DE3333117C2 - Werkzeug für eine Nutenziehmaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Werkzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bekannt sind Nutenziehmaschinen, bei denen eine Schneide an einem feststehenden Werkstück entlanggeführt wird, um in dem Werkstück eine Nut zu erzeugen. Die Schneide ist in der Regel an einem bewegbaren und geführten Messerhalter fest angebracht, welcher hin- und hergehende Bewegungen ausführt und bei jedem Hub weiter an das Werkstück herangeführt wird. Das Schneidelement, das an dem Messerhalter z. B. angelötet ist. unterliegt der Abnutzung und dem Verschleiß. Es muß daher von Zeit zu Zeit ausgewechselt werden. Dies geschieht dadurch, daß der gesamte Messerhalter einschließlich des Schneidelementes ersetzt wird. Für unterschiedliche Nutenbreiten benötigt man unterschiedliehe Schneidelemente. Auch hierzu ist es erforderlich, den Messerhalter einschließlich des Schneidelementes auszuwechseln.

Ein bekanntes Werkzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs I (DE-AS 15 52 602) weist ein auswechselbares Schneidelement auf, das mit einem Spannstück an einem Messerhalter verkeilt ist. Das Spannstück ist mit einer Schraube am Messerhalter befestigt. Durch die auf das Schneidelement einwirkende Schneidkraft wird das Schneidelement gegen die Unterseile des Spannstücks gedrückt, dessen oberes Ende an einer nach außen weisenden Schra'gflaehe des Messerlialleis abgeslülzl ist. Das Spannstück versucht also unter der Wirkung der Schneidkraft, entlang der Schneidfläehe nach außen auszuweichen. Die auf die Spitze des b5 Schneidclementes wirkende Kraft ist bestrebt, das Schneidelement und das Spannstück nach oben zu schieben. Dies führt zu einer Querbeanspruchung der Schraube, die das Spannstück festhält. Diese Schraube wird in Längsrichtung gedehnt und gleichzeitig einer Scherbeanspruchung ausgesetzt Die Belastung dieser Schraube ist sehr groß, wodurch bleibende Verformungen auftreten können.

Bei einem weiteren bekannten Schneidwerkzeug (CH-PS 4 23 422) wird eine Schneidplatte von einer Spannschraube festgehalten, die einen konisch en Kopf hat um mit ihren Seitenrändern die Schneidplatte gegen die Ränder einer Ausnehmung des Messerhalters zu drücken. Die Belastung erfolgt in Richtung auf die das Schneidelement abstützende Stützfläche des Messerhalters. Die Schneidkraft ist senkrecht auf diese Stützfläche gerichtet. Die beiden nicht benutzten Ecken der dreieckigen Schneidplatte haben die Tendenz von der Stützfläche abzuheben. Es wird eine aufwendige Spannschraube benötigt, die eine Spezialanfertigi-ng erfordert

Schließlich ist ein Werkzeug für Drehmaschinen, Fräsmaschinen_; Hobelmaschinen o. dgl. bekannt (DE-GM 79 21 954), bei dem eine Bohrung zur Aufnahme einer Spannschraube schräg zur Stützfläche des Schneidelementes verläuft Beim Festziehen wird die Schneidplatte gegen seitliche Anlageflächen gedrückt. Die Schneidkraft ist senkrecht zu der das Schneidelement abstützendem Stützfläche des Messerhalters gerichtet

