WO2010121636A1 - Werkzeugaggregat und maschine zum herstellen von nuten oder dergleichen vertiefungen - Google Patents

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WO2010121636A1
WO2010121636A1 PCT/EP2009/007219 EP2009007219W WO2010121636A1 WO 2010121636 A1 WO2010121636 A1 WO 2010121636A1 EP 2009007219 W EP2009007219 W EP 2009007219W WO 2010121636 A1 WO2010121636 A1 WO 2010121636A1
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WO
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broach
guide rod
tool unit
longitudinal direction
feed
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PCT/EP2009/007219
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English (en)
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Dieter Neustadt
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Maschinenfabrik FRÖMAG GmbH & Co. KG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D43/00—Broaching tools
    • B23D43/02—Broaching tools for cutting by rectilinear movement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D3/00—Planing or slotting machines cutting by relative movement of the tool and workpiece in a vertical or inclined straight line
    • B23D3/02—Planing or slotting machines cutting by relative movement of the tool and workpiece in a vertical or inclined straight line for cutting grooves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D41/00—Broaching machines or broaching devices characterised only by constructional features of particular parts
    • B23D41/04—Broaching machines or broaching devices characterised only by constructional features of particular parts of tool-carrying arrangements

Definitions

  • the invention relates to a tool assembly for producing grooves or the like recesses in or on a workpiece, in particular for a Nutenziehmaschine, with at least one in the tool longitudinally periodically movable up and down broaches with multiple knife edges and with at least one extending in the tool longitudinal direction guide rod, which a feed wedge having.
  • a slot-tightening machine for grooving the grooving tool d. H. clamped the knife in a knife holder, which is up and down together with a feed rod in a tool guide.
  • the groove is introduced in a variety of operations, the feed continues to deliver the knife from hub to hub and thus further penetrates into the workpiece.
  • a groove tightening machine is known for example from DE 1 146 327.
  • a tool unit for producing grooves of the type described above is known.
  • Broaching needle on the one hand and the pressing device with the feed wedge on the other hand are arranged in a groove-shaped guideway of a guide part.
  • This guide part is used to produce a groove with its lower end in the workpiece.
  • the broach is depressed by means of a bumper and thereby moved relative to the guide member and the feed wedge.
  • the guide device or pressing device consequently does not participate in the work strokes.
  • the pressing device is pulled up so that the teeth are released from the workpiece surface.
  • the broach is pulled up.
  • the pressing device is lowered, namely to a greater depth than in the first impact process.
  • the tips of the teeth are pushed further out of the guide part than during the first pushing operation.
  • the groove is recessed by the teeth.
  • Numerous shock processes can be carried out successively with the help of the broach. Consequently, it is generally known to introduce a continuous groove in a workpiece with a broach in several working strokes, so that in principle it is possible to work with relatively short broaches.
  • the known tool unit is constructed relatively expensive. Incidentally, it requires the use of a special machine. - This is where the invention starts.
  • the invention has for its object to provide a tool unit, which allows the production of grooves or the like with high productivity and high tool life with a simple and inexpensive construction.
  • the tool unit should in particular universal, z. B. be used with Nutenzieh- machines.
  • the invention teaches in a generic tool unit for producing grooves or the like depressions in or on a workpiece, that the feed wedge is arranged on the front of the guide rod facing the broach and on a wedge-shaped on the back of the broach Feed surface of the broach is working, the broach and the guide rod during a working stroke are moved up and down in the longitudinal direction together and the broach and the guide rod in the course of the feed relative to each other in the longitudinal direction are displaced.
  • the guide rod is formed in the context of the invention (at the same time) as a knife holder for the broach. For this purpose, it has a receptacle for the broach, wherein the broach is guided displaceably in or on the receptacle.
  • the invention is initially based on the recognition that the productivity and the tool life of a tool can be increased if a groove is introduced with a plurality of knife edges, namely with a broach, said broaching the groove but not in only one Inserting tension in the workpiece.
  • the tool unit according to the invention makes it possible to distribute the entire clearing process on a plurality of trains. In this way, the tool unit and consequently also the broach used can be made considerably shorter than was previously the case in practice.
  • the broach and guide rod are therefore preferably passed through the workpiece both during the working stroke and during the return stroke. Consequently, the tool assembly no longer contains "stationary" arranged components, it is guided completely through the workpiece.
