AT9198U1

AT9198U1 - Wirbelrad

Info

Publication number: AT9198U1
Application number: AT0007206U
Authority: AT
Inventors: Remus Venturini; Christian Goeberl; Holger Kliesch
Original assignee: Ceratizit Austria Gmbh
Priority date: 2006-01-31
Filing date: 2006-01-31
Publication date: 2007-06-15
Also published as: WO2007087658A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wirbelrad (1) zum Abtrennen von Rohren, bestehend aus einem ringförmigen Grundkörper (2) mit einer Dicke D mit mehreren, entlang des Umfanges nach innen vorspringenden, klingenförmigen Schneidenträgern (3) mit einer Dicke d mit auswechselbaren Schneideinsätzen (5). Erfindungsgemäß sind der ringförmige Grundkörper (2) und die klingenförmigen Schneidenträger (3) einstückig ausgeführt. Darüber hinaus weist das Wirbelrad (1) oberhalb der Schneidkanten (10) der Schneideinsätze (5) radial verlaufende, schlitzförmige Ausnehmungen (7) zur Spanabfuhr auf.

Description

2 AT009 198U1

Die Erfindung betrifft ein Wirbelrad zum Abtrennen von Rohren, bestehend aus einem ringförmigen Grundkörper mit einer Dicke D mit mehreren, entlang des Umfanges nach innen vorspringenden klingenförmigen Schneidenträgern mit einer Dicke d mit Aufnahmeöffnungen zur Aufnahme von auswechselbaren Schneideinsätzen, welche durch einen die jeweilige Aufnah-5 meöffnung begrenzenden, federnden Abschnitt festklemmbar sind.

Beim Wirbelverfahren werden ringförmige Werkzeuge exzentrisch um das innenliegende Werkstück bewegt. Das Verfahren ist durch hohe Schnittgeschwindigkeiten und kleine Spanungsquerschnitte mit einer sich ändernden Spanungsdicke gekennzeichnet, wodurch es zu einem 10 sehr weichen Schneideingriff kommt. Das Wirbelverfahren wird vielfach zur Herstellung von Außengewinden oder zum Abtrennen von rohrförmigen Werkstücken angewendet.

Wirbelräder zum Abtrennen von Rohren sind üblicherweise aus einem ringförmigen Grundkörper aufgebaut, auf dem entlang des Umfanges mehrere nach innen vorspringende klingenför-15 mige Schneidenträger auswechselbar befestigt sind. Die klingenförmigen Schneidenträger weisen jeweils eine Ausnehmung zur Aufnahme eines auswechselbaren Schneideinsatzes auf, welche durch einen federnden Abschnitt der Ausnehmung in dieser festgeklemmt sind.

Nachteilig bei derartigen Wirbelrädern ist, dass durch die Schnittstellen zwischen Grundkörper 20 und den klingenförmigen Schneidenträgern die Stabilität bzw. Steifigkeit des Werkzeuges verschlechtert wird. Darüber hinaus müssen die einzelnen klingenförmigen Schneidenträger für eine gute Befestigung am Werkzeuggrundkörper eine bestimmte Mindestgröße aufweisen, wodurch die maximale Zahl der Schneidenträger und damit der ersetzbaren Schneideinsätze beschränkt ist. Damit wird auch die maximale Zerspanungsleistung limitiert. 25

Ein weiterer Nachteil bei diesen Werkzeugen liegt darin, dass die Position der klingenförmigen Schneidenträger am Werkzeuggrundkörper und damit der Rundlauf des Werkzeuges außerhalb der Werkzeugmaschine zeitaufwendig gemessen und eingestellt werden muss, was die Fertigungskosten erheblich erhöht. Nicht zuletzt kommt es durch die Befestigungsmittel für die 30 Schneidenträger zu einem störenden Aufbau, der die problemlose Kühlmittelzufuhr bei der Zerspanung behindert, so dass es vielfach zu einer mangelhaften Kühlung und Verringerung der Standzeit kommen kann.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein Wirbelrad zu schaffen, das stabil ist, 35 eine möglichst hohe Schneidenzahl aufweist und bei dem aufwendige Arbeiten zur Herstellung eines exakten Rundlaufs entfallen können.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der ringförmige Grundkörper und die klingenförmigen Schneidenträger einstückig ausgeführt sind und dass benachbart zu den federnden 40 Abschnitten jeweils etwa radial verlaufende, schlitzförmige Ausnehmungen zur Spanabfuhr eingearbeitet sind.

