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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Messerkopf mit einem ring-
oder scheibenförmigen Messerträger mit kreisförmig
daran angeordneten Messern sowie ein Verfahren zum Herstellen eines
solchen Messerkopfes.
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Im
Stand der Technik sind Stabmesserköpfe zum Verzahnen mit
einem ringförmigen Messerträger mit kreisförmig
angeordneten Durchbrüchen zur Aufnahme von Schäften
von Stabmessem bekannt. Bei solchen Stabmesserköpfen sind
radial ausgerichtete Bohrungen vorgesehen, in welchen Spannschrauben zur
Fixierung der Stabmesser in den Durchbrüchen aufgenommen
sind.
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Beispielsweise
ist in der Druckschrift
DE 101 12
165 ein Stabmesserkopf beschrieben, bei welchem die Stabmesser
in den Durchbrüchen mittels Keilen gehalten werden, wobei
die Keile durch radial von außen in den Messerträger
eingeführte Spannschrauben fixiert werden. Bei derartigen
Stabmesserköpfen kann nur eine begrenzte Anzahl von Stabmessem
zum Einsatz kommen, da der Platz für die Durchbrüche,
in welche neben den Stabmessern noch die Keile eingeführt
werden müssen, bereits relativ groß ist und darüber
hinaus zwischen den Durchbrüchen ein Mindestabstand eingehalten
werden muss, um dem Stabmesserkopf eine ausreichende Steifigkeit
und Stabilität zu verleihen. Im Gegensatz dazu ist man
jedoch bestrebt, möglichst viele Messer in einem Stabmesserkopf
unterzubringen, um hierdurch die Produktivität des Stabmesserkopfes
steigern zu können.
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In
der
DE 10 2007 038 935 wurde
daher ein Stabmesserkopf vorgeschlagen, bei welchem die Durchbrüche
einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen und wobei
am Umfang des Messerträgers Spannplatten vorgesehen sind,
die mit den Spannschrauben gegen die Schäfte der Stabmesser
gedrückt werden. Bei dieser Ausgestaltung eines Stabmesserkopfes
werden die Stabmesser durch den Druck der Spannplatten auf die Stabmesserschäfte in
den Durchbrüchen fest fixiert. Somit sind bei derartigen
Ausführungsformen Keile oder dergleichen zur Fixierung
der Stabmesser nicht mehr notwendig. Entsprechend können
relativ viele Stabmesser kreisförmig in dem Messerträger
angeordnet werden, wodurch sich die Produktivität des Stabmesserkopfes erhöht.
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Dennoch
ist es auch bei der verbesserten Stabmesserkopfvariante erforderlich,
dass die Stabmesser in den Durchbrüchen im Messerträger
fest fixiert werden. Hierfür müssen die Spannplatten
in den Messerträger eingebracht und diese mit Spannschrauben
gegen die Schäfte der Stabmesser gedrückt werden.
Dadurch ergibt sich ein entsprechender kon struktiver Aufwand, welcher
mit entsprechenden Produktionskosten als auch der hierfür
erforderlichen Zeit zum Fixieren der Stabmesser einhergeht.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Messerkopf
und ein zugehöriges Verfahren zum Herstellen eines Messerkopfes
zur Verfügung zu stellen, bei welchen möglichst
viele Messer in einem Messerträger angeordnet werden können,
um eine hohe Produktivität des Messerkopfes zu erreichen,
und zudem der Aufwand zum Fixieren der Messer im Messerträger
gesenkt oder gar eliminiert werden kann.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Messerkopf
der oben genannten Gattung gelöst, wobei die Messer einstückig
mit dem Messerträger ausgebildet sind.
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Da
die Messer erfindungsgemäß mit dem Messerträger
einstückig aus einem Rohling gefertigt sind, sind die Messer
schon von Anfang an fest mit dem Messerträger verbunden,
ohne dass die Messer in ihrer Position am Messerträger
mittels zusätzlicher Hilfsmittel fixiert werden müssen.
