DE9416221U1 - Räumwerkzeug - Google Patents

Räumwerkzeug

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
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Description

Dipl.-Phys. Dr. H.-H. Stoffregen # ..* C Seite 1
Patentanwalt-European Patent Attorney
Herbert Mittländer
Kirchgasse 8
61279 Grävenwiesbach
Constantin Batschari
Friedrich-Ebert-Straße 63
61118 Bad Vilbel
Beschreibung Räumwerkzeug
Die Erfindung bezieht sich auf ein Räumwerkzeug, insbesondere zum Fräsen von Schlitzen, bestehend aus mehreren zueinander beabstandeten um eine gemeinsame Achse drehbaren Frässcheiben mit segmentartigen Vorsprüngen.
Aus dem Stand der Technik sind Schneidwerkzeuge bekannt, die mehrere zueinander beabstandete Frässcheiben mit segmentartigen Vorsprüngen aufweisen, wobei die segmentartigen Vorsprünge lediglich durch einen radialen Schlitz voneinander getrennt gleichmäßig um den Umfang jeder Frässcheibe angeordnet sind.
Aufgrund der dichten Belegung des Scheibenumfangs mit Schneidsegmenten ist ein hoher Anpreßdruck erforderlich, um das Schneidwerkzeug in das zu fräsende bzw. schneidende Material einzubringen. Auch ergeben sich Nachteile dahingehend, daß kein gebrauchsfertiger Schlitz ausgehoben wird, sondern lediglich parallele Fugen, wobei das verbleibende Material zwischen den Fugen nachträglich herausgearbeitet werden muß, um den gewünschten Schlitz zu erhalten.
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Patentanwalt-European Patent Attorney
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Räumwerkzeug der genannten Art derart weiterzubilden, daß Schlitze mit möglichst gerigem Kraftaufwand und in einem Arbeitsgang gefräst werden können.
Das Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die segmentartigen Vorsprünge einer jeden Frässcheibe mit einem Zwischenraum zueinander angeordnet sind, wobei der Zwischenraum bezüglich der Achse in Umfangsrichtung einen Winkel &bgr; einnimmt, der zumindest gleich oder größer ist als ein Winkel &agr;, den die segmentartigen Vorsprünge bezüglich der Achse in Umfangsrichtung einnehmen.
Dadurch, daß die Segmente mit Zwischenraum zueinander angeordnet sind, wird ein hinreichend großer Raum zwischen den Segmenten zur Verfügung gestellt, in dem sich abgebautes Material ansammeln kann, das anschließend durch die Rotation der Frässcheiben aus dem Schlitz gefördert werden kann.
Auch besteht die Möglichkeit, daß die segmentartigen Vorsprünge einer jeden Frässcheibe mit einem Zwischenraum zueinander angeordnet sind, wobei der Zwischenraum bezüglich der Achse in Umfangsrichtung einen Winkel &bgr; einnimmt, der zumindest gleich oder größer ist als ein Winkel &agr;, den die segmentartigen Vorsprünge bezüglich der Achse in Umfangsrichtung einnehmen und daß die Frässcheiben in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind. Dadurch wird eine bessere Schneid- bzw. Räumwirkung des Räumwerkzeuges erreicht, wodurch insbesondere der Anpreßdruck verringert wird. So ist z. B. der Kraftaufwand bei einem Räumwerkzeug mit sieben nebenenander angeordneten Frässcheiben mit jeweils vier Segmenten entsprechend dem Kraftaufwand eines Schneidwerkzeuges mit zwei parallel angeordneten Scheiben, bei denen die Segmente gleichmäßig und dicht hintereinander entlang des Umfangs angeordnet sind.
Des weiteren ergibt sich der Vorteil, daß durch die in Umfangsrichtung versetzt angeordneten Frässcheiben der Abstand der Segmente in axialer Richtung größer sein kann als der Abstand direckt benachbarter Frässcheiben. Dadurch können die beim Eindringen des Räumwerkzeugs in das Material erzeugten Fugenwände durch Vibration der angrenzenden Frässcheiben gebrochen und anschließend aus dem Schlitz gefördert
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Patentanwalt-European Patent Attorney
werden. Somit wird das Fräsen eines Schlitzes in einem Arbeitsgang ermöglicht.
Vorteilhaft weist das Räumwerkzeug &eegr; Frässcheiben mit &eegr; > 3 auf, wobei jede Frässcheibe eine Anzahl &khgr; der segmentartigen Vorsprünge mit &khgr; > 3 umfaßt, und wobei der Winkel &agr; mindestens amin = 3607(&eegr;·&khgr;) und der Winkel &bgr; maximal ßmax = (n-1) · ocmin ist. Durch eine derartige Anordnung wird ein Räumwerkzeug zur Verfügung gestellt, daß bezüglich Gleichlaufeigenschaft und Schneidwirkung ein optimales Ergebnis bereitstellt.