Durch die einstückige Ausführung des Wirbelrades wird eine sehr kompakte Bauweise mit maximaler Stabilität und geringerer Vibrationsneigung erzielt. Die Anzahl der Schneiden für die 45 Zerspanung kann gegenüber herkömmlichen Wirbelrädern um bis zu 50 % gesteigert werden, wodurch ein deutlich schnelleres Arbeiten ermöglicht und längere Standzeiten des Werkzeuges erzielt werden.

Wichtig für die einwandfreie Funktion des erfindungsgemäßen Wirbelrades sind die radial verso laufenden, schlitzförmigen Ausnehmungen oberhalb der Schneideinsätze um eine gute Spanabfuhr und damit eine problemlose Zerspanung zu gewährleisten. Entscheidend ist dabei auch, dass diese Ausnehmungen eine ausreichende Länge und Breite aufweisen, wobei die Länge vorteilhafter Weise bei etwa mindestens der sechsfachen Stechbreite A des Werkzeuges liegen soll, während die minimale Breite bei etwa der einfachen Stechbreite A liegen soll. Für die 55 maximale Länge der Ausnehmung gibt es dabei keine Obergrenzen, so dass diese auch bis 3 AT 009 198 U1 zum Außenrand des Wirbelrades reichen können.

Besonders zweckmäßig ist es, dass die Ausnehmungen so ausgeführt werden, dass der vorspringende Bereich der klingenförmigen Schneidenträger vollständig durchsetzt ist, während die 5 Ausnehmungen im Bereich des ringförmigen Grundkörpers eine Tiefe aufweisen die größer ist als die Dicke d der klingenförmigen Schneidenträger.

Damit die Ausnehmungen für die Spanabfuhr stets frei bleiben und keinen Spänestau bewirken ist es von besonderem Vorteil, wenn sich die Ausnehmungen vom Anfang bis zum Ende hin io konisch erweitern und wenn die seitlichen und rückwärtigen Begrenzungsflächen der Ausnehmungen zumindest teilweise konisch angefast sind. Für die Stabilität und Vibrationsfreiheit des Werkzeuges ist es von Vorteil, wenn die Dicke D des ringförmigen Grundkörpers im Bereich der drei- bis sechsfachen Dicke d der klingenförmigen 15 Schneidenträger liegt.

Weiters ist es von Vorteil, wenn im Grundkörper hinter jedem auswechselbaren Schneideinsatz eine Bohrung zur Abstützung eines Werkzeuges zum Einschieben der auswechselbaren Schneideinsätze in die Aufnahmeöffnungen eingearbeitet ist. Als Werkzeug wird dabei zweck-20 mäßigerweise ein langer Hebel mit zwei voneinander beabstandeten, quer verlaufenden Stiften an einem Ende verwendet. Zum Einsetzen der Schneideinsätze wird das Wirbelrad mit den Schlitzen für die Werkzeugaufnahme festgespannt und das hebelförmige Werkzeug mit dem inneren Stift in der Bohrung im Bereich der klingenförmigen Schneidenträger abgestützt. Durch Verdrehen des Werkzeuges um diesen Stift wird dann der jeweilige Schneideinsatz mit dem 25 zweiten außen liegenden Stift bis zum Anschlag in die Aufnahmeöffnung des zugehörigen, klingenförmigen Schneidenträgers geschoben.

Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von Figuren näher erläutert. 30 Es zeigen:

Figur 1 die Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Wirbelrad Figur 2 das Wirbelrad nach Figur 1 im Schnitt B-B

Figur 3 Prinzipskizze mit Werkzeug und Aufnahme für das erfindungsgemäße Wirbelrad zur 35 Bestückung mit den Schneideinsätzen

Die Figuren 1 und 2 zeigen ein erfindungsgemäßes Wirbelrad -1-, bestehend aus einem ringförmigen Grundkörper -2- mit einer Dicke D und radial nach innen vorspringenden, klingenförmigen Schneidenträgern -3- mit einer Dicke d, welche einstückig mit dem Grundkörper -2-40 ausgeführt sind.

Jeder klingenförmige Schneidenträger -3- weist eine Aufnahmeöffnung -4- zur Aufnahme eines auswechselbaren Schneideinsatzes -5- aus verschleißfestem Material, wie z.B. Hartmetall, auf. Jede Ausnehmung -4- wird von einem federnden Abschnitt -6- des klingenförmigen Schneiden-45 trägers -3- begrenzt, welcher den auswechselbaren Schneideinsatz -5- in der Ausnehmung -4-festklemmt. Oberhalb der Schneidkante -10- von jedem Schneideinsatz -5-, benachbart zum federnden Abschnitt -6-, ist eine schlitzförmige Ausnehmung -7- zum Abtransport der Späne eingearbeitet. Die schlitzförmigen Ausnehmungen -7- sind so ausgeführt, dass sie die klingenförmigen Schneidenträger -3- vollständig durchdringen und im Bereich des Grundkörpers -2- mit so einer Tiefe ausgeführt sind, die größer als die Dicke d der klingenförmigen Schneidenträger -3-ist. Die schlitzförmigen Ausnehmungen -7- weisen eine Länge auf, die etwa der 10-fachen Stechbreite A entspricht und eine Breite, welche etwa der 2-fachen Stechbreite A entspricht, wobei die Stechbreite A durch die Länge der stirnseitigen Schneidkante -10- des Schneideinsatzes -3- bestimmt wird. Darüber hinaus verlaufen die Ausnehmungen -7- von den Schneid-55 einsätzen -5- weg zum Ende hin leicht konisch auseinander laufend, wobei ihre Seitenwandun-