Dies erspart sowohl den Material- als auch den Arbeitsaufwand, der
bei herkömmlichen Stabmesserköpfen erforderlich
ist, um die Stabmesser separat auszubilden, Durchgänge
in dem Messerträger für die Stabmesser vorzusehen,
die Stabmesser in den Messerträger einzupassen und darin
zu fixieren. Im Ergebnis kann ein kompakter Messerkopf mit fest
und stabil daran vorgesehenen Messem hergestellt werden. Da darüber
hinaus keine Vorkehrungen am Messerträger, wie Keile oder
dergleichen, zur Fixierung der Messer am Messerträger vorgesehen
werden müssen und somit für solche Hilfsmittel
kein Platz am Messerträger vorzusehen ist, kann der erfindungsgemäße
Messerkopf mit einer Vielzahl von Messern hergestellt werden. Hierdurch
besitzt der erfindungsgemäße Messerkopf eine hohe
Produktivität.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist der Messerträger mit den Messem aus Hartmetall oder
HSS ausgebildet. Hierdurch ergeben sich besonders gute Stabilitäts-
und Steifigkeitswerte sowie eine hohe Schneidleistung für den
erfindungsgemäßen Messerkopf.
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In
einer möglichen Variante der Erfindung ist der Messerträger
etwa hülsen- oder ringförmig ausgebildet, wobei
die Messer in axialer Richtung von einer Stirnseite des Messerträgers
ragen. Ein solcher Messerkopf eignet sich insbesondere zum Verzahnen
von Bauteilen, wie beispielsweise bogenverzahnten Kegelrädern.
Der Einsatz dieses Messerkopfes ist eine Alternative zu Wendeplatten-Messerköpfen.
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Gemäß einer
weiteren, ebenfalls vorteilhaften Ausführungsvariante der
vorliegenden Erfindung ist der Messerträger etwa scheibenförmig
ausgebildet, wobei die Messer in radialer Richtung von dem Messerträger
ragen. Indem die Messer umfangsseitig aus dem Messerträger
herausragen, vollführen die Messer bei einer Rotation des
Messerkopfes eine geradlinige Bewegung, so dass mit dieser Ausführungsvariante
ein Stirnfräser zur Herstellung gerader Verzahnungen oder
Wellenprofile herstellbar ist.
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Es
hat sich zudem als vorteilhaft erwiesen, wenn der Messerträger
mit einem Adapter für einen Anschluss an unterschiedliche
Werkzeugmaschinenanschlussstellen bzw. Werkzeuganschlussmaße koppelbar
ist. Auf diese Weise kann der Messerträger selbst klein
und leicht gestaltet werden und ist darüber hinaus flexibel
für einen Anschluss an verschiedene Werkzeugmaschinen geeignet.
Vorzugsweise sollte der Anschlussadapter so gestaltet sein, dass
er sich für einen Anschluss an mehrere, verschiedene Werkzeugmaschinen
eignet. Es ist jedoch auch möglich, verschiedene Anschlussadapter
entsprechend der vorgesehenen Werkzeugmaschine gegeneinander auszutauschen.
Somit ist es möglich, den erfindungsgemäßen
Messerkopf mit vielen gängigen Werkzeugmaschinen zu koppeln.
Auch kann diese Ausführungsform der Erfindung dazu genutzt werden,
einen automatisierten Werkzeugwechsel unter Nutzung eines Werkzeugmagazins
durchzuführen.