  • the feed ie the feed takes place by (small) displacement of the guide rod in the longitudinal direction relative to the broach and / or by slight displacement of the broach in the longitudinal direction of the guide rod. In this way, the broach is slightly displaced in the direction of the workpiece surface and thus transversely to the tool longitudinal direction.
  • the next working stroke is then carried out, in which in turn the entire tool unit, which consists essentially only of broach on the one hand and guide rod (knife holder) on the other hand, is guided in the longitudinal direction through the workpiece. Consequently, with the tool unit according to the invention, using a broach with a large number of knife edges, grooves in a plurality of passes can be introduced into a workpiece with high productivity and a long service life.
  • the broach can be made relatively short, so that the clearing process requires only a short stroke.
  • Particularly advantageous is the fact that with this tool unit grooves with a (standard) Nutenziehmaschine can be produced.
  • the Invention thus combines in a particularly advantageous manner a broaching tool with a slot-tightening machine.
  • the guide rod is designed as a knife holder for the broach and has a receptacle for the broach, wherein the broach is guided in or on the receptacle slidably.
  • This receptacle is preferably designed as a longitudinally extending receiving groove into which the broach is inserted.
  • the broaching protrudes at least with their knife cutting partially from this receiving groove.
  • the advancing wedge of the guide rod (knife holder) is formed by the groove bottom of this receiving groove running obliquely at a predetermined angle relative to the longitudinal direction. The feed wedge is therefore incorporated directly (eg in one piece) into the knife holder.
  • the guide rod has only a single front feed wedge and the broach has only a single rear feed surface.
  • the angle between feed wedge and / or feed surface can be made relatively small. This ensures a compact design so that the tool as a whole can have a small diameter.
  • the length (i.e., the extent along the longitudinal direction) of the feed wedge and / or the feed surface preferably corresponds approximately to the cutting length of the broach or is greater than the cutting length of the broach. Cutting length means in the context of the invention, the entire extent of the knife edges of the broach in the tool longitudinal direction.
  • the already explained guidance of the broach in or on the guide rod can be further improved if the broach at least one guide element and the guide rod at least one corresponding guide have counterelement.
  • Guide element and guide counter element can limit the relative movement between broach and guide rod in the longitudinal direction, so that in particular prevents the broach, which is also referred to as clearing insert, falls out of the guide rod out.
  • the guide element of the broach is designed as a guide pin, which engages in a guide slot as a guide counter-element of the guide rod.
  • the guide pin is preferably fixed (that is, not rotating) attached to the broach.
  • the guide pin can penetrate, for example, an opening of the broach and protrude from both sides of this.
  • At least one guide pin can also be arranged on the guide rod and at least one guide slot on the broach.
  • the at least one guide slot extends / extend parallel to the feed surface of the broach and consequently also parallel to the feed wedge of the guide rod.
  • the tool unit according to the invention is particularly preferably designed as a drawing tool unit for a drawing operation.
  • both the broach and the guide rod (knife holder) each have at least one attachment portion, which is preferably arranged at the respective lower end of the broach or the guide rod.
  • the tool unit can be connected to a suitable machine, preferably a slot-tightening machine.
  • the tool unit can be used with a standard slot-tightening machine.
  • a Nutenzieh- machine has at least a first drive and at least a second Drive up. It is possible to connect a first drive to the broach and a second drive to the guide rod and to operate the drives synchronously during working stroke and return stroke.
  • a first drive is designed as a lifting drive or working drive which drives both the broach and the guide rod in the course of the working strokes and return strokes.
  • the second drive can then operate as a feed drive on only the broach or only the guide rod, the feed drive or a corresponding feed slide is then moved during the working strokes and return strokes with the lifting drive.
  • the subject of the invention is consequently also a slot-tightening machine for producing grooves or similar indentations in or on a workpiece, with at least one tool unit of the type described and with at least one first drive and at least one second drive.
  • the invention also relates to a broach for a tool assembly of the type described. It is of particular importance that the broach has a wedge-shaped advancing surface on its rear side facing away from the knife edges.
  • Fig. 2 shows the object of Fig. 1 in a (simplified) horizontal section.
  • a tool unit 1 for producing grooves N in a workpiece W is shown.
