DE60226193T2

DE60226193T2 - Ein- und Abstechwerkzeug

Info

Publication number: DE60226193T2
Application number: DE60226193T
Authority: DE
Inventors: Akio Shiraiwa; Per Hansson
Original assignee: Sandvik Intellectual Property AB
Current assignee: Sandvik Intellectual Property AB
Priority date: 2001-04-24
Filing date: 2002-04-11
Publication date: 2009-05-14
Anticipated expiration: 2022-04-12
Also published as: JP4331439B2; SE522930C2; KR20020082780A; SE0101419L; EP1252954A1; US20020154959A1; JP2002337009A; CN1382552A; KR100855334B1; DE60226193D1; SE0101419D0; EP1252954B1; US6814526B2

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schneidwerkzeug, welches für Abtrenn- und Nutvorgänge von der Art vorgesehen ist, die einen Halter für einen schmalen Schneideinsatz aufweist, welcher in einem Sitz zwischen einer Blattzunge bzw. Klingenzunge und einem Klemmfinger einklemmbar ist, die als Erweiterungen oder Verlängerungen der unteren und oberen vorderen Teile des Halters hervorstehen, wobei diese Vorderteile bzw. Frontteile dicker sind als die Blattzunge und der Klemmfinger und durch einen Spalt voneinander beabstandet sind, der ein Verschwenken der Vorderteile und auch der Blattzunge des Klemmfingers in Richtung aufeinander zu von einer Ausgangsposition aus ermöglicht, genauer gesagt mit Hilfe eines Klemmmechanismus, der in das Halteteil eingebaut ist.
Stand der Technik
Schneidwerkzeuge der oben erwähnten Art werden für die Herstellung von Nuten, für das Abtrennen bzw. Abschneiden oder andere Vorgänge verwendet, bei welchen Nuten in sich drehende Werkstücke gedreht werden, vorzugsweise in Werkstücke aus Metall. Ein allgemeines Ziel besteht darin, den Schneideinsatz so schmal wie möglich zu machen (bei den modernen Techniken können die Schneideinsätze eine Dicke von nur 1–2 mm haben). Aus diesem Grund haben auch die Blattzunge und der Klemmfinger eine Dicke oder Breite, die nur einen Bruchteil der Breite des Halteteils beträgt.
In früher bekannten Schneidwerkzeugen der in Rede stehenden Art (siehe Beispiel 2 des EP 0 568 515 ) hat der Klemmmechanismus die Form einer einfachen Schraube, die von oben in eine Bohrung in dem oberen vorderen Teil eingesetzt wird und in einem Gewindeloch in dem unteren Vorderteil festgezogen wird, wodurch der Kopf der Schraube von der Oberseite des oberen Vorderteiles zugänglich ist. Dies bringt in solchen Anwendungen Probleme mit sich, in welchen es erwünscht ist, eine Mehrzahl von Schneidwerkzeugen in der selben Ebene dicht nebeneinander zu montieren, so dass es insoweit schwierig wird, ein Betätigungswerkzeug in den begrenzten Raum zwischen benachbarten Werkzeugen einzusetzen und zu handhaben. Die Nachteile der unzureichenden Unzugänglichkeit der Befestigungsschrauben werden besonders deutlich bei sehr kleinen Schneidwerkzeugen des als "Swiss Tools" ("Schweizer Werkzeuge") bezeichneten Typs. Ein weiterer Nachteil der bekannten Schneidwerkzeuge besteht darin, dass das Befestigungsmoment der Befestigungsschraube und da mit die Klemmkraft des Schneideinsatzes nicht in wohldefinierter Weise festgelegt werden kann.
Ziele und Merkmale der Erfindung
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die oben erwähnten Nachteile bekannter Schneidwerkzeuge für Abtrenn- und Nutvorgänge zu vermeiden und ein verbessertes Schneidwerkzeug dieses Typs bereitzustellen. Demnach besteht ein primäres Ziel der Erfindung darin, ein Schneidwerkzeug bereitzustellen, dessen Klemmmechanismus für ein Betätigungswerkzeug oder dergleichen auch in solchen Fällen bequem zugänglich ist, in welchen eine Mehrzahl von Werkzeugen nah beieinander montiert ist. Ein weiteres Ziel besteht darin, ein Schneidwerkzeug zu erzeugen, dessen Klemmmechanismus einen einfachen Aufbau hat und der in zuverlässiger Weise arbeitet, wodurch die richtige Klemmkraft des Schneideinsatzes in einfacher Weise erhalten wird, genauer gesagt, ohne dass ein Benutzer sich über dieses Problem in Verbindung mit sich andauernd wiederholenden Wechseln Schneideinsätzen Gedanken machen muss.