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Um
einen Anschluss an einen Adapter vorzusehen, kann der Messerträger
an seiner den Messem abgewandten Seite einen sich radial nach innen
erstreckenden Absatz aufweisen, in welchem wenigstens eine Nut für
einen Adapteranschluss vorgesehen ist. Diese Ausführungsvariante
eignet sich insbesondere für solche Messerköpfe,
bei welchen der Messerträger etwa hülsen- oder
ringförmig ausgebildet ist, wobei die Messer in axialer
Richtung von der Stirnseite des Messerträgers ragen. Hierbei
kann der Adapter auf einfache Weise in der Nut fixiert werden, um
mit dem Messerträger verbunden zu werden.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsvariante der Erfindung ist es auch möglich,
dass der Messerträger eine Innenbohrung mit wenigstens
einer davon radial nach außen gehenden Nut für
einen Adapteranschluss aufweist. Dieses Ausführungsbeispiel
ist insbesondere für etwa scheibenförmige Messerträger
geeignet, bei welchen die Messer in radiale Richtung von dem Messerträger
ragen. Hier kann der Adapter zentral in die Innenbohrung des Messerträgers eingeführt
und mittels der Nut(en) darin fixiert werden, um eine stabile Verbindung
zwischen einem Adapter und dem Messerträger herzustellen.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird ferner durch ein Verfahren zum Herstellen
eines Messerkopfes mit einem ring- oder scheibenförmigen
Messerträger mit kreisförmig daran angeord neten
Messern gelöst, wobei der Messerträger mit den
Messem aus einem Rohling ausgebildet wird.
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Dadurch
dass erfindungsgemäß der Messerträger
gemeinsam mit den Messem aus einem Rohling ausgebildet wird, haben
die Messer von vomherein mit dem Messerträger eine feste
Verbindung, ohne dass die Messer separat in oder an dem Messerträger
durch zusätzliche Hilfsmittel fixiert werden müssen.
Damit sind die Messer nicht nur stabil mit dem Messerträger
verbunden, sondern es können an dem Messerträger
auch relativ viele Messer vorgesehen werden, da an dem Messerträger
kein Platz für zusätzliche Fixierungsmittel für
die Messer vorgesehen werden muss. Im Ergebnis entsteht durch das
erfindungsgemäße Verfahren ein hochstabiler und
dennoch kostengünstig herstellbarer Messerkopf.
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Es
ist besonders günstig, wenn der Messerträger mit
den Messem aus einem Rohling aus Hartmetall ausgebildet wird. Hierdurch
weist der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
herstellbare Messerkopf besonders gute Stabilitäts- und
Steifigkeitswerte auf. Durch den Einsatz von Hartmetall kann eine hohe
Schneidleistung erreicht werden.
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Gemäß einer
möglichen Variante der Erfindung wird als Rohling ein etwa
hülsen- oder ringförmiger Rohling verwendet. Der
hülsen- oder ringförmige Rohling eignet sich insbesondere,
um einen etwa hülsen- oder ringförmigen Messerträger
auszubilden, von dessen Stirnseite die Messer in axialer Richtung ragen.
Ein solcher Messerkopf kann als Stirnfräser zum Verzahnen,
beispielsweise von bogenverzahnten Kegelrädern, eingesetzt
werden. Dieser Messerkopf ist eine Alternative zu den herkömmlichen
Wendeplatten-Messerköpfen.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
kann als Rohling ein etwa scheibenförmiger Rohling verwendet
werden. Mit Hilfe des scheibenförmigen Rohlings kann ein
etwa scheibenförmiger Messerträger ausgebildet
werden, von welchem die Messer in radialer Richtung umfangsseitig
ragen. Bei diesem Messerkopf führen die Messer bei einer
Rotation des Messerkopfes eine geradlinige Bewegung aus, so dass
hiermit gerade Verzahnungen oder Wellenprofile herstellbar sind.
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Entsprechend
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden in den Rohling
zunächst Messerlücken eingebracht und daraufhin
die Konturen der Messer erzeugt. Die Messerlücken definieren die
späteren Lücken zwischen den Messem des Messerkopfes.
Indem zunächst die Messerlücken erzeugt werden,
kann der Materialabtrag, der bei dem Herstellen der Lücken
zwischen den Messern als auch für das Herstellen des Profils
der Messer anfällt, vorteilhaft auslaufen, so dass der
Messerkopf in einem kontinuierlichen Prozess gefertigt werden kann. Die
Herstellung eines solchen Messerkopfes und die Profilie rung der
Messer kann auf geeigneten CNC-Werkzeugschleifmaschinen mit verschiedenen Diamantschleifkörperprofilen
erfolgen. Ebenso ist die Vorprofilierung durch Erodieren möglich.