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, bei dem die Spannschraube keine Schnittkräfte aufnehmen muß und im wesentlichen nur das Schneidelement festzuhalten hat.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug wird vermieden, daß die volle Arbeitsbelastung beim Nutziehen auf das Spannelement übertragen wir/l Das Spannelement braucht im wesentlichen lediglich das Schneidelement an dem Messerhalter festzuhalten, während die Abstützung des Schneideiementes zur Aufnahme der beim Nutenziehen auftretenden Reaktionskraft durch eine spitzwinklige Ausnehmung im Kopf des Messerhaltcrs erfolgt. Bei dieser Ausnehmung handelt es sich um eine Hinterschneidung, in die das rückwärtige Ende des Schneidelementes eingeschoben wird und in der das Schneidelement gewissermaßen verkeilt wird, wenn von dem Werkstück eine Kraft auf das Schneidelement ausgeübt wird. Diejenige Fläche des Messerhalters, gegen die das Schneidelement gedrückt wird, ist die Schrägfläche der Hinterschneidung, in welche das Schneidelement durch die Schneidkraft festsitzend hineingepreßt wird. Auf diese Weise wird das Befestigungselement, das das Schneidelement entweder direkt oder indirekt festhält, entlastet, da die Reaktionskraft hauptsächlich von einer schräg nach innen gerichteten Anlagefläche des Kopfes des Messerhalters aufgenommen wird. Da die Spannschraube nicht die Aufgabe hat, die Zentrierung des Schneidelementes aufrechtzuerhalten, sondern lediglich verhindern muß. daß das Schneidelement herabfallen kann, werden an diese Spannschraube keine hohen Fcstigkcitsanfordcrungcn gestellt. Insbesondere braucht diese Schraube nur müßig festgezogen zu werden, so daß das Auswechseln des Sehneidclenienies keine Mühe bereitet Darüber hinaus wird verhindert, daß die Schraube sich während der Belastung verformt.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Wechselplatte dreieckför-

mig ist, mit einem spitzen Winkel in die in Frontansicht winkelförmige Ausnehmung des Messerhalters eingreift und mit einer senkrecht hindurchgehenden Spannschraube an dem Messerhalter befestigt ist Auf diese Weise ist es möglich, die Wechselplatte in definierter Form unverdrehbar an dem Messerhalter anzubringen. Durch das passende Eingreifen der dreieckförmigen Wechselplatte in die winkeiförmige Ausnehmung werden Drehbewegungen der Wechselplatte verhindert und es wird eine keilförmige Flächenabstützung erreicht.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß die an einer im wesentlichen ebenen Stützfläche anliegende Wechselplatte im Querschnitt diagonal-symmetrisch ist und zwei in entgegen- is gesetzte Richtungen weisende Schneiden aufweist Hierbei kann der Benutzer auswählen, welche der beiden Schneiden der Wechselplatte zum Einsatz kommen soll und er kann die Wechselplatte, die hierbei gewissermaßen die Funktion einer »Wendeplatte« hat, so an dem Messerhaher befestigen, daß die jeweils gewünschte Schneide nach außen zeigt und wirksam ist Dij andere Schneide weist in Richtung auf das Innere des Kopfes des Messerhalters und ist inaktiv. Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß die Wechselplatte auf einfache Weise umgedreht (gewendet) werden kann, um die bisher inaktive Schneide wirksam werden zu lassen. Wenn eine Schneide verbraucht ist, kann mit wenigen Handgriffen die andere Schneide zum Einsatz gebracht werden.

Es ist auch möglich, daß die beiden Schneiden unterschiedliche Längen oder sonstige unterschiedliche Eigenschaften haben, so daß in einer einzigen Wechselplatte gewissermaßen mehrere Werkzeuge vereinigt sind, die wahlweise zum Einsatz kommen können.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispieie der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht eines Ziehmessers mit Draufsicht auf die Wechjelplatte,

F i g. 2 eine Seitenansicht des Ziehmessers nach Fig. 1,

Fig.3 einen vertikalen Längsschnitt einer anderen Ausführungsform des Ziehmessers mit einer Darstellung der Messerführungsstange und des Vorschubkeils,

Fig.4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV von Fig. 3,

F i g. 5 eine Darstellung, ähnlich wie F i g. 3, einer dritten Ausfuhrungsform des Ziehmessers und

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI von Fig. 5.