Die oben erwähnten Ziele können erreicht werden durch ein Schneidwerkzeug gemäß Anspruch 1.
Kurzbeschreibung der beigefügten Zeichnungen
In den Zeichnungen ist
1 eine perspektivische Explosionsdarstellung, die eine erste Ausführungsform eines Schneidwerkzeuges gemäß der Erfindung zeigt,
2 eine vergrößerte teilweise Längsschnittansicht durch das Schneidwerkzeug gemäß 1, wobei der Klemmmechanismus in einer Ausgangsposition dargestellt ist, in welcher ein Schneideinsatz in den Sitz des Werkzeuges eingesetzt werden kann,
3 eine Längsschnittansicht entsprechend 2 ist, welche den Schneideinsatz in einem geklemmten Zustand zeigt,
4 eine teilweise Längsschnittansicht ist, welche ein Schneidwerkzeug gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung zeigt, wobei der Schneideinsatz in einem lose montierten Zustand dargestellt ist, und
5 eine Längsschnittansicht ist, welche den Schneieinsatz in einem geklemmten Zustand zeigt.
Genaue Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
In den 1–3 ist ein Schneidwerkzeug mit einem Halter 1 und einem Schneideinsatz 2 dargestellt. In diesem Beispiel hat der Halter die Form eines langen, schmalen Schaftes mit einem rechtwinkligen Querschnitt, welcher an seinem vorderen Ende mit unteren und oberen Vorderteilen 3 bzw. 4 ausgebildet ist. Diese Vorderteile 3, 4 sind durch einen Spalt 5 voneinander beabstandet, der an seinem hinteren Ende in eine zylindrische durchgehende Aussparung 6 übergeht. Der Halter 1 ist in seiner Gesamtheit aus Stahl oder einem anderen Material hergestellt, das eine gewisse inhärente Elastizität besitzt. Dank des Vorliegens eines Spaltes 5 können die Vorderteile 3, 4 relativ zueinander verschwenkt werden. Eine sogenannte Blattzunge 7 ist in Verlängerung des unteren Vorderteiles 3 ausgebildet. Ein Klemmfinger 8 ist in Verlängerung des oberen Vorderteiles 4 ausgebildet. Gemeinsam definieren die Blattzunge 7 und der Klemmfinger 8 einen klauenartigen Sitz, in welchem der Schneideinsatz 2 montiert und festgeklemmt werden kann. In der Praxis haben die Blattzunge 7 und der Klemmfinger 8 (zusammen mit dem Schneideinsatz 2) eine Dicke, die nur ein Bruchteil der Breite des Halters 1 beträgt. Die Breite des Halters kann demnach 5 bis 20 Mal größer sein als die Dicke der Blattzunge und des Klemmfingers.
In den Figuren bezeichnet 9 die Unterseite des Halters, während 10 eine Oberseite des oberen Vorderteiles 4 bezeichnet. Die beiden gegenüberliegenden Längsseiten des Halters sind mit 11 bezeichnet. Am vorderen Ende hat der Halter eine Vorderseite, die in ihrer Gesamtheit mit 12 bezeichnet ist und welche durch eine Mehrzahl von Teilflächen (ohne Bezugszeichen) an den oberen und unteren Vorderteilen gebildet wird.
Soweit das dargestellte Schneidwerkzeug bisher beschrieben wurde, ist es in allen wesentlichen Teilen bereits bekannt.
Gemäß der Erfindung weist das Werkzeug einen Klemmmechanismus auf, dessen Hauptteile aus einer Zugstange 13 und einer Befestigungsschraube 14 bestehen. Die Zugstange 13 besteht aus einem langen, schmalen Schaft 16 und einem Kopf 17. Der Schaft 16 weist ein Außengewinde 18 an dem Endabschnitt entgegengesetzt von dem Kopf 17 auf, ebenso wie einen zylindrischen Abschnitt 19, der eine glatte Hüllfläche hat. Der Kopf 17 ist mit einer konischen Fläche 20 ausgebildet, die in eine zylindrische Fläche 21 übergeht. Genauer gesagt besteht die Oberfläche 20 aus einer verkürzten konischen Fläche und erstreckt sich zwischen einem schmalen bzw. dünneren Ende angrenzend an den zylindrischen Abschnitt 19 und einem schmalen Ende angrenzend an die zylindrische Oberfläche 21. Der Konuswinkel kann variieren, beträgt jedoch in dem dargestellten Beispiel 45° (das Doppelte des Konuswinkels beträgt 90°).
