EP0726838B1

EP0726838B1 - Messerkopf

Info

Publication number: EP0726838B1
Application number: EP93922912A
Authority: EP
Inventors: Helmut Hammer
Original assignee: Leitz GmbH and Co KG
Current assignee: Leitz GmbH and Co KG
Priority date: 1992-10-07
Filing date: 1993-10-06
Publication date: 1997-11-26
Anticipated expiration: 2013-10-06
Also published as: JP2813604B2; US5658101A; DK0726838T3; ATE160527T1; WO1994007665A1; DE9213466U1; EP0726838A1; JPH08501989A; DE59307750D1; ES2110631T3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Messerkopf, der die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruches 1 aufweist. Derartige Messerköfpe werden vorzugsweise zum Umfangsfräsen verwendet.
Bei einem bekannten Messerkopf dieser Art (GB-A-893 198) weist die Stützplatte, die an ihrer Vorderseite mit einer Verzahnung versehen ist, mit der eine entsprechende, an der Rückseite der Messerplatte vorgesehene Verzahnung in Eingriff steht, für eine formschlüssige Sicherung gegen einen Versatz in radialer Richtung relativ zum Tragkörper einen Vorsprung auf, der zwei lotrecht von der Stützplatte abstehende Schenkel bildet. Diese Schenkel nehmen zwischen sich einen im Durchmesser reduzierten Mittelabschnitt eines Stiftes auf, der sich in einer parallel zur Versatzrichtung erstreckenden Bohrung des Tragkörpers befindet, die mit einem Innengewinde versehen ist, mit dem ein Außengewinde des einen Endabschnittes in Eingriff ist. Die beiden Endabschnitte des Stiftes sichern die Schenkel und damit auch die Stützplatte formschlüssig gegen eine Verschiebung in der Versatzrichtung. Deshalb hängt die Position der Stützplatte davon ab, welche Position der Stift in der ihn aufnehmenden Bohrung einnimmt, wie weit also der Stift in diese Bohrung hineingedreht ist. Zwar kann dank der Verzahnung auf der Vorderseite der Stützplatte und der Rückseite der Messerplatte letztere Zahn um Zahn radial nach außen verstellt werden, um, beispielsweise nach einem Nachschleifen, den richtigen Flugkreisdurchmesser wieder einstellen zu können. In der Regel ist es aber hierzu normalerweise unerläßlich, mit Hilfe des Stiftes die Stützplatte zu positionieren. Diese Positionierung erhöht nicht nur den Aufwand für die Vorbereitung des Werkzeuges für den Einsatz. Sie setzt auch voraus, daß die die Vorbereitung des Werkzeuges durchführende Person zuverlässig arbeitet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Messerkopf zu schaffen, in dem nicht nur die Messerplatten in radialer Richtung formschlüssig festgelegt sind, sondern der es auch ermöglicht, die Einstellung des Flugkreisdurchmessers einfach und fehlerfrei durchzuführen. Diese Aufgabe löst ein Messerkopf mit den Merkmalen des Anspruches 1.
Die Verzahnung auf der Rückseite der Stützplatte, welche in Eingriff mit einer entsprechenden Verzahnung der die Anlagefläche für die Stützplatte bildenden Flanke des Tragkörpers steht, sichert die Stützplatte formschlüssig gegen einen Versatz in radialer Richtung relativ zum Tragkörper. Die in dieser Flanke zwischen dem inneren Ende ihrer Verzahnung und dem Grund der Aufnahme vorgesehene, nutartige Vertiefung und die in sie eingreifende Materialpartie der Druckplatte bilden nicht nur eine zusätzliche formschlüssige Sicherung, sondern stellen außerdem sicher, daß trotz des Vorhandenseins der Verzahnungen an der Flanke und der Rückseite der Stützplatte letztere nur in einer einzigen radialen Position in der Aufnahme angeordnet werden kann und deshalb eine Einstellung oder Kontrolle der radialen Position der Stützplatte nicht erforderlich ist.