  • This tool unit 1 can preferably be used in conjunction with a not shown Nutenziehmaschine.
  • the tool unit 1 consists in its basic structure of on the one hand a broach 2 with a plurality of knife edges 3 and on the other hand extending in the tool longitudinal direction L guide rod 4, which also forms a knife holder. Broach 2 on the one hand and guide rod 4 on the other hand (during a working stroke and during a return stroke) together in the tool longitudinal direction L up and down movable.
  • a groove N is introduced into the workpiece W in a plurality of passes.
  • the broaching 2 can be delivered in the course of a feed from hub to hub further in the direction of the workpiece W.
  • the feed direction V and consequently feed direction thus extends orthogonal to the tool longitudinal direction L, in which the tool unit 1 is moved up and down.
  • the guide rod 4 has a feed wedge 5, which is arranged at a predetermined angle ⁇ to the tool longitudinal direction L.
  • This feed wedge 5 is arranged according to the invention on the reaming needle 2 facing the front of the guide rod 4.
  • the broaching needle 2 is accordingly provided on its rear side facing away from the knife edges 3 with a wedge-shaped advancing surface 6.
  • broach 2 on the one hand and guide rod 4 on the other hand relative to each other in the longitudinal direction L are displaceable.
  • the guide rod 4 (at the same time) designed as a knife holder for the broaching 2 is.
  • the guide rod 4 has a receptacle for the broach 2, wherein the broaching needle 2 is guided displaceably in this receptacle of the guide rod.
  • This recording is formed in the embodiment as extending in the longitudinal direction L receiving groove 7.
  • the broaching needle 2 is inserted, so that the broaching pin 2 is slidably guided in the groove 7.
  • the knife edges 3 of the broaching needle 2 (at least partially) protrude from the receiving groove 7. It can be seen that the individual knife edges 4 of the broach 3 protrude differently far in a conventional manner.
  • the feed wedge 5 of the guide rod is formed by the ⁇ at an angle ⁇ to the longitudinal direction obliquely running groove bottom.
  • the length L1 of the feed wedge 5 of the guide rod 4 is larger in the embodiment than the cutting length S of the broach.
  • the length L2 of the feed surface 6 of the broach 2 corresponds approximately to the cutting length S.
  • Length L1 and L2 in this case means the length along the longitudinal direction L or relative to the longitudinal direction L (see FIG.
  • the tool unit 1 is overall simple in construction, because it consists in its basic structure essentially only the guide rod 4 and the broaching pin 2.
  • the wedge-shaped surfaces 5, 6 and consequently inclined planes, which realize the feed are on the one hand to the broaching 2 and on the other hand to the guide rod 4 (integrally) worked.
  • the entire tool unit 1, and consequently both the clearing needle 2 and the guide rod 4 are moved up and down together and thus through the workpiece W during the working stroke and also during the return stroke. Fixedly arranged components or the like are not provided.
  • the workflow is therefore as follows:
  • the workpiece W is z. B. mounted from above on the attached to a machine table 8 table bushing 9.
  • the workpiece W can then z. B. be clamped with a tensioning device, not shown.
  • the tool unit 1 according to the invention can be used with a slot-tightening machine.
  • a slot-tightening machine Of such a Nutenziehmaschine only the machine table 8 is indicated in FIG.
  • a key-tightening machine is equipped with (at least) two drives as standard.
  • Broaching needle 2 and guide rod 4 are each provided with an end-side attachment portion 10, 11. about These attachment portions 10, 11 can be the broach 2 and the guide rod 4 connect to the two drives, not shown.
  • an additional guide element 12 is arranged on the broach, which cooperates with a corresponding guide counter element 13 of the guide rod 4.
  • the guide element 12 of the broach 2 is formed as a guide pin, which engages in a guide slot 13 of the guide rod.