Das in dun Fig. 1 und 2 dargestellte Ziehmesser weist einen stangenförmigen Messerhalter 10 von rechteckigem Querschnitt auf, der mit seinem unteren Ende an einer Antriebsvorrichtung, die vertikale Hin- und Herbewegungen ausführt, befestigt werden kann. Am oberen Kopf 11 des Messerhalters 10 ist das Schneidelement 12 mit einer Spannschraube 13 befestigt. Das Schneidelement 12 ist eine Platte mit der Form eines gleichschenkligen Dreiecks, wobei die Umfangsfläche an zwei Seiten nach außen schräggestellt ist, während sie unter der dritten Seite, nämlich der Schneide 14, zurückweicht. Die Spannschraube 13 ist durch ein Mittelloch des Schneidelementes 12 hindurchgesteckt und in ein Gewindesac!'.lt)f h des Kopfes 11 eingeschraubt. e-5

Der Kopf 11, der über die Vorderseite 10'des Messerhalters 10 vorsteht, weisi iine dreieckförmige Ausnehmung 15 mit schrägen Flanken auf, an denen sich die beiden Seitenschenkel des Schneidelementes 12 flächig abstützen. Die Ausnehmung 15 öffnet sich in Richtung auf den Fuß des Messerhalters und die Fläche des plattenförmigen Schneidelementes 12 ist unter einem sehr kleinen Winkel gegen die Längsachse des Messerhalters schräggestellt, so daß die Schneidkante 14 ein wenig nach außen zeigt

Durch Lösen der Spannschraube 13 kann das Schneidelement 12 von dem Messerhalter abgenommen und durch ein neues Schneidelement ersetzt werden.

In der. F i g. 3 und 4 ist zusätzlich zu dem Messerhalter 10 noch die ortsfeste Messerführungsstange 16 und der Vorschubkeil 17 dargestellt, der im Innern einer Nut 18 der Messerführungsstange 16 ebenso geführt ist wie die Messerstange 10. Bei der Bearbeitung eines Werkstükkes führen die Messerstange 10 und der Vorschubkeil 17 gemeinsam Längshübe innerhalb der Nut 18 aus. Die Messerstange 10, die sich an der Vorderseite der Keilfläche des Vorschubkeils 17 abstützt, wird bei jedem Hub relativ zu dem Vorschubkeil ein kurrrs Stück angehoben, so daß die Schneide 14 um e;r. entsprechendes Stück weiter nach außen (in der Zeichnung: nach rechts) gedruckt wird. Die Messerstange 10 weist seitliche Gleitplatten 19 aus Bronze auf, um die Reibung an den Seitenflanken der Nut 18 zu verringern. Am oberen Ende des Kopfes 1 ί befindet sich ein nach vorne vorstehender Ansatz 20, dessen Breite geringer ist als diejenige der Messerstange 10 und der ein Widerlager bildet, gegen das das Schneidelement 21 von unten drückt. Das Schneidelement 21 besteht aus einer Platte, die in Frontansicht (von rechts gesehen) im wesentlichen rechteckig ist, und die einen parallelogrammförmigen Querschnitt hat (F i g. 3). An zwei einander im Querschnitt diagonal gegenüberliegenden Enden befinden sich Schneiden 14 und 14'. Diese Schneiden sind etwas breiter als die übrigen Teile der Platte, so daß sie diese seitlich geringfügig überragen (Fig.4). Das Schneidelement 21 liegt flächig an einer vorderen Stützfläche 22 des Kopfe: 11 an und ragt mit dem Bereich seiner inaktiven Schneide 14' in eine spitzwinklige Ausnehmung mit Stützfläche 23, die von iiner Hinterschneidung am unteren Ende des Ansatzes 20 und von der Stützfläche 22 gebildet wird. Durch ein Mittelloch des Schneidelementes 21 ist ein Haltebolzen 24 hindurchgesteckt, der einen abgewinkelten Schaft aufweist. Dieser Schaft ragt in einen entsprechenden Kanal des Kopfes 11 hinein. Zur Sicherung des Haltebolzens 24 dient eine Spannschraube 25, die als Madenschraube ausgebildet ist und in eine Gewindebohrung des Kopfes 11 eingeschraubt ist, welche in den Kanal des Haltebolzens mündet. Der Haltebolzen 24 weist eine Ausnehmung auf, in die das Gewinde der Spannschraube eindringt. Durch Festziehen der Spannschraube 5 wird der Haltebolzen 24 in seinem Kanal schräg nach oben gezogen, so daß der Kopf des Haltebolzens 24 das Schneidelement 21, das auch hier emc »Wendeplatte« ist, fest gegen die als Stützfläche ausgebildete Vorderseite 22 des Kopfes 11 und gegen die Stützfläche 23 zieht.

Bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 5 und 6 ist das Schneidelement 26 ebenfalls eine Wendeplatte, die in Seitenansicht annähernd parallelogrammförmig .ist. Im Unterschied zu dem vorherigen Ausführjngsbeispiel liegt gemäß F i g. 5 eine der Breitseiten des Schneidelementes 26 an der Unterseite des vorstehenden Ansatzes 20 an. In den Schmalseiten deä Schneidelementes 26 sind Ausnehmungen 27 vorgesehen, wobei in jeder der beiden möglichen Stellungen des Schneidelementes 26 jeweils eine Ausnehmung 27 im Innern des Kopfes 11

angeordnet ist. Hier befindet sich ein Arretierkeil 28, der in die Ausnehmung 27 hineinragt und seitliche Verschiebungen des Schneidelementes 26 verhindert.

An der Unterseite des Schneidelementes 26 liegt ein Keilstück 29 an. das von einem Keilblock 30 nach oben gedrückt wird. Der Keilblock 30 ist mit einer Spannschraube 31 in einer Ausnehmung des Kopfes 11 befestigt. Das Keilstück 29 und der Keilblock 30 weisen zwei flächig gegeneinanderliegende Schrägflächen auf. Durch Festziehen der Spannschraube 31 wird das Schneidelement 26 von dem Keilstück 29 fest gegen die Unterseite des vorstehenden Ansatzes 20 gedrückt. Durch Lösen der Spannschraube 31 können der Keilblock 30. das Keilstück 29 und schließlich auch das Schneidelement 26 von dem Kopf 11 abgenommen werden. Das Schneidelement 26 kann gewendet werden, so daß dann die Schneide 14' nach vorne (in Richtung auf das Werkstück) zeigt, während die Schneide 14 sich in der Ausnehmung im Innern des Kopfes 11 befindet. Daum die jeweils im iiuiem des Kopfes aiigeoiuiieie M Schneide nicht beschädigt wird, steht sie nicht in direktem Berührungskontakt mit dem Kopf 11. sondern sie befindet sich im Innern einer Erweiterung31.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist das Schneidelement jeweils einstückig, d. h. es besteht insgesamt aus Hartmetall oder Schnellstahl. Es ist aber auch möglich, das Schneidelement aus einem Trägerwerkstoff herzustellen und an ihm die Schneiden z. B. durch Anlöten zu befestigen.

Hk /u 3 Blatt Zeichnungen

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Claims (4)

Patentansprüche:

1. Werkzeug für eine Nutenziehmaschine, mit einem stangenförmigen Messerhalter (10), der ein Schneidelement (12, 21, 26) in Form einer in einer Ausnehmung des Messerhalters (10) auswechselbar befestigten Wechselplatte trägt, welche an einer Stützfläche (23) der Ausnehmung anliegt und mit einem Spannelement (13, 24) gegen die Stützfläche (22) gezogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (23) in Seitenansicht gegenüber der Werkzeuglängsachse einen spitzen Winkel bildet und entgegen der Arbeitsrichtung in der Ausnehmung (15,23) angeordnet ist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselplatte dreieckförmig ist mit einem spitzen Winkel in die in Frontansicht winkelförmige Ausnehmung (15) des Messerhalters (10) eingreift ujtd mit einer senkrecht hindurchgehenden Spannschraube (13) an dem Messerhalter (10) befestigt ist.

3. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an der im wesentlichen ebenen Stützfläche (23) anliegende Wechselplatte (21.26) im Querschnitt diagonal-symmetrisch ist und zwei in entgegengesetzte Richtungen weisende Schneiden (14,14') aufweist.

4. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, d?ß die beiden Schneiden unterschiedliche Längen haben.