DE2752826A1 - Raeumwerkzeug - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Räumwerkzeug zur Räumbearbeitung ebener Oberflächen bzw. Oberflächenabschnitte.

Bei dem als Räumen bezeichneten Bearbeitungsprozess werden ein oder mehrere mit einer Anzahl von Zähnen besetzte Werkzeuge vollständig über ein Werkstück hinübergeschoben oder -gezogen, vergleichbar mit einem einzelnen Feilhub.

üblicherweise erfolgt das Räumen entweder auf Hand-Spindelpressen oder auf hydraulischen Räummaschinen oder -pressen. Die Zähne eines Räumwerkzeugs nehmen in ihrer Höhe zum Werkzeugende hin zu, und sie werden üblicherweise im feststehenden oder beweglichen Teil einer Räummaschine mittels Kopfbolzen in einem Schraubsockel gehalten.

Gewöhnlich sind die ersten wenigen Anfangszähne im Räumwerkzeug sehr flach eingestellt, damit das kleine Ende des Werkzeugs über das Werkstück leicht hinweggleitet, während die in der Mitte liegenden Zähne den überwiegenden Teil der spanabhebenden Bearbeitung ausführen und die letzten paar Reihen die Feinbearbeitung der Oberfläche auf Maßhaltigkeit übernehmen.

Ein typisches bekanntes Räumwerkzeug hat einen länglichen Werkzeughalterblockabschnitt mit mehreren quer zur Längsrichtung des Blockabschnitts in Abständen verlaufenden Reihen.

Durch Hartlöten sind mehrere Titankarbidzähne in Längsachsrichtung des Blockabschnitts befestigt, und jeder

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dieser Zähne hat eine Schneidkante. Wenn sich diese Schneidkanten abgenutzt haben, dann wird es eine sehr teure Angelegenheit, wenn man die abgenutzten Zähne entfernen und dann neue Zähne durch Hartlöten in Position gegen die Rippen bringen muß. Weil ferner jede Schneidkante am Werkstück unter einem Winkel von etwa 90° angreift, kann man sich gut vorstellen, was für immense Belastungen auf Werkzeug und Schneidzähne zur Wirkung gelangen, wenn Metall geräumt wird.

Nun wurde kürzlich in US-PS 3 707 748 über Räumwerkzeuge mit absetzbaren und weiterschaltbaren Schneideinsätzen berichtet. Aber auch hier wird ein negativer Räumwinkel von etwa 3° benutzt, und das bedeutet, daß die Schneidkante das Werkstück immer noch unter etwa bearbeitet.

Aus der US-Patentanmeldung RE 28 239 vom 12. November 1974 ist ferner kürzlich ein Räumwerkzeug mit weiterschaltbaren und reversiblen Schneideinsätzen bekanntgeworden, aber auch hier greifen die Schneideinsätze am Werkstück etwa unter 90° an.

Kürzlich wurden an rotierenden Fräswerkzeugen knopf- oder scheibenförmige Schneidzähne benutzt, die weiterschaltbar auf Stützrippen montiert sind, siehe hierzu US-PS (?) 354 103 vom 17. November 1970 (Saari).

Dabei ist zu bedenken, daß sich die Räumbearbeitung wesentlich vom Rotationsfräsen unterscheidet, weil beim Räumen nicht rotiert, sondern einfach geschoben oder gezogen wird, ähnlich wie beim Feilen. Siehe hierzu auch das aus US-PS 3 371 397 bekannte Fräswerkzeug mit ähnlichen knopf- oder scheibenförmigen Schneidzähnen.

In US-PS 3 946 472 ist ein mit knopf- oder scheibenförmi-809822/0927

gen Schneidzähnen besetztes und zum Räumen von konkaven Oberflächen vorgesehenes Räumwerkzeug beschrieben. Das besondere dieser Erfindung liegt darin, daß man die Scheiben so winklig ansetzt, daß glatte gekrümmte Konturenoberflächen entstehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Räumwerkzeug aufzuzeigen, mit dem das Räumen von ebenen oder flachen Oberflächen möglich ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein länglicher flacher Werkzeughalterblockabschnitt mit einer Anzahl von Schneidscheiben besetzt ist, die in quer zur Blockabschnitt-Längsachse verlaufenden und jeweils mehrere Schneidscheiben enthaltenden Reihen, und zwar einzeln in je einer Aufnahme und so, daß ihre ebenen Flächen in Richtung der Blockabschnitt-Längsachse einen Neigungswinkel von 1° bis 15° einnehmen, angeordnet sind; daß jede Schneidscheibe eine Seitenwand besitzt, in deren Umfangsbereich eine Schneidkante gebildet ist; daß die Schneidscheiben in jeder Reihe axial versetzt gegenüber den Schneidscheiben der benachbarten Reihe angeordnet sind; und daß alle Schneidscheiben um ihre eigene Längsachse rotierend versetzbar sind, so daß nach und nach andere Schneidabschnitte in Schneidposition bringbar sind.