  • the guide slot 13 extends parallel to the advancing surface 6 of the broaching needle 2.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Milling, Broaching, Filing, Reaming, And Others (AREA)

Abstract

Es handelt sich um ein Werkzeugaggregat (1) zum Herstellen von Nuten (N) oder dergleichen Vertiefungen in oder an einem Werkstück (W), insbesondere für eine Nutenziehmaschine, mit zumindest einer in Werkzeuglängsrichtung (L) periodisch auf- und abbewegbaren Räumnadel (2) mit mehreren Messerschneiden (3) und mit zumindest einer sich in Werkzeuglängsrichtung (L) erstreckenden Führungsstange, welche einen Vorschubkeil (5) aufweist. Dieses Werkzeugaggregat ist dadurch gekennzeichnet, dass der Vorschubkeil (5) auf der der Räumnadel (2) zugewandten Vorderseite der Führungsstange (4) angeordnet ist und auf eine auf der Rückseite der Räumnadel (2) angeordnete, keilförmige Vorschubfläche (6) der Räumnadel (2) arbeitet, wobei die Räumnadel (2) und die Führungsstange (4) während eines Arbeitshubes gemeinsam in Längsrichtung (L) auf- und abbewegbar sind und wobei die Räumnadel (2) und die Führungsstange (4) im Zuge des Vorschubes relativ zueinander in Längsrichtung (L) verschiebbar sind.

Description

Werkzeugaggregat und Maschine zum Herstellen von Nuten oder dergleichen Vertiefungen
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Werkzeugaggregat zum Herstellen von Nuten oder dergleichen Vertiefungen in oder an einem Werkstück, insbesondere für eine Nutenziehmaschine, mit zumindest einer in Werkzeuglängsrichtung periodisch auf- und abbewegbaren Räumnadeln mit mehreren Messerschneiden und mit zumindest einer sich in Werkzeuglängsrichtung erstreckenden Führungsstange, welche einen Vorschubkeil aufweist.
Es sind verschiedene Verfahren bzw. Maschinen zum Herstellen von Nuten oder dergleichen Vertiefungen in oder an einem Werkstück bekannt. Bei einer Nutenziehmaschine für das Nutenziehen ist das Nutwerkzeug d. h. das Messer in einem Messerhalter eingespannt, der zusammen mit einer Vorschubstange in einer Werkzeugführung auf- und abgeleitet wird. Die Nut wird in einer Vielzahl von Arbeitsvorgängen eingebracht, wobei durch den Vorschub das Messer von Hub zu Hub weiter zugestellt und folglich weiter in das Werkstück eindringt. Eine derartige Nutenziehmaschine ist beispielsweise aus der DE 1 146 327 bekannt.
Aus der DE 32 40 243 A1 kennt man ein vergleichbares Werkzeug für eine Nutenziehmaschine, wobei das Ziehmesser mehrteilig ausgebildet sein und zwei Einzelschneiden aufweisen kann, welche untereinander angeordnet sind.
Im Übrigen ist es bekannt, Nuten und insbesondere durchgehende Nuten mit Hilfe einer Räummaschine bzw. einer Räumnadel in einem Werkstück einzu- bringen. Eine solche Räumnadel weist eine Vielzahl von untereinander angeordneten Räumzähnen als Messerschneiden auf, welche von einem Ende der Räumnadel zum anderen Ende der Räumnadel mit zunehmender Tiefe in das Werkstück eingreifen. Auf diese Weise ist es möglich, eine durchgehende Nut in einem einzigen Arbeitshub in das Werkstück einzubringen. Derartige Räumnadeln sind aus der Praxis in unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt.
