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Messerkopf
Die Erfindung bezieht sich auf einen Messerkopf, insbesondere grossen Durchmessers, mit auswechsel- baren Schneidstücken aus Schnelldrehstahl oder Hartschneidestoff zur gleichzeitigen Bearbeitung von zwei parallel zueinander sich gegenüberliegenden Flächen, insbesondere zum Fräsen der Wangen von Kurbelwellen.
Die bekannten Messerköpfe dieser Art bestehen aus einer einzigen Scheibe, die mindestens an ihren beiden Aussenkanten, meist auch auf ihrer Mantelfläche, mit auswechselbaren Schneidstückenbesetzt sind, wobei die Breite der Scheibe derart gewählt ist, dass sie zusammen mit ihren seitlich hinausragenden Schneiden genau dem Abstand entspricht, der bei der Bearbeitung zweier parallel zueinander liegender Flächen erzielt werden soll. Bei grossen Messerköpfen, beispielsweise mit einem Durchmesser von mehr als 1000 mm, hat es sich als nachteilig herausgestellt, dass für die verschiedenen Breiten jeweils verschiedene Messerköpfe mit einer jeweils entsprechenden Bearbeitungsbreite notwendig sind, was an sich der ausserordentlich hohe Preis der Messerköpfe verbietet.
Es sind daher derartige Messerköpfe meist in der Weise verwendet worden, dass von diesen zunächst nur die eine Fläche und anschliessend die andere gegen- überliegende Fläche bearbeitet wurde. Eine solche Bearbeitungsweise erfordert aber mindestens die doppelte Zeit und ist aus diesem Grunde wenig wirtschaftlich.
Für kleinere Messerköpfe und Fräser zur Bearbeitung zweier parallel zueinander liegender Flächen, die sich gegenüberliegen, ist der Vorschlag gemacht worden, den Fräser geteilt auszuführen, um so den Abstand variieren zu können. Dabei ist die Verbindung zwischen beiden Fräsern und die Einstellung des Abstandes zwischen diesen unmittelbar an der Fräserachse hergestellt. Diese Art der Verbindung lässt jedoch nur eine bestimmte Durchmessergrösse zu, weil wegen der meist nur einseitigen Beanspruchung jeder Fräserscheibe mit Verwindungen der Scheibe gerechnet werden muss, wenn sie eine bestimmte maximale Grösse überschreitet.
Dieser Aufbau der Fräser ist im wesentlichen zur Anwendung gekommen, wenn es darum ging, ein Profil zu fräsen, bei dem nicht nur parallel zueinander liegende Flächen zu bearbeiten sind, sondern auch noch eine Bearbeitung des Werkstückes mit den Schneiden auf der Mantelfläche des Werkzeuges in Betracht kommt.
Eine andere bekannte Werkzeugausfühmng sieht einen senkrecht zur Drehachse unterteilten Walzenfräser vor, wobei die beiden Fräserteile mit Klauen zusammengreifen. Damit ist erreicht, dass sich die auf der Mantelfläche versetzt zueinander befindlichen Schneiden beider Fräserteile der Trennfuge übergreifen. Durch diese Ausgestaltung ist nur eine Variation der Einstellung der Fräserteile zueinander in geringem Umfang möglich ; denn an sich hat das klauenartige Zusammengreifen und das Übergreifen der Schneiden nur den Zweck, die beiden Fräserteile soweit auseinanderziehen zu können, dass nach dem Nachschleifen die zu fräsende Schlitzbreite wieder mit dem gewählten Mass erzielt werden kann. Es geht also nur um den Ausgleich des Verlustes der Schneidenhöhe beim Nachschleifender Schneiden.
Bei diesem bekanntenwerkzeug wird die Lage der beidenFräserteile zueinander durch zwischengelegte Abstandsringe auf das gewünschte Mass gebracht, und die Fräserteile werden durch Anziehen einer auf dem Fräsdorn befindlichen Mutter festgezogen. Auch bei dieser Anordnung ist also das Zusammenziehen der beiden Fräserteile durch einen axialen Kraftangriff der Anzugmutter herstellbar. Das Mass der gegenseitigen Verstellung der beiden Fräserteile ist durch die Tiefe der stirnseitig auf der andern Seite vorgesehenen
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gewissen Abstand aufweisen muss, ist der Abstand der an der Aussenkante angeordneten Schneiden mitbe- stimmt durch den Abstand der Schneiden auf der Umfangsfläche.
Sind beispielsweise über die Breite derUmfangsfläche als ein Schneidensatz sieben Schneiden verteilt, so beträgt der Abstand einer Schneide an der Aussenkante von der nächst folgenden das gleich Mass, wie die Summe der Abstände der seitlich versetzt hintereinander liegenden Schneiden auf der Mantelfläche.