Ein besonderer Vorteil bei dem erfindungsgemäßen Räumwerkzeug ist die positive Schrägstellung der Aufnahme-Bodenflächen und damit der Schneidscheiben-Stirnkanten im Winkelbereich zwischen 1° und 15°, bezogen auf die Längsachse des Werkzeughalterblockabschnittes. Daraus ergibt sich ein negativer Schneidkanten-Anstellwinkel.

In vorteilhafter Weiterbildung können zwischen den in Reihen angeordneten Sehneidecheiben Spanabführkanäle

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angeordnet sein. Daraus ergeben sich Vorteile insbesondere beim Räumen von sehr langen Werkstücken.

Ferner besitzt jede Aufnahme vorzugsweise eine rückseitige Stützwand, welche die Rückseite der Schneidscheibe stützend aufnimmt, während jede Aufnahme frontseitig offen ist. Die Stützwand verläuft vorzugsweise senkrecht zur Bodenfläche der Aufnahme, und sie ist vorzugsweise in gleicher Weise gekrümmt wie die Seitenwand der Schneidscheibe.

Zur Befestigung der Schneidscheibe in ihrer Aufnahme kann es vorteilhaft sein, in die Bodenfläche der Aufnahme eine Gewindebohrung einzuarbeiten, in die dann eine die Schneidscheibe durchsetzende Schraube eingeschraubt werden kann. Vorzugsweise ist die Gewindebohrung so eingearbeitet, daß die Schneidscheibe fest gegen die Stützwand der Aufnahme gedrückt wird. Da im übrigen die Schneidscheibe in ihrer Aufnahme auch seitlich abgestützt ist, unterliegt die Befestigungsschraube keinerlei Scherbelastungen, sie dient lediglich zum Andrücken der Schneidscheibe gegen die Aufnahmeflächen .

Normalerweise wird man das erfindungsgemäße Räumwerkzeug in einen geneigten Hilfshalter einsetzen, um auf diese Weise am Werkstück einen Schnitt von zunehmender Tiefe zu erzielen, während das Räumwerkzeug über das Werkstück oder das Werkstück über das Räumwerkzeug hinwegbewegt wird.

Der Anstellwinkel der Schneidscheiben gegenüber der Längsachse des Werkzeughalterblockabschnitts kann, wie schon gesagt, im Bereich zwischen 1° bis 15° liegen, im allgemeinen wird man den Winkel zwischen etwa 3° bis 12°, vorzugsweise zwischen 5° und 9° wählen. Dieser flache Winkel in Verbindung mit der Schneid-

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Scheibenüberlappung innerhalb der aufeinanderfolgenden Schneidscheibenreihen führt dazu, daß sehr flache Rillen in die bearbeitete Oberfläche eingegraben werden. Dieses flache Eingraben läßt sich im wesentlichen vergleichen mit der Art und Weise, wie sich beim Räumen von ebenen Flächen herkömmliche Schneiden in das Werkstück eingraben, die den bekannten Anstellwinkel von etwa 90° haben. Es hat sich gezeigt, daß die entstehenden Rillen leicht beseitigt werden können, indem man ein kommerzielles Schabe-Räumwerkzeug verwendet.

Der größte Vorteil bei der Verwendung von zylindrischen Schneideinsätzen beim Räumen von ebenen Oberflächen ist darin zu sehen, daß während des Räumens eine bemerkenswerte Abnahme der Belastung am Werkzeug eintritt. Es hat sich gezeigt, daß diese Belastungsabnahme bis zu 65 % beträgt. Auf diese Weise kommt es viel seltener zu abgebrochenen Schneiden oder anderen Schäden an der Räumwerkzeuganordnung. Außerdem hat man eine wesentliche Abnahme von Ausschußteilen beim Räumen von Gußteilen beobachtet, insbesondere bei Leichtmetallgußteilen.