Claims

4 AT 009 198 U1 gen -8- und die Endfläche im Bereich des ringförmigen Grundkörpers -2- konisch angefast sind. Durch eine derartige Ausführung der schlitzförmigen Ausnehmungen wird ein sicherer Abtransport der Späne gewährleistet und ein Spänestau verhindert. 5 Hinter jedem Schneideinsatz -5- sind in den ringförmigen Grundkörper -2- senkrechte Bohrungen -9- eingearbeitet. Diese Bohrungen -9- dienen zur Abstützung eines Werkzeuges -12- mit dem die Schneideinsätze -5- problemlos gegen die Federkraft der federnden Abschnitte -6- in die Aufnahmeöffnungen -4- bis zum Anschlag der Schneideinsätze -5- an einen rückseitigen Anschlag gedrückt werden können. Das Werkzeug -12- ist dabei sehr einfach als langer Hebel io mit zwei voneinander beabstandeten Querstiften -13- an einem Ende ausgeführt. Der innen liegende Querstift -13- wird dann jeweils in eine Bohrung -9- des Wirbelrades -1- eingeführt und durch Drehung des Werkzeuges -12- um diesen Stift -13- wird mit dem zweiten, außenliegenden Stift -13- ein benachbarter Schneideinsatz -5- in die Aufnahmeöffnung -4- hineingedrückt. Das Wirbelrad -1- wird zu diesem Zweck vorteilhafterweise mit den Befestigungsschlitzen -11-, 15 mit denen das Wirbelrad -1-zur Bearbeitung an der Wirbelmaschine fixiert wird, auf einer Aufnahme -14- fixiert. Dies ist als Prinzipskizze in Figur 3 dargestellt. Ansprüche: 20 1. Wirbelrad (1) zum Abtrennen von Rohren, bestehend aus einem ringförmigen Grundkörper (2) mit einer Dicke D mit mehreren, entlang des Umfanges nach innen vorspringenden klingenförmigen Schneidenträgern (3) mit einer Dicke d mit Aufnahmeöffnungen (4) zur Aufnahme von auswechselbaren Schneideinsätzen (5), welche durch einen die jeweilige 25 Aufnahmeöffnung (4) begrenzenden, federnden Abschnitt (6) festklemmbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Grundkörper (2) und die klingenförmigen Schneidenträger (3) einstückig ausgeführt sind und dass benachbart zu den federnden Abschnitten (6) jeweils etwa radial verlaufende, schlitzförmige Ausnehmungen (7) zur Spanabfuhr eingearbeitet sind. 30
2. Wirbelrad (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (7) eine Mindestlänge entsprechend der sechsfachen Stechbreite A aufweisen.
3. Wirbelrad (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen 35 (7) eine Mindestbreite entsprechend der einfachen Stechbreite A aufweisen.
4. Wirbelrad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (7) die klingenförmigen Schneidenträger (3) vollständig durchsetzen und im Bereich des ringförmigen Grundkörpers (2) eine größere Tiefe als die Dicke d der klingen- 40 förmigen Schneidenträger (3) aufweisen.
5. Wirbelrad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ausnehmungen (7) von den klingenförmigen Schneidenträgern (3) weg zum ringförmigen Grundkörper (2) hin, konisch erweitern. 45
6. Wirbelrad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen und endseitigen Begrenzungsflächen (8) der Ausnehmungen (7) zumindest teilweise konisch angefast sind. so 7. Wirbelrad (1) nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke D des ringförmigen Grundkörpers (2) im Bereich von drei- bis sechsmal der Dicke d der klingenförmigen Schneidenträger (3) liegt.
8. Wirbelrad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Grund- 55 körper (2) hinter jedem auswechselbaren Schneideinsatz (5) eine Bohrung (9), zur Abstüt- 5 AT 009 198 U1 zung eines Werkzeuges -12- zum Einschieben der auswechselbaren Schneideinsätze (5) in die Aufnahmeöffnungen (4), eingearbeitet ist. 5 Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55