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Vorzugsweise
umfasst das Erzeugen der Messerkonturen ein Schleifen einer Messeraußenkontur,
ein Schleifen einer Messerinnenkontur und ein Abrunden von Messerspitzen
der Messer. Dabei ist es besonders von Vorteil, wenn zunächst
nacheinander alle Außenkonturen der Messer geschliffen werden,
daraufhin nacheinander alle Innenkonturen der Messer geschliffen
werden und letztlich nacheinander die Messerspitzen der Messer mit
einem definierten Radius versehen werden. Dabei ist die Abfolge
der Einzelprozesse grundsätzlich variabel. Das heißt,
es ist auch möglich, das Schleifen der Messerinnenkontur
vor dem Schleifen der Messeraußenkontur vorzunehmen. Somit
können die erfindungsgemäßen Messerköpfe
mit Messern ausgerüstet werden, die hinsichtlich ihrer
Form mit den Messem bekannter Stabmesserköpfe vergleichbar
sind. Da die Messer jedoch fest mit dem Messerträger aufgrund
der einstückigen Ausbildung mit dem Messerträger
verbunden sind, weist der erfindungsgemäße Messerkopf
Stabilitäts- und Steifigkeitsvorteile gegenüber
den bekannten Stabmesserköpfen auf.
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Die
an dem Messerkopf vorgesehenen Messer können jederzeit
analog zu Stabmessem nachgeschliffen werden. Je größer
die Topflänge eines hülsen- oder ringförmigen
Rohlings bzw. je größer der Radius eines scheibenförmigen
Rohlings, um so mehr Nachschliffe können an den Messern
des jeweiligen Messerkopfs vorgenommen werden.
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Ein
weiterer großer Vorteil dieser Messerkopfvariante ist,
dass die Messerprofile komplett ohne Demontage in einem Prozess
nachgeschliffen werden können. Dabei ist eine hohe Genauigkeit
und Reproduzierbarkeit der Messerkonturen garantiert. Falls erforderlich
lassen sich auch Modifikationen des Messerprofils einbringen. Das
aufwendige Handling bei dem Profilieren, Demontieren und Montieren der
einzelnen Stabmesser entfällt bei dieser Messerkopfvariante.
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Gemäß einer
günstigen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden
wenigstens die Messer außen beschichtet. Hierdurch kann
die Standzeit des erfindungsgemäßen Messerkopfes
erhöht werden.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, deren Merkmale
und Vorteile werden im Folgenden anhand der Figuren der Zeichnung näher
erläutert, wobei
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1 schematisch
eine erste Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen
Messerkopfes in einer perspektivischen Darstellung mit Blick auf
die Messer zeigt;
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2 schematisch
den Messerkopf aus 1 in einer perspektivischen
Ansicht mit Blick auf einen Adapter zeigt;
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3 schematisch
den Messerkopf aus den 1 und 2 in einer
Schnittdarstellung von der Seite zeigt;
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4 schematisch
den Messerkopf aus den 1 bis 3 in einer
Schnittdarstellung von vorn zeigt;
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5 schematisch
eine Ausführungsvariante eines Messerträgers in
einer perspektivischen Darstellung zeigt;
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6 schematisch
eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Messerkopfes
in einer perspektivischen Darstellung mit Blick auf die Messer zeigt;
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7 schematisch
den Messerkopf aus 6 in einer perspektivischen
Darstellung mit Blick auf einen Adapter zeigt;
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8 schematisch
den Messerkopf aus den 6 und 7 in einer
Schnittdarstellung von der Seite zeigt;
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9 schematisch
den Messerkopf der 6 bis 8 in einer
Schnittdarstellung von vom zeigt;
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10 schematisch
eine weitere Variante eines Messerträgers in einer perspektivischen
Darstellung zeigt;
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11 schematisch
eine Ausführungsvariante eines Messerträgerrohlings
in einer perspektivischen Ansicht zeigt;
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12 schematisch
eine weitere Ausführungsform eines Messerträgerrohlings
in einer perspektivischen Ansicht zeigt; und
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13 eine
mögliche Prozessabfolge des erfindungsgemäßen
Verfahrens zeigt.