Dadurch, daß die Messerplatte dank der Verzahnung auf ihrer Rückseite in radialer Richtung relativ zur Stützplatte nach außen versetzt werden kann, braucht zum Nachschärfen der Messerplatte diese nur um einen Zahn der Mikroverzahnung radial nach außen versetzt zu werden. Dies vereinfacht das Nachschleifen auf einen konstanten Flugkreisdurchmesser, weil nur das Hartmetall der Messerplatte geschliffen zu werden braucht, was mit einer normalen Hartmetallschleifscheibe ausgeführt werden kann. Die Stützplatte braucht nur bei ihrer Herstellung profiliert zu werden, was mit einer normalen Korundscheibe möglich ist und rasch auszuführen ist. Da die Stützplatte nicht nachgeschliffen zu werden braucht, bleibt sie voll funktionsfähig und kann auch zusammen mit einer neuen Messerplatte verwendet werden.
Gegenüber Messerköpfen mit gelöteten Messern weist die bei dem erfindungemäßen Messerkopf vorgesehenen Lösung den Vorteil auf, daß auch sehr harte Hartmetallsorten verwendbar sind, die nicht mehr lötbar sind. Ferner besteht nicht mehr wie bei gelöteten Messern die Gefahr einer Rißbildung beim Schleifen und Nachprofilieren. Da für das Nachschleifen eine reine Hartmetallscheibe verwendet werden kann, ist eine weit höhere Schliffqualität am Rücken der Messerplatte möglich als beim Schleifen mit einer Kombinationsschleifscheibe erreichbar ist.
Vorteilhaft ist auch eine formschlüssige Sicherung gegen eine axiale Verschiebung der Messerplatte relativ zur Druckplatte. Es kann dann nicht aus Unachtsamkeit zu einer falschen Positionierung der Messerplatte in axialer Richtung kommen. Da nur innerhalb des radialen Verstellbereichs der Messerplatte deren Verzahnung in Eingriff mit der Verzahnung der Stützplatte treten kann, ist bei einer Positionierung der Messerplatte außerhalb des radialen Verstellbereiches ein deutlich sichtbarer Spalt zwischen Messerplatte und Stützplatte vorhanden, der dem Benutzer anzeigt, daß der Messerverstellbereich überschritten worden ist. Man kann aber auch eine formschlüssige Begrenzung des radialen Versatzes der Messerplatte relativ zur Druckplatte vorsehen, um einen zu großen radialen Versatz der Messerplatte zu vermeiden. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Druckplatte einen über ihre Vorderseite überstehenden Stift aufweist, der mit einem sich quer zu der Längserstreckung der Zähne erstreckenden Schlitz der Messerplatte in Eingriff steht, weil hierbei mit sehr einfachen Mitteln sowohl eine formschlüssige Sicherung gegen eine axiale Verschiebung als auch gegen einen zu großen radialen Versatz der Messerplatte relativ zur Druckplatte erreicht wird.
Im folgenden ist die Erfindung anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigen

Fig. 1: eine teilweise geschnitten dargestellte Stirnansicht eines unvollständig bestückten ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 2: einen vergrößert dargestellten Ausschnitt aus Fig. 1,
Fig. 3: eine Frontansicht der Stützplatte des ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 4: eine Stirnansicht der Stützplatte des ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 5: eine Frontansicht der Messerplatte des ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 6: eine Stirnansicht der Messerplatte des ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 7: eine vergrößert und unvollständig dargestellte Seitenansicht der Messerplatte des zweiten Ausführungsbeispiels,
Fig. 8: eine vergrößert und unvollständig dargestellte Seitenansicht der Stützplatte des zweiten Ausführungsbeispiels,
Fig. 9: einen Ausschnitt aus einer Stirnansicht des zweiten Ausführungsbeispiels.

Ein Profilmesserkopf zum Umfangfräsen weist einen Tragkörper 1 auf, der mit einer zentralen Durchgangsbohrung 2 zur Aufnahme einer Welle versehen ist. Von der äußeren Mantelfläche her dringen in den Tragkörper 1 vier gleich ausgebildete Aufnahmen 3 ein, die gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet sind und die Form von Nuten haben, welche sich mit gleichbleibendem Profil über die gesamte axiale Länge des Tragkörpers 1 erstrecken.
