordnet ist. Bezogen auf die Arbeits - Drehrichtung
Pfeil 30 ist benachbart zur nacheilenden Seitenfläche 28 der Justiernut 26 und außerhalb dieser
in eine Gewindebohrung am Außenumfang des Werkzeugkörpers .2' eine Spannschraube 31 eingesetzt, deren
im Durchmesser verhältnismäßig großer Kopf 32. den Befestigungsschaft .12 an der von der Bodenfläche
.29. abgekehrten Seite mit einem nahezu halbkreisförmigen Segmentabschnitt Übergreift und mit diesem
Segmentabschnitt ganzflächig den Befestigungsschaft .12 spannend gegen die Bodenfläche 29 presst.
Der Durchmesser des Kopfes .32 entspricht etwa der Länge des Befestigungsschaftes 12 , wobei der Kopf
32 den Befestigungsschaft 12 etwa auf der Hälfte von dessen Breite Übergreift und gegenüber der Stirnfläche
27 des Werkzeugkörpers .2 zurücksteht.
Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, ist die mit der Längsmittelebene
16 des jeweiligen Schneidkörpers .3; zusammenfallende Längsmittelebene der jeweiligen
Justiernut 26. in Radialansicht auf den Schneidkörper .3 gegenüber der Werkzeugachse '4 unter einem
spitzen Winkel von etwa 10° geneigt, derart , daß das
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in der Stirnfläche 27 liegende Ende der Justiernut 26 gegenüber deren anderen, geschlossenen Ende in
Be^ug auf die Drehrichtung Pfeil 30 nacheilt. Dadurch ergibt sich 1m Zusammenwirken mit der Hälfte des
Winkels 15 , unter welchem die jeweilige Schneide 14 gegenüber der Längesmittelebene 16 des Schneidkörpers
3 schräg-gestellt 1st, ein Ziehwinkel 33 von etwa 20°, unter welchem die jeweils fUr den Schneideinsatz
bestimmte Schneide 14 schleppend gegenüber dem Werkzeugkörper schräg-gestellt ist, derart . daß jede
Schneidklinge 11 im Schneideinsatz als Ziehschneidmesser wirkt. Die an derselben- Schneidklinge 11
vorgesehene, nicht im Einsatz befindliche Schneide 14 liegt dagegen in Radialansicht gem. Fig. 2 annähernd
parallel zur Werkzeugachse 4 .
14 ist so ausgerichtet, daß nur die durch Ihr äußerstes
Ende gebildete, an die Abflachung 18 angrenzende Schneidspitze 34 in rechtwinkliger Ansicht auf die
Mittelebene dieser Schneidkante 14 gem. Fig. 2 in der zu dieser Mittelebene rechtwinkligen Axialebene der
Werkzeugsshse 4 liegt, während die daran anschließenden
Abschnitte der Sch neide 14 in Drehrichtung. (Pfeil 30) außerhalb (vor) dieser Axialebene vorgesehen
sind. Die genannte Mittelebene der Schneidkante 14 ist etwa eine Tangentialebene 35 des Werkzeuges 1 , die
sich somit mit der zu ihr rechtwinkligen Axialebene 36. der Werkzeugachse 4. in einer Linie schneidet, in
welcher etwa die Schneidspitze 34 liegt.