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1 zeigt
schematisch eine mögliche Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Messerkopfes 1 in einer
perspektivischen Ansicht mit Blick auf die Schneiden von Messern 5,
die von einer Stirnseite des Messerkopfes 1 ragen.
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Der
Messerkopf 1 weist einen etwa hülsen- oder ringförmigen
Messerträger 3 auf, wobei die Messer 5 in
axialer Richtung des Messerkopfes 1 von der Stirnseite
des Messerträgers 3 ragen. Die Messer 5 sind
mit dem Messerträger 3 einstückig ausgebildet.
Die Messer 5 weisen eine Messeraußenkontur 18,
eine Messerinnenkontur 19 und eine leicht abgerundete Messerspitze 20 auf.
Die Messerinnenkontur 19 und die Messeraußenkontur 18 verlaufen
nach außen gehend aufeinander zu, so dass die Messer 5 nach
außen hin zugespitzt sind. Hierdurch ergibt sich ein etwa
dreieckiger Querschnitt der Messer 5 in Umfangsrichtung
des Messerträgers 3. Zwischen den Messem 5 sind
Messerlücken 16 vorgesehen, durch welche die einzelnen
Messer 5 voneinander getrennt sind.
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2 zeigt
schematisch den Messerkopf 1 aus 1 in einer
perspektivischen Darstellung mit Blick auf einen Adapter 7,
der mit dem Messerträger 3 gekoppelt ist. In der
hier dargestellten Ausführungsvariante der Erfindung erfolgt
die Kopplung zwischen dem Adapter 7 und dem Messerträger 3 über
Nuten 10, 11, welche in einem sich radial nach
innen erstreckenden Absatz 9 des Messerträgers 3 vorgesehen sind.
Der Adapter 7 wird hierfür in die Nuten 10, 11 eingerastet
und mittels Schrauben 24 fixiert.
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Der
Adapter 7 der Ausführungsvariante der Erfindung,
die in den 1 und 2 dargestellt
ist, stellt nur eine mögliche Ausführungsvariante
eines Adapters dar. Er kann grundsätzlich auch anders ausgebildet
sein. Der Adapter 7 des Messerkopfes 1 ist für
einen Anschluss an unterschiedliche Werkzeugmaschinenschnittstellen
bzw. Werkzeuganschlussmaße geeignet.
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3 zeigt
schematisch den Messerkopf 1 aus den 1 und 2 in
einer Schnittdarstellung von der Seite.
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4 zeigt
schematisch den Messerkopf 1 aus den 1 bis 3 in
einer Schnittdarstellung von vorn.
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5 zeigt
schematisch eine mögliche Ausführungsform eines
Messerträgers 3 in einer perspektivischen Ansicht.
In dem in 5 gezeigten Beispiel entspricht
der Messerträger 3 demjenigen Messerträger 3,
der in dem Messerkopf 1 aus den 1 bis 4 zur
Anwendung kommt.
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Der
Messerträger 3 ist einstückig mit den Messem 5 ausgebildet,
wobei die Messer 5 in axialer Richtung von einer Stirnseite
des Messerträgers 3 ragen. Der Messerträger 3 mit
den Messern 5 ist aus Hartmetall ausgebildet. Wie in 5 deutlich
zu sehen, sind in einem sich radial nach innen erstreckenden Absatz 9 des
Messerträgers 3 Nuten 10, 11 für einen
Adapteranschluss vorgesehen.