Aus der DE 43 30 529 C2 ist ein Werkzeugaggregat zum Herstellen von Nuten der eingangs beschriebenen Art bekannt. Räumnadel einerseits und die Andrückvorrichtung mit dem Vorschubkeil andererseits sind in einer nutför- migen Führungsbahn eines Führungsteils angeordnet. Dieses Führungsteil wird zur Herstellung einer Nut mit seinem unteren Ende in das Werkstück eingesetzt. Im Zuge eines Arbeitshubes wird die Räumnadel mittels einer Stoßstange niedergedrückt und dabei relativ zu dem Führungsteil und dem Vorschubkeil bewegt. Die Führungseinrichtung bzw. Andrückvorrichtung nimmt folglich an den Arbeitshüben nicht teil. Nach Beendigung eines ersten Stoßvorgangs wird die Andrückvorrichtung hochgezogen, sodass die Zähne von der Werkstückfläche freikommen. Anschließend wird die Räumnadel hochgezogen. Dann wird die Andrückvorrichtung abgesenkt, und zwar auf eine größere Tiefe als beim ersten Stoßvorgang. Dabei werden die Zahnspitzen weiter aus dem Führungsteil herausgedrückt als beim ersten Stoßvorgang. Wird nun die Räumnadel bei dem zweiten Stoßvorgang nach unten bewegt, so wird die Nut durch die Zähne vertieft. Dabei können zahlreiche Stoßvorgänge nacheinander mit Hilfe der Räumnadel durchgeführt werden. Folglich ist es grundsätzlich bekannt, mit einer Räumnadel in mehreren Arbeitshüben eine durchgehende Nut in ein Werkstück einzubringen, sodass grundsätzlich mit relativ kurzen Räumnadeln gearbeitet werden kann. Das insoweit bekannte Werkzeugaggregat ist jedoch verhältnismäßig aufwendig aufgebaut. Es erfordert im Übrigen den Einsatz einer speziellen Maschine. - Hier setzt die Erfindung ein. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeugaggregat zu schaffen, welches bei einfachem und kostengünstigem Aufbau die Herstellung von Nuten oder dergleichen mit hoher Produktivität und hoher Werkzeugstandzeit ermöglicht. Das Werkzeugaggregat soll insbesondere universell, z. B. mit Nutenzieh- maschinen einsetzbar sein.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Werkzeugaggregat zum Herstellen von Nuten oder dergleichen Vertiefungen in oder an einem Werkstück, dass der Vorschubkeil auf der der Räumnadel zuge- wandten Vorderseite der Führungsstange angeordnet ist und auf einer auf der Rückseite der Räumnadel angeordnete, keilförmige Vorschubfläche der Räumnadel arbeitet, wobei die Räumnadel und die Führungsstange während eines Arbeitshubs gemeinsam in Längsrichtung auf- und abbewegbar sind und wobei die Räumnadel und die Führungsstange im Zuge des Vorschubs relativ zuein- ander in Längsrichtung verschiebbar sind. Die Führungsstange ist im Rahmen der Erfindung (zugleich) als Messerhalter für die Räumnadel ausgebildet. Dazu weist sie eine Aufnahme für die Räumnadel auf, wobei die Räumnadel in oder an der Aufnahme verschiebbar geführt ist.
Demnach geht die Erfindung zunächst einmal von der Erkenntnis aus, dass sich die Produktivität und auch die Messerstandzeit eines Werkzeugs erhöhen lässt, wenn eine Nut mit einer Vielzahl von Messerschneiden eingebracht wird, nämlich mit einer Räumnadel, wobei diese Räumnadel die Nut jedoch nicht in lediglich einem Zug in das Werkstück einbringt. Das erfindungsgemäße Werk- zeugaggregat ermöglicht es, den gesamten Räumvorgang auf eine Vielzahl von Zügen zu verteilen. Auf diese Weise kann das Werkzeugaggregat und folglich auch die verwendete Räumnadel erheblich kürzer ausgebildet sein, als dieses bislang in der Praxis der Fall war. Denn durch Relativbewegung von Räumnadel einerseits und Führungsstange andererseits wird aufgrund des Zusam- menwirkens zwischen Vorschubkeil der Führungsstange einerseits und Vor- schubfläche der Räumnadel andererseits der Vorschub und folglich die Zustellung gewährleistet, sodass die Räumnadel von Arbeitshub zu Arbeitshub tiefer in das Werkstück eingreift. Dieses gelingt im Rahmen der Erfindung mit einem einfach aufgebauten Werkzeugaggregat. Denn im Großen und Ganzen besteht das Werkzeugaggregat lediglich aus der Räumnadel und der Führungsstange, welche zugleich den Messerhalter bildet. Räumnadel und Führungsstange werden gemeinsam z. B. synchron, mit einer geeigneten Maschinenmechanik in Längsrichtung durch das Werkstück gezogen. Auf diese Weise wird der erste Schnitt in das Werkstück eingebracht. Anschließend fährt die Führungsstange mit der Räumnadel in Längsrichtung zurück. Räumnadel und Führungsstange werden folglich vorzugsweise sowohl während des Arbeitshubes als auch während des Rückhubes gemeinsam durch das Werkstück geführt. Das