Wie Fig. 1 zeigt, haben diese Nuten im Ausführungsbeispiel parallel zueinander verlaufende, ebene Flanken, die im Ausführungsbeispiel derart gegenüber einer Radialebene geneigt sind, daß der äußere Rand gegenüber dem inneren Rand voreilt. Die in Drehrichtung nacheilende Flanke 4 ist nahezu auf ihrer gesamten Fläche mit einer Mikroverzahnung 5 versehen, deren Zähne parallel zur Längsachse des Tragkörpers 1 verlaufen. Zwischen dem innen liegenden Ende dieser Mirkoverzahnung 5 und dem Nutgrund 6, der von der nacheilenden Flanke 4 zur voreilenden Flanke 7 unter Bildung einer Stufe ansteigt, ist eine in die nacheilende Flanke 4 eindringende, nutartige Vertiefung 8 vorgesehen.
In der voreilenden Flanke 7 münden mehrere in axialer Richtung des Tragkörpers 1 im Abstand voneinander angeordnete Gewindebohrungen 9, die andererseits in der Außenmantelfläche des Tragkörpers 1 münden. Die Längsachse jeder dieser Gewindebohrungen 9 bildet mit der nacheilend Flanke 4 einen spitzen, gegen den Nutgrund 6 weisenden Winkel. In jeder Gewindebohrung 9 ist ein in ihr versenkt liegender Gewindestift 10 angeordnet, dessen in die Aufnahme 3 ragender Endabschnitt im Ausführungsbeispiel gewindefrei ist. Die Gewindestifte 10 liegen am Grund einer im Querschnitt dreieckförmigen Nut an, die in der Seitenfläche einer Druckbacke 11 vorgesehen ist, welche sich über die gesamte axiale Länge des Tragkörpers 1 erstreckt. Abgesehen von dieser Nut und einer Auskehlung auf der radial nach außen weisenden Seite zur Bildung einer Spannut hat die Druckbacke 11 ein rechteckförmiges Querschnittsprofil.
Zwischen der der nacheilenden Flanke 4 zugekehrten Seitenfläche der Druckbacke 11 und der nacheilenden Flanke 4 sind eine Messerplatte 12 und eine Stützplatte 13 angeordnet, welche sich wie die Druckbacke 11 über die gesamte axiale Länge des Tragkörpers 1 erstrecken.
Die Stützplatte 13, die an der nacheilenden Flanke 4 anliegt, ist auf ihrer Rückseite mit einer Mikroverzahnung 14 versehen, welche in die Mikroverzahnung 5 der nacheilenden Flanke 4 eingreift. Im Anschluß an das innen liegende Ende der Mikroverzahnung 14 weist die Stützplatte 13 eine leistenförmige, über die Mikroverzahnung 14 überstehende Materialpartie 15 auf, die in die Vertiefung 8 eingreift und dadurch eine Verstellung der Stützplatte 13 radial nach außen relativ zur nacheilenden Flanke 14 ausschließt.
Die Stützplatte 13 ist außerdem in der unteren Endzone ihrer der voreilenden Flanke 7 zugewandten Vorderseite, an welcher die Rückseite der Messerplatte 12 anliegt, mit einer Mikroverzahnung 16 versehen, deren in axialer Richtung verlaufende Zähne sich über die gesamte axiale Länge der Stützplatte 13 erstreckt. Die Mikroverzahnung 16 steht über die Vorderseite der Stützplatte 13 über, damit in sie eine Mikroverzahnung 17 eingreifen kann, welche in der unteren Hälfte der Rückseite der Messerplatte 12 vorgesehen ist und sich über deren gesamte axiale Länge erstreckt. Da die beiden Mikroverzahnungen 16 und 17 dazu dienen, die Messerplatte 12 radial nach außen Zahn für Zahn verstellen zu können, um bei einem Nachschärfen wieder den gleichen Flugkreisdurchmesser wie zuvor erreichen zu können, ist die Breite der die Mikroverzahnungen 16 und 17 aufweisenden Zonen entsprechend dem gewünschten Verstellbereich gewählt.