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6 zeigt
schematisch eine weitere Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen
Messerkopfes 2 in einer perspektivischen Ansicht mit Blick auf
die Schneideinrichtung mit den Messern 6.
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Der
Messerkopf 2 weist einen etwa scheibenförmigen
Messerträger 4 auf, von welchem die Messer 6 in
radialer Richtung umfangsseitig ragen. Der Messerträger 4 ist
mit den Messern 6 einstückig aus Hartmetall ausgebildet.
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7 zeigt
schematisch den Messerkopf 2 aus 6 in einer
perspektivischen Ansicht mit Sicht auf einen Adapter 8.
Der Adapter 8 ist mit dem Messerträger 4 gekoppelt
und für einen Anschluss an unterschiedliche Werkzeugmaschinenschnittstellen bzw.
Werkzeuganschlussmaße geeignet.
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Die
von dem Messerträger 4 umfangsseitig wegragenden
Messer 6 weisen eine in Richtung des Adapters 8 zeigende
Messerinnenkontur 22, eine von dem Adapter 8 abgekehrte
Seite mit einer Messeraußenkontur 21 und eine
in Umfangsrichtung des Messerträgers 4 verlaufende
längliche, etwas abgerundete Messerspitze 23 auf.
Zwischen den Messern 6 sind Messerlücken 17 vorgesehen,
durch welche die einzelnen Messer 6 voneinander getrennt
sind.
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Da
die Messerinnenkontur 22 und die Messeraußenkontur 21 der
Messer 6 aufeinander zu laufen, haben die Messer 6 einen
etwa dreieckigen Querschnitt, welcher grundsätzlich mit
dem Querschnitt bekannter Stabmesser im Stand der Technik vergleichbar
ist. Da die Messer 6 umfangsseitig aus dem Messerträger 4 herausragen,
vollführen die Messer 6 bei einer Rotation des
Messerkopfes 2 eine geradlinige Bewegung, so dass mit der
in den 6 und 7 gezeigten Ausführungsvariante
der Erfindung ein Stirnfräser zur Herstellung gerader Verzahnungen
oder von Wellenprofilen herstellbar ist.
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8 zeigt
schematisch den Messerkopf 2 aus den 6 und 7 in
einer Schnittansicht von der Seite.
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9 zeigt
schematisch den Messerkopf 2 aus den 6 bis 8 in
einer Schnittansicht von vorn.
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10 zeigt
schematisch eine Ausführungsvariante eines Messerträgers 4,
wie er in dem Messerkopf 2 aus den 6 bis 8 zur
Anwendung kommt, in einer perspektivischen Ansicht.
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Wie
in 10 zu sehen, ist der Messerträger 4 einstückig
mit den Messern 6 ausgebildet. Der Messerträger 4 weist
eine Innenbohrung 12 mit davon nach außen ragenden
Nuten 13 für einen Adapteranschluss auf. In die
Innenbohrung 12 kann ein Adapter, wie der Adapter 8 aus
den 6 und 7 eingeführt und durch
die Nuten 13 zentriert werden, woraufhin der Adapter 8,
wie in den 6 bis 9 gezeigt,
mittels Schrauben 24 mit dem Messerträger 4 verbunden
werden kann.
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11 zeigt
schematisch eine mögliche Ausführungsvariante
eines Rohlings 14 zur Ausbildung eines hülsen-
oder ringförmigen Messerträgers 3 mit
Messern 5 wie in dem Messerkopf 1 aus den 1 bis 4.
Der Rohling 14 besitzt eine Hülsen- oder Ringform
mit einem einseitig vorgesehenen, sich radial nach innen erstreckenden
Absatz 9, in welchem Nuten 10, 11 für
einen Adapteranschluss vorgesehen sind. In die umfangsseitig verlaufende Hülsen-
oder Ringform werden später Messerlücken 16 eingebracht,
welche die Abstände zwischen den späteren Messem 5 definieren.