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Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines

nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels für ein Räumwerkzeug,

Fig. 2 einen Teil-Längsschnitt durch das Werkzeug,

Fig. 3 eine Endansicht des Werkzeugs, und

Fig. 4 eine auseinandergezogene Detaildarstellung einer einzelnen Schneidscheibe mit Aufnahme aus dem Werkzeug.

Das in Fig. 1 dargestellte Räumwerkzeug ist zusammengesetzt aus einer Räumwerkzeuganordnung 11 zur Raum-Bearbeitung gekrümmter Oberflächen, wie in US-PS 3 946 472 beschrieben, und einem Paar von Räumwerkzeuganordnungen 10 zur Raum-Bearbeitung von ebenen Oberflächen. Durch diese gemeinsame Verwendung von ebenen Räumwerkzeuganordnungen 10 und einer gekrümmten Räumwerkzeuganordnung 11 ist es möglich, an einem Werkstück W in einem einzigen Arbeitsgang ebene und gekrümmte Oberflächen zu bearbeiten.

Die Räumwerkzeuganordnungen 10 und 11 werden mittels dem Fachmann bekannter, nicht dargestellter Einrichtungen auf einer Räummaschine befestigt, und zwar entweder auf dem stationären Teil der Maschine oder auf dem beweglichen Teil, also dem Schlitten der Maschine. Das Werkstück W ist dann an dem jeweils anderen Teil der Räummaschine befestigt, so daß zwischen Werkzeug und Werkstück ein Schneiddurchlauf durchgeführt werden kann.

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Nun zu den Fig. 2,, 3 und 4, wo ein zu der erfindungsgemäßen Räumwerkzeuganordnung gehöriger Werkzeughalterblockabschnitt 12 dargestellt ist. Er besitzt eine Anzahl von in Abständen hintereinander angeordneten, in Querrichtung verlaufenden und vorstehenden Rippen 13, zwischen denen Spanabführkanäle 14 eingearbeitet sind. An der in Arbeitsrichtung vorn liegenden Seite jeder Rippe 13 sind mehrere Aufnahmen 15 zum Einsetzen je einer Schneidscheibe 19 angebracht. Jede dieser Aufnahmen 15 besitzt eine unter einem geringen Winkel (gewöhnlich etwa 3° bis 12°) gegenüber der Längsachse des Werkzeughalterblockabschnitts 12 in Arbeitsrichtung nach hinten geneigte ebene Bodenfläche 16 sowie eine gegenüber der letztgenannten senkrecht hochstehende Stützwand 17.

Mittels einer Schraube 25, deren Schaft in eine in den Werkzeughalterblockabschnitt 12 eingearbeitete Gewindebohrung 18, welche an der Bodenfläche 16 mündet, eingeschraubt ist, wird in jeder einzelnen Aufnahme 15 des Werkzeughalterblockabschnitts eine zylindrische Schneidscheibe 19 gehalten. Alle diese Schneidscheiben besitzen je eine zylindrische Seitenwand 20 und ebene Stirnflächen 21. Ferner besitzt jede Schneidscheibe 19 eine Axialbohrung 23 mit Senkung 22, in welcher der Senkkopf der Schraube 25 Aufnahme findet. Vorzugsweise sind diese Schneidscheiben 19 aus Wolframkarbid hergestellt.

Während des Festsetzens jeder Schneidscheibe 19 in ihrer Aufnahme 15 mit Hilfe eines in eine Werkzeugausnehmung 24 der Schraube 25 eingesetzten Werkzeugs wird die Schneidseteibe 19 fest gegen die halbzylindrische Stützwand 17 der Aufnahme 15 gepreßt. Dadurch wird sichergestellt, daß beim Betrieb des Räumwerkzeugs alle auf die Schneidscheiben 19 wirkenden Kräfte von den Stützwänden

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17 getragen werden und nicht von den Schrauben 25.

