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S p a n a b h e b e n d e s S c h ä l w e r k z e u g m i t
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auswechsel barem Schneideinsatz Die Erfindung betrifft ein spanabhebendes
Schälwerkzeug mit einem auswechselbaren Schneideinsatz in der Form eines sechsseitigen
Prismas, dessen Auflageflächen zwei symetrischen, gleichschenkligen Trapezen auf
gemeinsamer Basislinie entsprechen, wobei die kürzeren äußeren Seiten des Prismas
jeweils zwei, insgesamt vier Differentialflächen auf beiden Seiten begrenzen, die
in einem spitzen Winkel zur Auflagefläche des Schneideinsatzes geneigt sind. Der
wendbare Schneideinsatz liegt mit einer Grundfläche als Auflagefläche, zwei Anlageflächen
und einer Differentialfläche in einer Haltevorrichtung mit Ausneh -mungen, die diesen
Flächen des Schneideinsatzes entsprechen und zusätzlich mittels einer verschraubbaren
Klemmplatte, die gegen eine weitere Differentialfläche drückt, fest in seinem Sitz.
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Es sind Werkzeuge dieser Art zum Schälen von gezogenem und gewalztem
Material bekannt, die die Form von ungleichwinkligen und gleichseitigen Vielecken
(deutsches Gebrauchsmuster 76 28 117) oder gleichwinkligen und gleichseitigen Würfeln
(österreichische Patentschrift 218 335) haben. Bekannt sind auch Werkzeuge mit Rhombusform
( französische Patentschrift 1 316 379 ).
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Diesen Werkzeugen ist gemeinsam, daß mindestens zwei Seiten als Schneidkanten
und die übrigen Seiten als Halte- und Klemmkanten für einen Werkzeughalter ausgebildet
sind, um eine leicht lösbare und sichere Befestigung im Werkzeughalter zu gewährleisten.
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Die Befestigung wird bei dem würfelförmigen Schneideinsatz mittels
mindestens einer Zugschraube bewirkt, die durch eine Gewindebohrung des Schneideinsatzes
in eine entsprechende Gewindebohrung des Werkzeughalters geführt wird. Die anderen
Schneideinsätze werden in entsprechende Ausnehmungen in den Wèrkzeughaltern gelegt
und gegen diese mittels Zugschrauben und Klemmbacken befestigt.
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Diese Formen haben die Nachteile, daß die sichere Befestigung unter
Betriebsbedingungen nicht gewährleistet ist. Bei der würfelförmigen Ausgestaltung
des
Schneideinsatzes zieht die Befestigungsschraube den Schneideinsatz gegen eine Anlagefläche
und gewährleistet damit allein keinen vibrationsfreien Sitz des Schneideinsatzes.
Die Abmessungen der verwendbaren Befestigungsschrauben ermöglichen von der Größe
her keine Stabilität der Befestigung. Die gleichseitigen Flächen führen wegen des
Verhältnisses von Schneidkante als Hebelarm zur gleichgroßen Auflagefläche im Gleichgewicht
der Hebelarme mit unterschiedlichen Kräften zu Vibrationen und zum Abriß des Schneidwürfels.
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Bei der ungleichwinklig und gleichseitigen Vieleckform des Schneidkörpers
ist die Befestigung unter Betriebsbedingungen nicht gewährleistet, weil die durch
den Schneideinsatz geführten Befestigungsschrauben keine Gewähr für einen sicheren
und maßgerechten Sitz bieten. Die Folge ist eine rauhe Schäloberfläche, die eine
weitere, dem Schälmesser nachfolgende Glättschneide verbessern soll.
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Wie beim würfelförmigen Schneideinsatz führt auch hier das Verhältnis
Schneidkante mit Hebelarm zur Auflagefläche zu Vibrationen und zum Abriß des Schneidkörpers.
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Die Klemmbacken führen die Klemmkräfte durch die Spannschrauben in
Einschraubrichtung aus. Die feste Auflage des Schneideinsatzes ist hierdurch nicht
gewährleistet.