Eine besondere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Frässcheiben in Umfangsrichtung derart versetzt zueinander angeordnet sind, daß in axialer Richtung wenigstens zwei segmentartige Vorsprünge angeordnet sind. Durch diese Anordnung ist gewährleistet, daß das Räumwerkzeug mit wenigstens zwei Segmente im Eingriff ist, so daß eine übermäßige Beanspruchung eines einzelnen Segmentes vermieden werden kann.
Vorteilhaft sind die Frässcheiben in Umfangsrichtung derart versetzt zueinander angeordnet, daß die segmentartigen Vorsprünge bei einer Abwicklung der Frässcheibe in eine Ebene eine Keilform bilden. Dabei sind die Segmente benachbarter Frässcheiben in Umfangsrichtung ohne Überlappung angeordnet. Dadurch werden sowohl die Gleichlaufeigenschaften als auch die Räumungskapazitäten des Räumwerkzeuges verbessert.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Fräswerkzeuges ist vorgsehen, daß die Segmente Ebenen aufspannen, die eine von der Frässcheibe aufgespannte Ebene in einem Winkel &ggr; schneiden, der vorzugsweise im Bereich zwischen 0,5 ° und 5 ° liegt. Durch die Schrägstellung der Segmente kann die Räumwirkung des Räumwerkzeugs deutlich verbessert werden.
Auch ist vorgesehen, daß die Scheiben eine Bohrung zur Aufnahme zumindest eines Zentrierstiftes aufweisen. Dadurch kann die relative Stellung der Scheiben zueinander fixiert werden, so daß die gewünschte Stellung der Segmente, nämlich die Keilform, beim Einsatz des Fräswerkzeugs erhalten bleibt.
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Patentanwalt-European Patent Attorney
Zur Vereinfachung der Handhabbarkeit ist das Räumwerkzeug vorzugsweise als Werkzeugsatz ausgebildet. Aufwendiges Ausrichten der einzelnen Frässcheiben entfällt dadurch für den Anwender.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht einer Frässcheibe und
Fig. 2 ein aus Frässcheiben gemäß Fig. 1 zusammengesetztes Räumwerkzeug in
Seitenansicht,
Fig. 3. eine Abwicklung des Räumwerkzeuges über 360° in einer Ebene.
Der Fig. 1 ist eine Frässcheibe (10) zu entnehmen, die als Element für ein als Werkzeugsatz ausgebildetes Räumwerkzeug (12) dient, dessen Aufbau mit Bezug zu Fig. 2 näher erläutert wird.
Die Frässcheibe (10) weist einen metallischen vorzugsweise lackierten scheibenförmigen Grundkörper (14) auf, von dessen Umfang (16) sich segmentartige Vorsprünge (18), (20), (22), (24) erstrecken. Die Vorsprünge (18), (20), (22), (24) sind mit Zwischenräumen (26), (28), (30), (32) voneinander gleichmäßig über dem Umfang (16) angeordnet.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Frässcheibe (10) vier Vorsprünge auf, die bezüglich einer Mittelachse (33) in Umfangsrichtung einen Winkel &agr; = 30° überstreichen. Die Zwischenräume (26), (28), (30), (32) überstreichen bezüglich der Mittelachse (33) in Umfangsrichtung einen Winkel &bgr; = 60°.
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Die vorstehenden Segmente (18), (20), (22), (24) sind als Träger für Segmentkörper (34), (36), (38), (40) ausgebildet. Die Segmentkörper (34), (36), (38), (40) bestehen im wesentlichen aus Sintermetall mit Diamantkörnungen und sind mit den Segmenten (18), (20), (22), (24) verbunden wie lasergeschweißt. Die Segmentkörper haben eine Breite, die vorzugsweise größer als die Breite des Grundkörpers (14) ist.
Im Übergangsbereich zwischen den Segmenten (18), (20), (22), (24) zu dem Scheibengrundkörper (14) sind Einkerbungen (42) eingebracht, um eine Kerb wirkung in diesem Bereich zu reduzieren.
Im Zentrum der Frässcheibe (10) ist eine Durchbrechung wie Bohrung (44) angebracht, um die Frässcheiben (10) auf eine Werkzeugsatzhalterung (46) montieren zu können.