Nachfolgend werden die Konturen 18, 19, 20 der
Messer 5 aus den zwischen den Messerlücken 16 entstehenden
Bereichen gefertigt.
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12 zeigt
schematisch eine weitere mögliche Ausführungsvariante
eines Rohlings 15 zur Ausbildung eines etwa scheibenförmigen
Messerträgers 4, von welchem die Messer 6 in
radialer Richtung wegragen. Der Rohling 15 ist etwa scheibenförmig
ausgebildet und weist eine Innenbohrung 12 mit sich davon
radial nach außen erstreckenden Nuten 13 für
einen Adapteranschluss auf. In den Rohling 15 werden zur
Herstellung des Messerträgers 4 mit den Messern 6 zunächst
umfangsseitig Messerlücken 17 eingebracht, welche
die späteren Abstände zwischen den sich nach außen
erstreckenden Messern 6 definieren. Daraufhin werden die
Außen- und Innenkonturen 21, 22 der Messer 6 geschliffen
und die Messerspitzen 23 der Messer 6 abgerundet.
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13 zeigt
schematisch einen möglichen Prozessablauf zur Ausführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen
eines Messerkopfes 1, 2 mit einem ring- oder scheibenförmigen
Messerträger 3, 4 mit kreisförmig
daran angeordneten Messern 5, 6.
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In
einem ersten Verfahrensschritt 131 wird ein Rohling 14, 15 aus
Hartmetall zur Verfügung gestellt. Als Rohling kann gemäß einer
Variante der Erfindung ein etwa hülsen- oder ringförmiger
Rohling 14 verwendet werden. In einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann als Rohling ein etwa scheibenförmiger
Rohling 15 verwendet werden.
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In
einem darauffolgenden Prozessschritt 132 werden in den
Rohling 14, 15 Messerlücken 16, 17 eingebracht.
Werden hülsen- oder ringförmige Rohlinge 14 verwendet,
werden die Messerlücken 16 stirnseitig an einer
Seite in die Hülse oder den Ring beispielsweise durch Schleifen
oder Erodieren eingebracht. Bei der Verwendung von scheibenförmigen Rohlingen 15 werden
die Messerlücken 17 umfangsseitig in die Rohlingscheibe
beispielsweise durch Schleifen oder Erodieren eingebracht. Somit
erstrecken sich die Messerlücken 16 bei hülsen-
oder ringförmigen Rohlingen 14 im Wesentlichen
in axialer Richtung des Rohlings 14, während sich
die Messerlücken 17 bei der Verwendung von scheibenförmigen Rohlingen 15 im
Wesentlichen radial erstrecken.
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In
einem weiteren Verfahrensschritt 133 wird aus dem zwischen
den Messerlücken 16, 17 befindlichen
Material die jeweilige Messeraußenkontur 18, 21 geschliffen.
Hierfür wird nacheinander die Außenkontur 18, 21 jedes
Messers 5, 6 an dem Messerträger 3, 4 geschliffen.
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Daraufhin
wird in einem weiteren Verfahrensschritt 134 die Messerinnenkontur 19, 22 der Messer 5, 6 in
den Messerträgern 3, 4 nacheinander geschliffen.
Es ist jedoch auch möglich, dass das Schleifen der Messerinnenkontur 19, 22 gemäß Schritt 134 vor
dem Schleifen der Messeraußenkontur 18, 21 gemäß Schritt 133 erfolgt.
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Daraufhin
werden entsprechend Verfahrensschritt 135 die Messerspitzen 20, 23 der
Messer 5, 6 abgerundet.
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Abschließend
werden gemäß Schritt 136 die Messerträger 3, 4 mit
den Messem 5, 6 beschichtet, um die Standzeit
der Messer zu verbessern. Grundsätzlich ist es jedoch auch
ausreichend, wenn nur die Messer 5, 6 beschichtet
werden. Die Beschichtung ist jedoch nicht zwingend erforderlich.