Wie Fig. 4 ferner zeigt, ist die Bodenfläche 29 der Justiernut 26 derart um wenige, nämlich beispielsweise
etwa 3° gegenüber der Werkzeugachse geneigt, daß die mit der Tangentialebene 35 zusammenfallende Mittel-
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ebene der für den Schneideinsatz bestimmten Schneidklinge 11 unter einem entsprechenden Vorschubwinkel
37 zur Werkzeugachse 4 geneigt ist. Dadurch ergeben sich im Zusammenwirken mit dem Flankenwinkel
für die Seitenflächen 21,22 der Schneidklinge .11 unterschiedliche, 1n Vorschubrichtung Pfeil 40 sich
tiffnende Anstellwinkel 38,39 . Im dargestellten Ausflihrungsbe1sp1e1
1st der Anstellwinkel 38 der Inneren Seitenfläche 21. kleiner als der Anstellwinkel 39
der äußeren Seltenfläche 22 und zwar derart gewählt, daß ein beim Schneiden entstehender Schneidgrat im
Arbeltsbereich der äußeren Seltenfläche 22 , also am
Rand des herzustellenden Loches ausgebildet wird. Durch entsprechend entgegengesetztes Schrägstellen, bei
welchem dann der Anstellwinkel 39 kleiner als der Anstellwinkel 38 1st, wird der Schneidgrat an der Lochscheibe
ausgebildet. Der kleinere Anstellwinkel 38 kann gegen 0° gehen und beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel 4°; der größere Anstellwinkel 39 beträgt
etwa 14°. Durch die beschriebene Anordnung und Ausrichtung der jeweils für den Schneideinsatz vorge*
sehenen Scheiden 14 ergeben sich erfindungswesentliche Vorteile, nämlich eine Stabilisierung der Schneidklingen
während des Schnittes und eine Verringerung der auf dib Schneiden wirkenden Schnittkräfte. Dies ist insbesondere
der Fall, wenn der Freiwinkel 41 der Abflachung bzw. Freifläche 18 etwa 10° beträgt.
Zur Längsausrichtung des jeweiligen Schneidkörpers 3
gegenüber dem Werkzeugkörper .2 ist am Werkzeugkörper
2 jeweils eine Anschlag- bzw. Stützfläche 42 vorgesehen.
An dieser Stützfläche 42; liegt der jeweilige Schneidkörper 3 mit der Freifläche bzw. Abflachung
18 derjenigen Schneidklinge 11 an, die nicht für
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den Schneideinsatz bestimmt ist, sondern vollständig versenkt in der Justiernut 26 liegt. Die Stützfläche
42. ist durch die Umfangsfläche eines Zylinderstiftes 43 gebildet, welcher beispielsweise durch Pressung in
die Bodenfläche 29. der Justiernut 26 benachbart zu deren geschlossenen bzw. hinteren Ende eingesetzt ist.
Die Stützfläche 42" ist so angeordnet, daß der Befestigungsschaft
12 geringfügig über die vordere Stirnfläche 27 des Werkzeugkörpers 2 vorsteht.
Wie die Fig. 1 bis 3 ferner zeigen, steht der Festhalter 10 um ein Mehrfaches der Schneidtiefe der Schneide
über deren vorderes Ende 17 vor. Am vorderen Ende ist der Festhalter 10 mit einem kegelstumpfförmig verjüngten
Endabschnitt 44 versehen, dessen hinteres Ende mit Abstand vor dem vorderen Ende der Schneide 14
liegt und das in Ansicht gem. den Fig. 2 und 3 weich abgerundet in den zylindrischen Außenumfang des Festhalters
10 übergeht. Dieser Festhalter .10 ist für solche Fälle bestimmt, in welchen das herzustellende Loch im
Bereich eines bereits vorhandenen Loch kleineren Durchmessers eingebracht werden soll, wobei der Außendurchmesser
des Festhalters 10 an den Innendurchmesser dieses kleineren Loches derart angepasst ist, daß er mit
vorbestimmter Reibung in dieses Loch eingreift.
In den Fig. 6 bis 8 sind für einander entsprechende Teile
die gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 bis 5, jedoch mit dem Index "a" verwendet.
Das Werkzeug 1a gem. den Fig. 6 bis 8 unterscheidet sich von demjenigen nach den Fig. 1 bis 5 im Wesentlichen
dadurchf tiaß der Festhalter 10a am vorderen Ende bis
zu einer scharfen Stechspitze 44a verjllngt 1st. Dadurch kann der Pesthalter 10a vor Beginn des Schnittes durch
die Schneiden 14a In diejenige Zone der zu bearbeitenden
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Wandung eindringen, die später als Lochscheibe aus dieser Wandung herausgeschnitten ist. Der Pesthalter
10a ist mit einem im Durchmesser erweiterten Schaft in die als Sacklochbohrung ausgebildete Bohrung
7a des Werkzeugkrb'pers .2a auswechselbar eingesetzt, wobei diese Bohrung 7a durch den Innen
mantel der Umfangswandung 5a gebildet ist. An der hinteren Stirnseite weist der Werkzeugkörper 2a
einen abgestuften Spannschaft 8a' auf. Die Justiernuten 26a gehen bis zur hinteren Stirnfläche des
Werkzeugkörpers 2a durch.