Des weiteren weist die Frässcheibe (10) eine Durchbrechung (48) zur Aufnahme eines Fixierstiftes (50), damit beim Betrieb des Werkzeugsatzes (12) die relative Stellung der Frässcheiben (10) zueinander erhalten bleibt.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des Räumwerkzeugs (12). Das Räumwerkzeug (12) besteht im wesentlichen aus der Werkzeugsatzhalterung (46) mit einem Hohlwellenstumpf (47) auf dem die Frässcheiben (10) mit einem Abstand d voneinander beabstandet angeordnet sind. Zur Einstellung des Abstandes d sind zwischen die Frässcheiben (10) kreisringförmige Zwischenelemente (52) eingefügt. Der Abstand d zwischen den Frässcheiben (10) liegt in einem Bereich von 2 bis 6 mm, vorzugsweise 4 mm. Die Frässcheiben (10) selber weisen eine Breite b in einem Bereich von 1,4 bis 1,8 mm auf, vorzugsweise 1,6 mm.
Eine Stirnseite (54) der hohlzylindrischen Welle (47) weist einen tellerförmigen Abschluß (56) auf, der mit dem Wellenstumpft (47) eine T-Form bildet und als Anschlag für zumindest eine Frässcheibe (10) dient. Vorzugsweise weist die tellerförmige Scheibe (56) in ihrem Zentrum eine Durchbrechung zur Aufnahme eines Werkzeuges wie Inbußschlüssel auf, womit der Werkzeugsatz (12) mit einer nicht dargestellten Werkzeugmaschine verbunden werden kann. Zur Verbindung mit der Werkzeugmaschine weist der Hohlwellenstumpf (47) an seiner Innenwandung (58) ein Gewinde auf,
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wodurch die Werkzeugsatzhalterung (47) mit einer nicht näher dargestellten rotierbaren Antriebswelle der Werkzeugmaschine befestigt werden kann. Durch die Verschraubung der Werkzeugsatzahlterung (47) mit der Antriebswelle werden zudem die Frässcheiben (10) sowie die Zwischenelemente (52) verspannt.
In Fig. 3 ist eine Abwicklung des Räumwerkzeuges (12) über 360° in einer Ebene dargestellt. Wie der Abwicklung (60) zu entnehmen ist, besteht das Räumwerkzeug (12) aus insgesamt sieben Frässcheiben, deren Aufbau identisch ist mit dem der Frässcheibe (10), die mit Bezug zur Fig. 1 beschrieben wurde. Die Frässcheiben sind in Umfangsrichtung derart zueinader versetzt angeordnet, daß Segmentkörper (34), (62), (64), (66), (68), (70), (72) benachbarter Frässcheiben eine Keilform bilden. Die Frässcheiben sind dabei derart angeordent, daß in axialer Erstreckung zumindest zwei Segmentkörper vorhanden sind. Dadurch werden insbesondere die Gleichlaufeigenschaften verbessert. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Frässcheiben derart zueinander versetzt, daß auf eine Endkante (74) eines in Laufrichtung (76) liegenden Segmentes (34) zumindest eine Vorderkante (78), (80) eines benachbarten Segmentes (62), (64) folgt.
Das Räumwerkzeug (12) weist somit umfangsseitig vier keilförmige Anordnungen (82), (84), (86), (88) auf, wobei sich eine Keilform über jeweils 120° erstreckt. Die eine Spitze der Keilformen bildenden Segmente (24), (36), (38), (40) sind in Umfangsrichtung jeweils in einem Winkel von 90" hintereinander angeordnet. Die Keilformen (82), (84), (86), (88) sind verschachtelt angeordnet, wobei die die Spitze der Keilformen bildenden Segmente in der Abwicklung (60) die gleiche Winkelposition einnehmen, wie die Endsegmente (70), (72) einer vorherigen Keilform (82).
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Frässcheiben (10) Segmente aufweisen, die in Ebenen liegen, die eine von der Frässcheibe aufgespannte Ebene in einem Winkel &ggr; schneiden, der vorzugsweise im Bereich zwischen 0,5 ° und 5 ° liegt. Es ist vorgesehen, daß bei einer solchen Anordnung sich gerade und verschränkte Segmente in Umfangsrichtung einander abwechseln. Durch die geraden Segmente wird ein Schlitz eingebracht, der durch das folgende verschränkte Segment erweitert wird.
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Bei der parallelen Anordnung der Frässcheiben (10) ist vorgesehen, daß die außenliegenden Frässcheiben gerade Schneidpunkte aufweisen. Abwechselnd schließen sich nach innen hin Frässcheiben mit verschränkten und geraden Segmenten an.
Dadurch, daß die Frässcheiben verschränkte Segmente aufweisen, kann die Räumwirkung des Räumwerkzeugs deutlich verbessert werden.
Selbstverständlich sind auch Anordnungen mit 3,5 oder 9 Frässcheiben denkbar. Auch kann die Anzahl der Segmente der jeweiligen Frässcheiben variieren. Als besonders vorteilhaft hat sich jedoch die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Anordnung erwiesen.