Werkzeugaggregat enthält folglich keine "ortsfest" angeordneten Komponenten mehr, es wird vollständig durch das Werkstück hindurch geführt. Die Zustellung, d. h. der Vorschub erfolgt durch (geringe) Verschiebung der Führungsstange in Längsrichtung relativ zu der Räumnadel und/oder durch geringe Verschiebung der Räumnadel in Längsrichtung zu der Führungsstange. Auf diese Weise wird die Räumnadel etwas in Richtung der Werkstückoberfläche und folglich quer zur Werkzeuglängsrichtung verschoben. Anschließend wird dann der nächste Arbeitshub durchgeführt, bei dem wiederum das gesamte Werkzeugaggregat, das im Wesentlichen lediglich aus Räumnadel einerseits und Führungsstange (Messerhalter) andererseits besteht, in Längsrichtung durch das Werkstück geführt wird. Folglich lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Werkzeugaggregat unter Einsatz einer Räumnadel mit einer Vielzahl von Messer- schneiden bei hoher Produktivität und hoher Standzeit Nuten in mehreren Zügen in ein Werkstück einbringen. Die Räumnadel kann verhältnismäßig kurz ausgeführt werden, sodass der Räumvorgang lediglich einen kurzen Hub benötigt. Besonders vorteilhaft ist die Tatsache, dass mit diesem Werkzeugaggregat Nuten mit einer (Standard-) Nutenziehmaschine hergestellt werden können. Die Erfindung kombiniert folglich in besonders vorteilhafter Weise ein Räumwerkzeug mit einer Nutenziehmaschine.
Dabei ist es - wie bereits erläutert - besonders zweckmäßig, wenn die Führungsstange als Messerhalter für die Räumnadel ausgebildet ist und eine Aufnahme für die Räumnadel aufweist, wobei die Räumnadel in oder an der Aufnahme verschiebbar geführt ist. Diese Aufnahme ist vorzugsweise als sich in Längsrichtung erstreckende Aufnahmenut ausgebildet, in welche die Räumnadel eingesetzt ist. Die Räumnadel ragt dabei zumindest mit ihren Messer- schneiden bereichsweise aus dieser Aufnahmenut heraus. Der Vorschubkeil der Führungsstange (Messerhalter) wird dabei von dem unter vorgegebenen Winkel zu der Längsrichtung schräg verlaufenden Nutgrund dieser Aufnahmenut gebildet. Der Vorschubkeil ist folglich unmittelbar (z. B. einstückig) in den Messerhalter eingearbeitet.
Besonders bevorzugt weist die Führungsstange lediglich einen einzigen vorderseitigen Vorschubkeil auf und die Räumnadel weist lediglich eine einzige rückseitige Vorschubfläche auf. Der Winkel zwischen Vorschubkeil und/oder Vorschubfläche kann verhältnismäßig gering ausgebildet sein. Dieses gewähr- leistet einen kompakten Aufbau, sodass das Werkzeug insgesamt einen geringen Durchmesser aufweisen kann. Die Länge (d. h. die Erstreckung entlang der Längsrichtung) des Vorschubkeiles und/der Vorschubfläche entspricht vorzugsweise in etwa der Schneidlänge der Räumnadel oder ist größer als die Schneidlänge der Räumnadel. Schneidlänge meint im Rahmen der Erfindung die gesamte Erstreckung der Messerschneiden der Räumnadel in Werkzeuglängsrichtung.
Die bereits erläuterte Führung der Räumnadel in bzw. an der Führungsstange kann weiter verbessert werden, wenn die Räumnadel zumindest ein Führungs- element und die Führungsstange zumindest ein korrespondierendes Führungs- gegenelement aufweisen. Führungselement und Führungsgegenelement können die Relativbewegung zwischen Räumnadel und Führungsstange in Längsrichtung begrenzen, sodass insbesondere verhindert wird, dass die Räumnadel, welche auch als Räumeinsatz bezeichnet wird, aus der Führungs- Stange heraus fällt. Dieses gelingt beispielsweise dadurch, dass das Führungselement der Räumnadel als Führungsstift ausgebildet ist, welcher in einen Führungsschlitz als Führungsgegenelement der Führungsstange eingreift. Der Führungsstift ist dabei vorzugsweise fest (das heißt nicht rotierend) an der Räumnadel befestigt. Der Führungsstift kann zum Beispiel eine Durchbrechung der Räumnadel durchdringen und beidseitig aus dieser herausragen. Der Stift ist dann zum Beispiel fest in die Durchbrechung eingepresst. Umgekehrt kann auch an der Führungsstange zumindest ein Führungsstift angeordnet sein und an der Räumnadel zumindest ein Führungsschlitz. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, mehrere beabstandete Führungsstifte vorzusehen, welche in einen einzigen oder auch in mehrere Führungsschlitze eingreifen. Jedenfalls ist es zweckmäßig, wenn sich der zumindest eine Führungsschlitz (oder auch mehrere Führunsschlitze) parallel zu der Vorschubfläche der Räumnadel und folglich auch parallel zu dem Vorschubkeil der Führungsstange erstreckt/erstrecken .