Wie man sieht, wird im Betrieb nur etwa ein Viertel des Umfangs jeder Schneidscheibe 19 benutzt. Wenn dieser benutzte Abschnitt im Betrieb stumpf wird, braucht man nur die Schrauben 2 5 zu lösen und die Schneidscheiben 19 so weit zu verdrehen, daß frische unbenutzte Schneidkantenabschnitte vornliegend zur Verfügung stehen, und dann zieht man die Schrauben 25 wieder fest. Auf diese Weise stehen insgesamt vier Schneidkantenabschnitte nach und nach auf jeder Stirnfläche 21 einer Schneidscheibe 19 zur Verfügung. Wenn man die Schneidscheiben umkehrbar gestaltet, dann hat man zusätzlich noch weitere vier Schneidkantenabschnitte auf der Rückseite zur Verfügung. Auf diese Weise kann man insgesamt acht frische Schneidkantenabschnitte an einer einzigen Schneidscheibe verfügbar machen. Die Durchmesser der Schneidscheiben 19 liegen etwa im Bereich zwischen 3/8 Zoll bis etwa 1 Zoll, wobei ein Durchmesserbereich von 1/2 Zoll bevorzugt wird.

Wie man aus Fig. 1 ersehen kann, sind die verschiedenen Schneidscheiben in versetzten Reihen hintereinander angeordnet. So befinden sich die Achsen der Schneidscheiben 19a in der zweiten Reihe mittig zwischen den Achsen der ersten Reihe von Schneidscheibe 19, während die Schneidscheiben 19b der dritten Reihe longitudinal wieder hinter der ersten Reihe ausgerichtet sind.

Bei dem zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Schneidscheiben in ihren Aufnahmen mittels Schrauben befestigt; für den Fachmann wird es kein Problem sein, zu erkennen, daß es andere Befestigungsarten gibt. Beispielsweise könnte man Keile, Stifte o. dgl. benutzen. Ferner steht es dem Fachmann frei, im Rahmen der Erfindung weitere Modifikationen anzuwenden.

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Leerseite

Claims (8)

J. P. Tool Limited, 4011 Maiden Road, Windsor, Ontario, Kanada Räumwerkzeug Ansprüche

1.) Räumwerkzeug zur Räumbearbeitung ebener Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß ein länglicher flacher Werkzeughalterblockabschnitt (12) mit einer Anzahl von Schneidscheiben (19) besetzt ist, die in quer zur Blockabschnitt-Längsachse verlaufenden und jeweils mehrere Schneidscheiben enthaltenden Reihen (19, 19a, 19b), und zwar einzeln in je einer Aufnahme (15) und so, daß ihre ebenen Flächen (21) in Richtung der Blockabschnitt-Längsachse einen Neigungswinkel von 1° bis 15° einnehmen, angeordnet sind; daß jede Schneidscheibe (19) eine Seitenwand (20) besitzt, in deren Umfangsbereich eine Schneidkante gebildet ist; daß die Schneidscheiben (19) in jeder Reihe (19, 19a, 19b) axial versetzt gegenüber den Schneidscheiben der benachbarten Reihe angeordnet sind; und daß alle Schneidscheiben (19) um ihre eigene Längsachse rotierend versetzbar sind,

DKS/KG/ig

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ORIGINAL INSPECTED

so daß nach und nach andere Schneidabschnitte in
Schneidposition bringbar sind.

2. Räumwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet! daß jede Aufnahme (15) eine gegenüber der Blockabachnitt-Längsachse unter einem Neigungswinkel von 1° bis 15°
geneigte Bodenfläche (16), eine senkrecht gegenüber der
Bodenwand aufragende rückseitige kreisbogenförmige Stützwand (17) und eine offene Frontseite besitzt.

3. Räumwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidscheibe (19) innerhalb ihrer Aufnahme

(15) mittels einer Schraube (25) gehalten ist, die in eine in die Bodenfläche (16) eingearbeitete Gewindebohrung

(18) eingeschraubt ist.

4. Räumwerkzeug nach mindestens einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den
Schneidscheiben-Reihen (19, 19a, 19b) Spanabführkanäle
(14) angeordnet sind.

5. Räumwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenfläche (16) einen zwischen 3° bis 12° liegenden Neigungswinkel aufweist.

6. Räumwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenfläche (16) einen zwischen 5° bis 9° liegenden Neigungswinkel aufweist.

7. Räumwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidscheiben (19) einen im Bereich zwischen
3/8 Zoll bis 1 Zoll liegenden Durchmesser haben.

8. Räumwerkzeug nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Schneidscheiben (19)
1/2 Zoll beträgt.

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