Die Schraube 14 ist mit einem Außengewinde 22 und einem Schlüsselansatz 23 ausgebildet, der in ein Ende der Schraube eingelassen ist. Am entgegengesetzten Ende ist die Schraube mit einer konischen Fläche 24 in Form einer Kegelstumpfoberfläche ausgebildet, deren verjüngtes Ende in eine ebene Stirnfläche 25 übergeht, die sich senkrecht zu der geometrischen Mittelachse der Schraube erstreckt.
Die Zugstange 13 ist an einem der Vorderteile befestigt, beispielsweise an dem oberen Vorderteil 4, und zwar mit Hilfe einer Gewindeverbindung, die einerseits durch das Außengewinde 18 und andererseits durch ein Innengewinde (ohne Bezugszeichen) in einer Bohrung 26 in dem Vorderteil 4 gebildet wird. In dem Beispiel ist die Bohrung 26 eine Durchgangsbohrung, auch wenn es an sich vorstellbar ist, diese Bohrung so auszubilden, dass sie in einem Abstand von der Oberseite 10 des Vorderteiles 4 endet. Man kann sich auch vorstellen, die Zugstange auf irgendeine andere Art und Weise zu befestigen, beispielsweise mit Hilfe einer Mutter in einer Vertiefung in der Oberseite des Vorderteiles 4.
Der zylindrische Teil 19 des Schaftes 16 der Zugstange ist in der zylindrischen Bohrung 27 des unteren Vorderteiles 3 hin und her bewegbar. Die Bohrung 27 erweitert sich in einen Hohlraum 28, der durch eine konische Fläche und eine zylindrische Fläche begrenzt ist und in welchem der Kopf 17 der Zugstange aufgenommen ist. Der Hohlraum 28 öffnet sich zur Unterseite 9 des Halteteils bzw. Halters.
Die Schraube 14 wird in eine Bohrung 29 eingeschraubt, die ein Innengewinde 30 hat, das in dem unteren Vorderteil 3 ausgebildet ist. In dem Beispiel gemäß den 1–3 erstreckt sich die geometrische Mittelachse der Bohrung 29 senkrecht zur geometrischen Mittelachse der Bohrung 27, wodurch die Konusfläche 20 des Kopfes 17 der Zugstange so angeordnet ist, dass er mit der Konusfläche 20 der Schraube zusammenwirkt. Weiterhin sollte darauf hingewiesen werden, dass die Schraubenbohrung 29 sich zur Vorderseite 12 des Halters hin öffnet, genauer gesagt an einem Punkt der relativ nah an der Blattzunge, wenn auch unter einem gewissen Abstand zu dieser angeordnet ist.
In 2 sind die Befestigungsschraube und die Zugstange in einer Ausgangsposition dargestellt, in welcher die Vorderteile 3, 4 (und damit die Blattzunge 7 und der Klemmfinger 8) maximal voneinander getrennt bzw. beabstandet sind. In dieser Position kann der Schneideinsatz 2 in den Sitz eingesetzt bzw. aus diesem entnommen werden, der zwischen der Blattzunge und dem Klemmfinger definiert wird. Wenn der Schneideinsatz in dem Sitz festgeklemmt werden soll, wird die Befestigungsschraube 14 angezogen. Dadurch wird die Konusfläche 24 der Schraube gegen die Konusfläche 20 des Kopfes 17 der Zugstange gedrückt und drückt in der Folge auch die Zugstange in der Bohrung 27 nach unten. Auf diese Weise wird der obere Vorderteil 4 zum Verschwenken in Richtung nach unten gebracht, während der Schneideinsatz aufgrund der elastischen Deformation in dem Material neben der Aussparung 6 in dem Sitz festgeklemmt wird. Wenn die ebene Stirnfläche 25 der Schraube auf die einhüllende Fläche des zylindrischen Abschnittes 19 der Zugstange trifft, wird ein zusätzliches Festziehen der Schraube unmöglich gemacht. In diesem Zustand ist der Schneideinsatz durch eine vorbestimmte, optimale Spannkraft festgeklemmt (welche durch die Wahl des Materials und die verschiedenen geometrischen Parameter der in der Konstruktion enthaltenen Bauteile bestimmt wird).
Wenn der Klemmfinger 8 in seiner Ausgangsposition gemäß 2 zurück gebracht werden soll, um den Schneideinsatz 2 freizugeben, wird die Schraube 14 einfach um einen Abstand in der zugehörigen Bohrung 29 gelöst bzw. zurückgeschraubt.