Da nun aber jeder Schneide nur eine gewisse Höchstspanleistung zugemutet werden kann, kann nur ein verhältnismässig geringer Vorschub gewählt werden. Dieser Vorschub lässt sich aber wesentlich steigern, wenn die Messer an der Aussenkante dicht hintereinander sitzen, wobei der Abstand lediglich durch die jeweilige Haltevorrichtung für die Schneide bestimmt ist, jedoch unabhängig ist von einer Besetzung der
Scheibe mit Schneiden auf der Umfangsfläche, wie sie bei den bekannten Messerköpfen vorgesehen ist.
Es lässt sich also erfindungsgemäss die Zahl der Schneiden an der Aussenkante wesentlich erhöhen, und es kommen infolgedessen aufeinanderfolgend im Verhältnis wesentlich mehr Schneiden zur Wirkung. Daher lässt sich ein grösserer Vorschub einstellen und eine wesentlich kürzere Bearbeitungszeit als mit den be- kannten Messerköpfen erreichen. Da auch die Verstellung auf andere Breiten mit dem Erfindungsgegenstand wesentlich schneller erfolgt, ergibt sich in der Praxis eine beachtliche Verkürzung der Bearbeitungszeit. die gegenüber den bekannten Messerköpfen etwa nur die Hälfte beträgt.
In den Figuren sind ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung sowie ein Messerkopf bekannter Ausführung dargestellt. Es zeigen :
Fig. 1 einen Teilschnitt durch einen Messerkopf nach der Erfindung bei der Bearbeitung zweier Wangen einer Kurbelwelle, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1. Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III, Fig. 4 eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles IV, Fig. 5 eine Teilansicht eines Messerkopfes in schematischer Darstellung und Fig. 6 eine Draufsicht auf den Messerkopf nach Fig. 5.
Die Fig. 1 zeigt die Bearbeitung einer insgesamt mit 1 bezeichneten Kurbelwelle, wobei der Messerkopf zwischen die beiden Wangen 3 und 4 der Kurbelwelle 1 eindringt und die sich gegenüberliegenden Wangenflächen 5 und 6 bearbeitet. Der Messerkopf setzt sich im wesentlichen aus den Scheiben 7 und 8 zusammen, die an ihrer jeweiligen Aussenkante mit den Schneidstücken 9 besetzt sind. Für die Halterung der Schneidstücke 9 können Klemmvorrichtungen beliebiger Ausgestaltung vorgesehen sein, die im einzelnen in den Figuren nicht dargestellt sind. Die beiden Scheiben 7 und 8 sind axial mit Hilfe des Bolzens 10 miteinander verbunden. Ausserdem sind auf den Umfang verteilt am Aussenrand die Verbindungsbolzen 11 vorgesehen. Der Verbindungsbolzen 11 ist jeweils an seinem Kopf 12 versenkt in der Scheibe 7 gelegen und greift mit seinem freien Ende in die Passbohrung 13 der Scheibe 8.
Versenkt in der Scheibe 8 liegt dasGegenkopfstück 14, das mittels der Schraube 15 mit dem'Bolzen 11 verbunden ist. Auf den Bolzen 11 ist das hülsenförmige Abstandsstück 16 aufgeschoben, dessen Querschnitt aus der Fig. 2 zu ersehen ist. Es ist mit dem durchgehenden Längsschlitz 17 versehen, so dass das Abstandsstück 16 radial auf dem Bolzen 11 aufgesetzt werden kann. Um diese Arbeit zu erleichtern, ist auf der dem Schlitz 17 gegenüberliegenden Seite die Gewindebohrung 18 vorhanden, in die eine Stange mit Gewinde eingeschraubt werden kann, um mit deren Hilfe das Abstandsstück 16 auf den Bolzen 11 aufzusetzen oder davon abheben zu können.
Ein gleichartig ausgebildetes Abstandsstück 19 befindet sich auf dem Bolzen 10 und ist ebenfalls mit einer Gewindebohrung 20 ausgestattet, um mit Hilfe'eines entsprechenden Werkzeuges der genannten Art auch an dem Abstandsstück 19 angreifen zu können.
Der Befestigung der Scheibe 8 an der Messerkopfspindel dienen rings um den Bolzen 10 verteilte Schrauben 21, von denen eine in der Fig. 1 gezeigt ist. Der Bolzen 10 sitzt mit dem abgesetzten Kopf 22 in einer Passbohrung der Scheibe 8 und durchdringt mit seinem freien Ende die Passbohrung der Scheibe 7, die, mit der Nabe 23 versehen ist. Gegen deren Stirnfläche ist da Kopfstück 24 mittels Schrauben 25 festgezogen. Das Kopfstück weist die sich radial erstreckende Ausnehmung 26 auf, in die die Mutter 27 eingeschoben ist. Sie ist auf das Gewindeende 28 des Bolzens 10 aufgeschraubt. Bei ihrer Verstellung bewirkt sie ein Festziehen der Scheibe 7 gegen die Scheibe 8 über das Abstandsstück 19 oder ein Lösen bei einem Verdrehen der Mutter 27 in entgegengesetzter Richtung.