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Auch die gleichwinklige Form (deutsches Gebrauchsmuster 76 28 117)
kann durch die Dreieckform nicht so gleichmäßig befestigt werden, daß eine hohe
Maßgenauigkeit des Schälgutes gewährleistet ist, weil die Stellung der Anlageflächen
zur Schneidkante eine nur ungenau herzustellende Winkelanlage mit kurzen Anlageflächen
ist. Außerdem kann die nur kurze Schneide keine Schneidleistung mit hoher Oberflächengüte
bringen. Die Schneiden werden durch zu hohe Erwärmung zerstört.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile dadurch
zu überwinden, daß ein fertigungstechnisch sowie nach seinen Maßen und Toleranzen
beherrschbarer Schneideinsatz mit kleinsten Toleranzen bei der Herstellung desselben
verwendet wird, der eine Stellung der Messer untereinander im Schälkopf innerhalb
engster Toleranzen gewährleistet und gleichzeitig eine vibrationsfreie Befestigung
und eine sichere Auflage durch'ein optimales Verhältnis
von Auflagefläche
und Stärke des Schneideinsatzes sicherstellt. Dadurch soll der Schäldurchmesser
verkleinert, eine hohe Schälleistung und eine glatte Oberfläche des Schälguts erzielt
werden.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein Schneideinsatz
in geometrisch einfacher Form eines sechsseitigen Prismas hergestellt wird, dessen
zwei Auflageflächen zwei symetrischen und gleichschenkligen Trapezen entsprechen,
und trotz geringer Toleranzen ohne Schwierigkeiten hergestellt werden kann. Der
Schneideinsatz hat auf jeder Seite zwei, insgesamt vier gegenüberliegende Schneid-
und Glättkanten mit je einer Spanformstufe. Der wendbare Schneideinsatz wird durch
vier Differentialflächen, die in einem spitzen Winkel beliebiger Größe zur Auflagefläche
des Schneideinsatzes geneigt sind, an den kürzeren äußeren Seiten des Prismas begrenzt.
Die Länge des Schneideinsatzes steht zur Höhe desselben in einem Verhältnis, welches
größer als eins zu eins ist. Durch einfaches Einlegen des Schneideinsatzes in Ausnehmungen
der Haltevorrichtung, die den Maßen der beiden Auflageflächen, der Anlageflächen,
die durch die Höhe des Schneideinsatzes mit den Schenkeln der trapezförmigen Hälften
der Auflageflächen gebildet werden, und der gegenüberliegenden Differentialflächen
in der Haltevorrichtung und in der Klemmplatte entsprechen, wird die vollkommene
Auf- und Einlage des Schneideinsatzes erreicht und ein Abheben trotz kleinerer Spannkräfte
verhindert. Die Neigung der Differentialflächen und der entsprechenden Ausnehmungen
in der Haltevorrichtung und in der Klemmplatte bewirkt, daß der Klemmdruck der angezogenen
Klemmplatte ein Verrücken des Schneideinsatzes in der Haltevorrichtung während des
Schälvorgangs verhindert.
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Durch das Verhältnis der Längen der Anlageflächen zu den unmittelbar
benachbarten Differentialflächen, welches größer ist als eins zu zwei, ist gewährleistet,
daß trotz möglicher Schneidenschäden im Bereich der Spanformstufen immer eine ausreichend
große Differentialkante verbleibt, die eine sichere Klemmung des Schneideinsatzes
ermöglicht.
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Die symetrische Form des Schneideinsatzes mit einer Grundfläche, die
zwei symetrischen gleichschenkligen Trapezen entspricht, gewährleistet, daß der
Schneideinsatz dreh- und wendbar ist und in jeder Situation die genaue Lage der
Schneidkanten und in deren Schnittpunkt der Schneidenspitzen erzielt werden kann.
Die jeweils nicht genutzten gegenüberliegenden Schneidkanten sind in der Haltevorrichtung
gegen Beschädigungen geschützt.
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An Hand der Zeichnung wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert.
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Der wendbare Schneideinsatz 1 liegt mit seiner Auflagefläche 2, den
Anlageflächen 8, 9 und den Differentialflächen 3 sicher in den entsprechenden Ausnehmungen
der Haltevorrichtung 11 mit der abnehmbaren Klemmplatte 5 an.
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Nach dem Wenden des Schneideinsatzes werden die Differentialflächen
4 wirksam.
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Die Schneidenspitzen 10 werden durch die Schnittpunkte der Schneidkanten
gebildet, während die anderen Schneidkanten im Bereich der Auflageflächen innerhalb
der Haltevorrichtung 11 gegen Beschädigungen geschützt sind. Die Klemmplatte 5 stützt
sich bei der Befestigung durch Ausüben eines Anpreßdrucks gegen den Schneideinsatz
1 gegen eine Stützkante 6 der Haltevorrichtung 11 ab.