In den 4 und 5 ist eine alternative Ausführungsform dargestellt, gemäß welcher die Gewindebohrung 29 sich unter einem spitzen Winkel relativ zu der Bohrung 27 für die Zugstange 13 erstreckt. Wenn der Konuswinkel der Konusfläche 20 des Kopfes der Zugstange 45° beträgt, sollte der Nasen- bzw. Spitzenwinkel zwischen der Bohrung 29 und der Bohrung 27 45° betragen. In diesem Fall wird die ebene Stirnfläche 25 der Schraube gegen die Konusfläche des Kopfes gedrückt. In derselben Art und Weise wie in der zuvor beschriebenen Ausführungsform wird dann die Zugstange in der zugehörigen Bohrung nach unten gezogen, wenn die Befestigungsschraube von der Ausgangsposition gemäß 4 aus in die Klemmposition gemäß 5 festgezogen wird. Wenn die Konusfläche 24 der Schraube auf die Hüllfläche des zylindrischen Abschnittes 19 der Zugstange trifft, ist die vorbestimmte, optimale Klemmkraft in der Art und Weise erreicht worden, wie es zuvor bereits beschrieben wurde.
Denkbare Modifikationen der Erfindung
Die Erfindung ist nicht nur auf die oben beschriebenen und in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Es ist demnach möglich, die Gewindebohrung für die Befestigungsschraube so zu plazieren, dass sie sich zu einer der beiden Längsseiten des Halteteils hin öffnet. Es ist auch vorstellbar, die Befestigungsschraube und den Kopf der Zugstange in den oberen Vorderteil des Halteteils anstatt in den unteren Vorderteil einzubauen, wie es in den Beispielen dargestellt worden ist. Es ist außerdem vorstellbar, die Zugstange in einem der Vorderteile auf irgendeine andere Weise als mit Hilfe einer Gewindebohrung zu fixieren.

Claims

Schneidwerkzeug für Abtrenn- und Nutvorgänge, mit einem Halteteil (1) für einen schmalen Schneideinsatz (2), der in einem Sitz zwischen einer Klingenzunge (7) und einem Klemmfinger (8) einklemmbar ist, welche sich in Verlängerung unterer und oberer Frontteile (3, 4) des Halteteils erstrecken, wobei die Frontteile dicker als die Klingenzunge und der Klemmfinger sind und durch einen Spalt (5) voneinander getrennt sind, was ein Verschwenken der Vorderteile – und damit auch der Klingenzunge bzw. der Klemmfinger – von einer Startposition aus in Richtung aufeinander zu ermöglicht, genauer gesagt mit Hilfe eines in das Halteteil eingebauten Klemmmechanismus, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmmechanismus einerseits eine Zugstange (13), deren einer Endabschnitt an einem Frontteil (4) befestigt ist und dessen entgegengesetzter Endabschnitt in einer Bohrung (27) in dem zweiten Frontteil (3) bewegbar ist, und so ausgebildet ist, dass er einen Kopf (17) mit einer konischen Fläche (20) hat, und andererseits eine Befestigungsschraube (14) mit einem Außengewinde (22) aufweist, das in Eingriff mit einem Innengewinde (30) in einem Loch (29) steht, das in dem zweiten Frontteil (3) ausgebildet ist und sich unter einem Winkel zu der Bohrung (27) erstreckt und in einer Seite des zweiten Frontteiles mündet, wodurch die Befestigungsschraube während des Festziehens mit einem inneren Ende gegen die Konusfläche (20) des Kopfes gedrückt werden kann.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Ende der Schraube (14) mit einer konischen Fläche (14) in Form einer kegelstumpfförmigen Oberfläche ausgebildet ist, die an ihrem engeren Abschnitt in eine ebene Stirnfläche (25) übergeht.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubenloch (29) sich senkrecht zu der Bohrung (27) für die Zugstange (13) erstreckt, wobei die Konusfläche (24) der Schraube so ausgeordnet bzw. angelegt ist, dass sie an der Konusfläche (20) des Kopfes (17) der Zugstange anstößt.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubenloch (29) sich unter einem spitzen Winkel zu der Bohrung (27) für die Zugstange (13) erstreckt, wodurch die ebene Stirnfläche (25) der Schraube so angeordnet ist, dass sie an der Konusfläche (20) des Kopfes (17) der Zugstange anliegt.
Schneidwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubenloch (29) in einer Vorderseite (12) des Halteteils (1) mündet.
Schneidwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugstange (13) mit Hilfe einer Gewindeverbindung in einem der Vorderteile (4) befestigt ist.