Um einerseits einen axialen Versatz der Messerplatte 12 relativ zur Druckplatte 11 auszuschließen und andererseits zu verhindern, daß die Messerplatte 12 zu weit radial nach außen relativ zur Stützplatte 13 versetzt werden kann, ist in die Stützplatte 13 ein über deren Vorderseite überstehender Paßkerbstift 18 eingesetzt, der spielfrei in ein Langloch 19 der Messerplatte 12 eingreift, das lotrecht zu der Längserstreckung der Zähne der Mikroverzahnungen 16 und 17 verläuft.
Wie Fig. 1 zeigt, werden die Messerplatte 12 und die Stützplatte 13 gemeinsam in der Aufnahme eingespannt, indem mittels der Gewindestifte 10 die Druckbacke 11 gegen die nacheilende Flanke 7 gepreßt wird. Hierdurch wird die Mikroverzahnung 14 der Stützplatte 13 in spielfreiem Eingriff mit der Mikroverzahnung 5 der nacheilenden Flanke 4 sowie die Mikroverzahnung 17 der Messerplatte in spielfreiem Eingriff mit der Mikroverzahnung 16 der Stützplatte gehalten. Ist ein Nachschärfen der Messerplatte 12 erforderlich, dann wird die Spannung so weit gelöst, daß die Messerplatte 12 vom einen Zahn relativ zur Stützplatte 13 radial nach außen versetzt werden kann. Bei dem jetzt erfolgenden Nachschärfer wird ausschließlich die Messerplatte 12 bearbeitet. Die Stützplatte 13 wird nur bei ihrem Herstellungsvorgang profiliert. Sie behält deshalb ihre ursprüngliche Form und kann daher auch zusammen mit einer neuen oder einer anderen, gegebenenfalls aus einem anderen Material bestehenden Messerplatte 12 verwendet werden.
Bei dem in den Fig. 7 bis 9 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist die Messerplatte 112 auf ihrer Rückseite mit einer der Verzahnung 17 des ersten Ausführungsbeispiels entsprechenden Verzahnung 117 versehen, deren Zähne sich über die gesamte axiale Erstreckung der Messerplatte 112 erstrecken. Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel endet die Verzahnung 117 im Abstand von der radial innenliegenden Kante der Rückseite der Messerplatte 112. Wie die Verzahnung 17 des ersten Ausführungsbeispiels ist die Verzahnung 117 vollständig in der Rückseite der Messerplatte 112 versenkt, wie Fig. 7 zeigt. Wegen der geringen Abmessungen des Zahnprofiles kann auch die Verzahnung 117 als Mikroverzahnung bezeichnet werden.
Die mit der Verzahnung 117 zusammenwirkende Verzahnung 114 der Stützplatte 113 steht, wie Fig. 8 zeigt, im wesentlichen vollständig über die Vorderseite der Stützplatte 113 über. Die Zahl der Zähne der Verzahnung 116 ist kleiner, im Ausführungsbeispiel halb so groß, wie die Zahl der Zähne der Verzahnung 117. Die Messerplatte 112 kann also um die halbe Anzahl der Zähne der Verzahnung 116 in radialer Richtung verstellt werden, was sich auch aus Fig. 9 ergibt, welche die Messerplatte 112 in der Position am inneren Ende des Verstellbereiches zeigt.
Sofern der Benutzer eine Position der Messerplatte wählt, die außerhalb des Verstellbereiches der Messerplatte liegt, kommt zumindest einer der Zähne der Verzahnung 116 der Stützplatte in Anlage an die Rückseite der Messerplatte 112. Handelt es sich dabei um eine Position, bei welcher die Messerplatte 112 über den Verstellbereich radial nach außen hin versetzt ist, kommt wenigstens einer der Zähne der Verzahnung 116 in Anlage an den zwischen der Verzahnung 117 und der Innenkante der Rückseite der Messerplatte 112 liegenden Bereich 120 der Messerplattenrückseite. Die Anlage der Zähne der Verzahnung 116 an der Rückseite der Messerplatte 112 hat einen Spalt zwischen der Messerplatte 112 und der Stützplatte 113 zur Folge. Dieser Spalt ist deutlich erkennbar und zeigt dem Benutzer an, daß die Messerplatte 112 eine unzulässige Position einnimmt. Deshalb ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel auf eine formschlüssige Begrenzung des Verstellbereichs der Messerplatte 112 in radialer Richtung, wie sie bei dem ersten Ausführungsbeispiel durch den Paßkerbstift 18 und das Langloch 19 vorhanden ist, verzichtet.
Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Rückseite der Stützplatte 113 auf ihrer Rückseite mit einer Verzahnung 114 versehen, die mit der Verzahnung 105 in Eingriff tritt, mit welcher die in Drehrichtung nacheilende Flanke 104 einer der Nuten 103 versehen ist, die der Tragkörper 101 aufweist.
Wegen der übrigen Einzelheiten wird auf die Ausführungen zu dem ersten Ausführungsbeispiel hingewiesen, da insoweit Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel besteht.

Claims

Messerkopf, dessen Tragkörper (1;101) gleichmäßig auf seinem Umfang verteilt angeordnete Aufnahmen (3;103) in Form von sich in axialer Richtung des Tragkörpers (1;101) erstreckenden und nach außen hin offenen Nuten für je eine in radialer Richtung verstellbare Messerplatte (12;112) aufweist, die gegen eine axiale Verschiebung gesichert an der Vorderseite einer Stützplatte (13;113) anliegt, mit der zusammen sie mittels einer an der Messervorderseite anliegenden Druckbacke (11) sowie mit Hilfe wenigstens einer Schraube (10), die im Eingriff mit einer in der einen Flanke der Nut mündenden Gewindebohrung des Tragkörpers (1;101) steht, gegen die andere Flanke spannbar ist, wobei
a) die Stützplatte (13;113) in ihrer Vorderseite mit einer aus mehreren parallel zur Längsachse des Tragkörpers (1;101) verlaufenden Zähnen bestehenden Verzahnung (16;116) und die Messerplatte (12;112) auf ihrer Rückseite mit einer entsprechenden Verzahnung (17;117) versehen ist und die beiden Verzahnungen (16,17;116,117) mit wählbarem radialem Versatz der Messerplatte (12;112) relativ zur Stützplatte (13;113) in Eingriff miteinander bringbar sind, und

b) Mittel (8,15) für eine formschlüssige Sicherung der Stützplatte (13;113) gegen einen Versatz in radialer Richtung relativ zum Tragkörper (1;101) vorgesehen sind,
dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel (8,15) für eine formschlüssige Sicherung der Stützplatte (13;113) gegen einen Versatz in radialer Richtung relativ zum Tragkörper (1;101) die die Anlagefläche für die Rückseite der Stützplatte (13;113) bildende Flanke (4;104) mit einer Verzahnung (5;105) versehen ist, die parallel zur Längsachse des Tragkörpers (1;101) verlaufende Zähne aufweist, mit denen eine entsprechende Verzahnung (14;114) an der Rückseite der Stützplatte (13;113) in Eingriff ist, und daß die Flanke (4;104) zwischen dem inneren Ende ihrer Verzahnung (5;105) und dem Grund (6) der Aufnahme (3;103) eine nutartige, sich in Richtung der Zähne erstreckende Vertiefung (8) und die Druckplatte (13;113) im Anschluß an das innere Ende ihrer rückseitigen Verzahnung (14;114) eine in Eingriff mit der nutartigen Vertiefung (8) tretende Materialpartie (15) aufweist.
Messerkopf nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine formschlüssige Sicherung (18,19) gegen eine axiale Verschiebung der Messerplatte (12) relativ zur Stützplatte (13).
Messerkopf nach Anspruche 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine formschlüssige Begrenzung (18,19) des radialen Versatzes der Messerplatte (12) relativ zur Druckplatte (13).
Messerkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (13) einen über ihre Vorderseite überstehenden Stift (18) aufweist, der in einen quer zu der Längserstreckung der Zähne der Verzahnung (17) der Messerplatte (12) verlaufenden Schlitz (19) der Messerplatte (12) eingreift.
Messerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (17;117) der Messerplatte (12;112) im Abstand von der radial innen liegenden Kante ihrer Rückseite endet.
Messerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (117) der Messerplatte (112) in dieser vollständig versenkt angeordnet ist und die mit ihr zusammenwirkende Verzahnung (116) der Stützplatte (113) über deren Vorderseite vollständig übersteht.