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Claims (14)
1. Rotations-Schneidwerkzeug zum Herstellen von Löchern
in Wandungen aus Kunststoff oder dergleichen, mit einem als Werkzeugachse, eine Rotationsachse
aufweisenden Werkzeugkörper, der zum Ausschneiden einer Lochscheibe mindestens einen etwa in Richtung
der Werkzeugachse frei ausragenden Schneidkörper mit einer im radialen Abstand von der Werkzeugachse
liegenden Schneide trägt, wobei am Werkzeugkörper (2) mindestens ein Festhalter (10) für die Lochscheibe
nach Art eines diese durchdringenden Domes vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige
Schneidkörper (3) als in radialer Richtung (Pfeil 30) flaches Ritzschneidmesser ausgebildet 1st und daß der
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k Festhalter (10) ein schneidpartikelfrei, mit
vorbestimmter Reibung in die Lochscheibe eingreifender Haltedorn ist.
2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radial innen liegende Flankenfläche (21)
des Schneidkörpers (3) zum Festhalten der Lochscheibe
ausgebildet ist.
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3. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schneidkörper (3) mindestens eine Schneidklinge (11) nut wenigstens einer etwa in
\l · einer Tangentialebene (35) des Werkzeuges (1)
liegenden, scharfen und über ihre Schneidtiefe ■ kontinuierlich druchgehenden Schneidkante (14)
aufweist, welche etwa in ihrer Drehrichtung (Pfeil 30) $ weist und/oder etwa parallel zur Vorschubrichtung
f (Pfeil 40) liegt.
4. Schneidwerkzeug nach einem der Anprüche 1 bis 3,
&iacgr; dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Schneidkante
(14) des Schneidköpers (3) gelegte Tangentialebene (35) des Werkzeuges (1) unter einem Vorschubwinkel
(37) von wenigen Winkelgraden, insbesondere etwa 3°, geneigt zur Werkzeugachse (4) liegt.
5. Schneidwerkzeug nach Anspruch 3 eder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende der Schneidklinge
(11) durch eine Freifläche (18) begrenzt ist, wobei vorzugsweise das Ritzschneidmesser als Ziehschneidmesser
gegenüber dem Werkzeugkörper (2) unter einem spitzen Winkel (33) schleppend schrägestellt und/oder
das Ende der Schneidklinge (11) durch eine Abflachung (18) begrenzt ist.
6. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
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dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzschneidmesser lös-
und auswechselbar am Werkzeugkörper (2) befestigt und vorzugsweise als Wendeschneidmesser mit Insbesondere
vier Wendeschneidkanten (14) an zwei Schneidklingen (11) ausgebildet 1st.
7. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidklinge (11) 1m
Querschnitt quer durch die Schneidkante (14) an der innen- und/oder an der Außenseite (19 bzw. 20) eine
konvex gekrümmte, als Flankenfläche (24) wenigstens annähernd in die Schneidkante (14) übergehende
Seitenfläche (21 bzw. 22) aufweist, wobei vorzugsweise zwei teilkreisförmige Seitenflächen (21,22) in zwei
Schneidkanten (14) unter spitzen Tangentiaiwinkein (23) ineinander Ubergenen.
8. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidklinge (11) zum
freien Ende (17) in der Dicke unter einem Flankenwinkel (25) von mehr als 10 Winkelgraden, wie etwa 20
Winkelgraden, und/oder unter einem gegenüber den Vorschubwinkel (37) mehrfach größeren Flankenwinkel
(25) abnimmt, wobei die Schneidklinge (11) und/oder der Schneidkörper (3) vorzugsweise symmetrisch zu
einer durch seine Schneidkante (14) bzw. durch seine Schneidkanten (14) gelegten Mittelebene (35)
ausgebildet ist.
9. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidklinge (11) am
hinteren Ende in einen, insbesondere kubischen, Befestigungsschaft (12) übergeht, an dem vorzugsweise
zwei entgegengesetz ausragende Schneidklingen (11) vorgesehen sind und/oder dessen Außenflächen - in
Längsrichtung des Schneidkörpers (3) gesehen -
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- 4
allseits Über die Schneidklinge (11) vorstehen.
10. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkörper (3) in eine Justieröffnung, insbesondere eine mit der
Bodenfläche (29) seine Vorschubausrichtung und/oder mit den Seitenflächen (28) seinen Ziehwinkel (33)
festlegende Justiernut (26) am Unfang des Werkzeugkörpers (2) eingesetzt ist, in der vorzugsweise die
entgegen Vorschubrichtung (Pfeil 40) ausragende Schneidklinge (11) vollständig versenkt liegt und/oder
gegen deren Bodenfläche (29) der Schneidkörper (3) bzw. der Befestigungsschaft (12) mit dem Kopf (32)
einer neben der Justieröffnung in den Werkzeugkörper (2) eingesetzten Spannschraube (31) gespannt ist.
11. Schneidwerkzeug nach einem der Anprüche 3 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß eine vom vorderen Ende (17) der Schneidklinge (11) abgekehrte Fläche des
Schneidkörpers (3), insbesondere die Freifläche (18)
der entgegen Vorschubrichtung (Pfeil 40) ausragenden Schneidklinge (11) an einer Stützfläche (42) des
Werkzeugkörpers (2), vorzugsweise an einem in die Bodenfläche (29) der Justiernut (26) eingesetzten
Zylinderstift (43) oder dergleichen, anliegt.
12. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der Festhalter (10) für die Lochscheibe in Vorschubrichtung (Pfeil 40) über
das Ritzschneidmesser vorsteht und insbesondere ein in der Werkzeugachse (4) liegender Runddorn oder
dergleichen ist, der am Ende gegebenenfalls bis zu einer Stechspitze (44a) verjüngt ist.
13. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der Festhalter (10)
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auswechselbar am Werkzeugkörper (2). Insbesondere in
einer Zentrierbohrung (7) angeordnet ist, wobei vorzugsweise der Werkzeugkörper (2) als zur Vorschubrichtung
(Pfeil 40) offene Topfscheibe ausgebildet ist und/oder an der Rückseite einen Spannschaft (8)
aufweist.
14. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr, insbesondere gleichmäßig um die Werkzeugachse (4) verteilte
Ritzschneidmesser vorgesehen sind, die vorzugsweise gleich angeordnet und ausgebildet sind.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE8409616U DE8409616U1 (de) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | Schneidwerkzeug zum Herstellen von Löchern |
FR8504866A FR2561974B1 (fr) | 1984-03-29 | 1985-03-29 | Outil rotatif pour l'elaboration de trous |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843411557 DE3411557A1 (de) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | Schneidwerkzeug zum herstellen von loechern |
DE8409616U DE8409616U1 (de) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | Schneidwerkzeug zum Herstellen von Löchern |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8409616U1 true DE8409616U1 (de) | 1986-11-13 |
Family
ID=25819812
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE8409616U Expired DE8409616U1 (de) | 1984-03-29 | 1984-03-29 | Schneidwerkzeug zum Herstellen von Löchern |
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Country | Link |
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DE (1) | DE8409616U1 (de) |
FR (1) | FR2561974B1 (de) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB423259A (en) * | 1933-10-11 | 1935-01-29 | William Arthur Smith | Improvements in devices for cutting circular holes, discs, washers or the like |
US2134069A (en) * | 1936-05-29 | 1938-10-25 | Charles H Zimmerman | Cutting tool |
CH252402A (de) * | 1946-05-04 | 1947-12-31 | Hess Walter | Kreisschneideapparat. |
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DE1479850A1 (de) * | 1964-11-06 | 1969-08-07 | Wasagchemie Ag | Trennvorrichtung fuer rohrfoermiges Stranggut |
DE1959727A1 (de) * | 1969-11-28 | 1971-06-03 | Jacke Erwin | Geraet zum Herstellen von kreisfoermigen Ausschnitten aus Tafeln |
-
1984
- 1984-03-29 DE DE8409616U patent/DE8409616U1/de not_active Expired
-
1985
- 1985-03-29 FR FR8504866A patent/FR2561974B1/fr not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
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FR2561974A1 (fr) | 1985-10-04 |
FR2561974B1 (fr) | 1994-02-04 |
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