Durch die Anordnung des Kopfstückes 24 wird bei einem Drehen der Mutter in entgegengesetzter Richtung selbsttätig die Scheibe 7 nach aussen mitgenommen. Soll der Abstand zwischen den Scheiben 7 und 8 vergrössert werden, so werden zusätzlich die Bolzen 11 gelöst, und dann erfolgt das Auseinanderziehen der Scheiben 7 und 8 auf das gewünschte Mass. Anschliessend werden die Abstandsstücke 16 und 19 durch Abstandsstücke der gewählten Breite ausgetauscht, und danach erfolgt wiederum das Festziehen der Mutter 27 sowie der Schrauben 15 und 25, so dass damit wieder die verwindungssteife Verbindung zwischen den Scheiben 7 und 8 hergestellt ist.
Die Lage der Bolzen 11 macht noch im einzelnen die Fig. 3 deutlich, welche ausschnittsweise in der Ansicht die Scheibe 8 mit dem darin eingelassenen Gegenkopfstück 14 und der Schraube 15 des Bolzens 11 zeigt.
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Aus der Fig. 4 ist, wenn man sich das Abstandsstück 16 und den Bolzen 11 fortdenkt, das Abstands- stück 19 zwischen den Scheiben 7 und 8 zu ersehen, und es ist ferner die Gewindebohrung 20 zu erkennen, mit deren Hilfe das Abstandsstück 19 zwischen den Scheiben 7 und 8 hinausgehoben werden kann. Die Fig.. 3 und 4 verdeutlichen ausserdem die Anordnung der Schneidstücke 9 am Aussenrand der Scheiben 7 und 8 und
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dass die Aussenränder verhältnismässigGrösse des Abstandes A ist im wesentlichen durch die jeweils gewählten Klemmvorrichtungen bestimmt.
Während beim Gegenstand der Erfindung eine dichte Besetzung des Aussenrandes der Scheiben 7 und 8 möglich ist, ist diese Möglichkeit bei den bekannten Messerköpfen nicht gegeben. Dies verdeutlichen die Fig. 5 und 6. Danach sind nämlich über die Umfangsfläche des Messerkopfes hintereinander und seitlich versetzt Schneidstücke verteilt, so dass für die Bearbeitung der Wangen von Kurbelwellen nur die jeweils aussenliegenden Schneidstücke in Betracht kommen. Aus der Fig. 6 wird deutlich, dass die Zahl der für diese Bearbeitung vorgesehenen Schneidstücke verhältnismässig gering ist, was auch aus einem Vergleich der Schneidenteilung T mit der Teilung A zu ersehen ist. Es kann daher nur mit einem sehr geringen Vorschub gearbeitet werden.
Ausserdem kommt ein Messerkopf gemäss den Fig. 5 und 6 nur für ganz bestimm- te wangenabstände in Betracht, so dass bei jeder Änderung des Wangenabstandes ein anderer Messerkopf notwendig wird. Wenn berücksichtigt wird, dass ein Messerkopf mit einem Durchmesser von etwa 2000 mm und einer Breite über 130 mm mit Hartmetallbestückung etwaDM 50000.--kostet, wird deutlich, dass ein Messerkopf nach der Erfindung, abgesehen von der Möglichkeit einer schnelleren Bearbeitung, allein schon deshalb wesentlich wirtschaftlicher arbeitet, weil nicht für jeden Sonderfall ein besonderer Messerkopf. notwendig wird. Der Gegenstand der Erfindung kommt in erster Linie für Messerköpfe von 1000 bis2000 mm und mehr im Durchmesser in Betracht, wobei die Scheibenbreite'130-400 mm betragen kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Messerkopf, insbesondere grossen Durchmessers mit auswechselbaren Schneidstücken aus Schnelldrehstahl oder Hartschneidestoff zur gleichzeitigen Bearbeitung von zwei parallel zueinander sich gegen- überliegenden Flächen, insbesondere zum Fräsen der Wangen von Kurbelwellen, dadurch gekennzeichnet, dass der Messerkopf'aus wenigstens zwei mindestens an der Aussenkante in an sich bekannter Weise mit Schneidstücken (9) besetzten, gegeneinander lösbar festgezogenen Scheiben (7,8) besteht, deren Abstand voneinander durch mehrere, über die Scheibenfläche verteilte, zwischen den Scheiben (7, 8) auswechselbar angeordnete Abstandsstücke (16, 19) bestimmt ist.