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Claims (1)

  1. Dipl.-Phys. Dr. H.-H. Stoffregen ♦ Seite 1
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    Herbert Mittländer
    Kirchgasse 8
    61279 Grävenwiesbach
    Constantin Batschari
    Friedrich-Ebert-Straße 63
    61118 Bad Vilbel
    Jlnsprüche
    Fräswerkzeug
    1. Räumwerkzeug, insbesondere zum Fräsen von Schlitzen, bestehend aus mehreren zueinander beabstandeten um eine gemeinsame Achse (33) drehbare Frässcheiben (10) mit segmentartigen Vorsprüngen (18, 20, 22, 24),
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die segmentartigen Vorsprünge (18), (20), (22), (24) einer jeden Frässcheibe (10) mit einem Zwischenraum (26, 28, 30, 32) zueinander angeordnet sind, wobei der Zwischenraum (26, 28, 30, 32) bezüglich der Achse (33) in Umfangsrichtung einen Winkel &bgr; einnimmt, der zumindest gleich oder größer ist als ein Winkel &agr;, den die segmentartigen Vorsprünge (18, 20, 22, 24) bezüglich der Achse (33) in Umfangsrichtung einnehmen.
    2. Räumwerkzeug, insbesondere zum Fräsen von Schlitzen, bestehend aus mehreren zueinander beabstandeten um eine gemeinsame Achse (33) drehbare Frässcheiben (10) mit segmentartigen Vorsprüngen (18, 20, 22, 24),
    dadurch gekennzeichnet,
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    Patentanwalt-European Patent Attorney
    daß die segmentartigen Vorsprünge (18), (20), (22), (24) einer jeden Frässcheibe (10) mit einem Zwischenraum (26, 28, 30, 32) zueinander angeordnet sind, wobei der Zwischenraum (26, 28, 30, 32) bezüglich der Achse (33) in Umfangsrichtung einen Winkel &bgr; einnimmt, der zumindest gleich oder größer ist als ein Winkel &agr;, den die segmentartigen Vorsprünge (18, 20, 22, 24) bezüglich der Achse in Umfangsrichtung einnehmen und daß die Frässcheiben (10) in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind.
    3. Räumwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Räumwerkzeug (12) &eegr; Fässcheiben (10) mit &eegr; > 3 aufweist, wobei jede Frässcheibe (10) jeweils eine Anzahl &khgr; der segmentartigen Vorsprünge (18, 20, 22, 24) mit &khgr; > 3 umfaßt und wobei der Winkel &agr; mindestens amin = 3607(&eegr;·&khgr;) und der Winkel &bgr; maximal ßmax = (n-1) ■ ocmin ist.
    4. Räumwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Winkel &bgr; zu dem Winkel &agr; in einem Verhältnis von &bgr;/&agr; steht, wobei V bei &eegr; >5 den Wert V = I und bei &eegr; > 6 den Wert V ~ 2 annimmt.
    5. Räumwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Frässcheiben (10) in Umfangsrichtung derart versetzt zueinander angeordnet sind, daß in axialer Richtung wenigstens zwei segmentartige Vorsprünge (18, 20, 22, 24) angeordnet sind.
    6. Räumwerkzeug nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Frässcheiben (10) in Umfangsrichtung derart versetzt zueinander angeordnet sind, daß die segmentartigen Vorsprünge (18, 20, 22, 24) bei einer Abwicklung der Frässcheibe (10) in eine Ebene eine Keilform bilden.
    10. Oktober 1994-34448A/gi-mu '· **&iacgr;*
    Dipl.-Phys. Dr. H.-H. Stoffregen * : Seite 3
    Patentanwalt-European Patent Attorney
    7. Räumwerkzeug nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Frässcheiben (10) in Umfangsrichtung derart versetzt zueinander angeordnet sind, daß die segmentartigen Vorsprünge (18, 20, 22, 24) der Frässcheiben (10) eine in Seitenansicht geschlossene Kreisringfläche bilden.
    8. Räumwerkzeug nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Segmente (18, 20, 22, 24) Ebenen aufspannen, die eine von der Frässcheibe (10) aufgespannte Ebene in einem Winkel &ggr; schneiden, der vorzugsweise im Bereich zwischen 0,5 ° und 5 ° liegt.
    9. Räumwerkzeug nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Frässcheiben (10) jeweils zumindest eine Bohrung (48) zur Aufnahme zumindest eines Zentrierungsstiftes (50) aufweisen.
    10. Räumwerkzeug nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    daß das Räumwerkzeug (12) als Werkzeugsatz ausgebildet ist.
    10. Oktober 1994-34448A/gi-mu,.·
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