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Die
so hergestellten Messer 5, 6 an den Messerträgem 3, 4 können
jederzeit analog zu Stabmessem nachgeschliffen werden. Je größer
die Topflänge der hülsen- oder ringförmigen
Rohlinge 14 bzw. je größer der Scheibendurchmesser
der scheibenförmigen Rohlinge 15, um so mehr Nachschliffe
sind möglich. Das Schleifen kann vorzugsweise mit Diamantschleifkörpern
mit verschiedenen Scheibenprofilen ausgeführt werden.
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Zum
Einbringen der Nuten 16, 17 kommt vorzugsweise
das Schleifen oder Erodieren zum Einsatz. Da die Messerlücken 16, 17 gemäß Schritt 132 von 13 vor
dem Herstellen der Messerkonturen erzeugt werden, ist der dadurch
entstandene Freiraum zwischen den Messern 5, 6 für
ein kollisionsfreies Schleifen der Messerprofile gegeben.
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Die
mit den Schritten gemäß 13 hergestellten
Messerträger 3, 4 können im
Folgenden mit einem Adapter 7, 8, wie in den 1 bzw. 6 gezeigt,
gekoppelt werden. Hierdurch sind die erfindungsgemäßen
Messerköpfe 1, 2 mit verschiedenen Werkzeugmaschinenanschlussstellen
koppelbar.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren eignet sich sowohl
zur Neufertigung von Messerköpfen 1, 2 als
auch zum Nachschleifen der Messer 5, 6 an bereits
bestehenden Messerköpfen 1, 2.
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Indem
erfindungsgemäß die Messerträger 3, 4 als
auch die Messer 5, 6 aus jeweils einem Rohling 14, 15 ausgebildet
sind, können Messerträger 3, 4 und
Messer 5, 6 von Anfang an in einem Stück
gefertigt und später eingesetzt werden, wodurch sich sowohl
Stabilitäts- als auch Steifigkeitsvorteile für
die erfindungsgemäßen Messerköpfe 1, 2 ergeben. Auch
kann der Aufwand zur Herstellung separater Messer und deren Fixierung
in den Messerträgern vollständig eliminiert werden,
was die Produktivität bedeutend erhöht.
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Der
Aufwand für das Nachschleifen der Messerköpfe
kann erheblich reduziert werden, da die Demontage, Montage und Justierung
der herkömmlichen Stabmesser entfällt. Mit geeigneten 5-Achs-CNC-Werkzeugschleifmaschinen
mit Scheibenwechslern können diese Messerköpfe
mit speziellen CNC-Programmen in einem Zyklus komplett automatisiert
nachgeschliffen werden. Da der Messerkopf mit zugehörigem
Adapter auf der CNC-Werkzeugschleifmaschine zum Nachschleifen aufgenommen
werden kann, ergeben sich dadurch Vorteile bezüglich Genauigkeit,
Präzision und Reproduzierbarkeit gegenüber den
Stabmesserkopfvarianten. Da beim allseitigen Nachschleifen des Messerprofils
die vorhandene Beschichtung mit abgeschliffen wird, kann beim Neubeschichten
das vorherige Entschichten entfallen. Durch das Nachschleifen im
kompletten Werkzeugsystem (Messerkopf + Adapter) können beim
Nachschleifprozess bisher erforderliche Aufwendungen in der Peripherie
(Werkzeugbeschickung; Prüf- und Montagevorrichtungen für
einzelne Stabmesser sowie Spannvorrichtungen) entfallen.
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Gegenüber
herkömmlichen Stabmesserköpfen reduziert sich
bei den erfindungsgemäßen ringförmigen
Messerköpfen der äußere Durchmesser erheblich.
Diese Reduzierung wirkt sich beim Einsatz auf CNC-Werkzeugmaschinen,
wo der maximale Werkzeugumlaufdurchmesser limitiert ist, sehr günstig
aus (automatisierte Werkzeugbeschickung und Platzverhältnisse
im Werkzeugmagazin).
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10112165 [0003]
- - DE 102007038935 [0004]