Das erfindungsgemäße Werkzeugaggregat ist besonders bevorzugt als Ziehwerkzeugaggregat für eine ziehende Bearbeitung ausgebildet. Dazu ist es zweckmäßig, wenn sowohl die Räumnadel als auch die Führungsstange (Messerhalter) jeweils zumindest einen Befestigungsabschnitt aufweisen, wel- eher vorzugsweise an dem jeweils unteren Ende der Räumnadel bzw. der Führungsstange angeordnet ist. Mit Hilfe dieser Befestigungsabschnitte lässt sich das Werkzeugaggregat an eine geeignete Maschine, vorzugsweise eine Nutenziehmaschine anschließen. Das Werkzeugaggregat kann dabei mit einer Standard-Nutenziehmaschine verwendet werden. Eine solche Nutenzieh- maschine weist zumindest einen ersten Antrieb und zumindest einen zweiten Antrieb auf. Es besteht die Möglichkeit, einen ersten Antrieb an die Räumnadel und einen zweiten Antrieb an die Führungsstange anzuschließen und die Antriebe während Arbeitshub und Rückhub synchron zu betreiben. Optional besteht die Möglichkeit, dass ein erster Antrieb als Hubantrieb oder Arbeits- antrieb ausgebildet ist, welcher im Zuge der Arbeitshübe und Rückhübe sowohl die Räumnadel als auch die Führungsstange antreibt. Der zweite Antrieb kann dann als Vorschubantrieb auf lediglich die Räumnadel oder lediglich die Führungsstange arbeiten, wobei der Vorschubantrieb oder ein entsprechender Vorschubschlitten dann während der Arbeitshübe und Rückhübe mit dem Hub- antrieb bewegt wird.
Gegenstand der Erfindung ist folglich auch eine Nutenziehmaschine zum Herstellen von Nuten oder dergleichen Vertiefungen in oder an einem Werkstück, mit zumindest einem Werkzeugaggregat der beschriebenen Art und mit zumindest einem ersten Antrieb und zumindest einem zweiten Antrieb.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Räumnadel für ein Werkzeugaggregat der beschriebenen Art. Es kommt in besonderem Maße darauf an, dass die Räumnadel auf ihrer den Messerschneiden abgewandten Rückseite eine keilförmige Vorschubfläche aufweist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Räumwerkzeug in einem Vertikalschnitt,
Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 in einem (vereinfachten) Horizontalschnitt. In den Figuren ist ein Werkzeugaggregat 1 zum Herstellen von Nuten N in einem Werkstück W dargestellt. Dieses Werkzeugaggregat 1 lässt sich vorzugsweise im Zusammenhang mit einer nicht dargestellten Nutenziehmaschine verwenden.
Das Werkzeugaggregat 1 besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einerseits einer Räumnadel 2 mit mehreren Messerschneiden 3 und andererseits einer sich in Werkzeuglängsrichtung L erstreckenden Führungsstange 4, welche zugleich einen Messerhalter bildet. Räumnadel 2 einerseits und Führungsstange 4 andererseits sind (während eines Arbeitshubes und während eines Rückhubes) gemeinsam in Werkzeuglängsrichtung L auf- und abbewegbar.
Mit dem erfindungsgemäßen Werkzeugaggregat 1 wird eine Nut N in mehreren Zügen in das Werkstück W eingebracht. Dazu kann die Räumnadel 2 im Zuge eines Vorschubes von Hub zu Hub weiter in Richtung des Werkstückes W zugestellt werden. Die Vorschubrichtung V und folglich Zustellrichtung erstreckt sich folglich orthogonal zu der Werkzeuglängsrichtung L, in welcher das Werkzeugaggregat 1 auf und ab bewegt wird. Um den Vorschub zu realisieren, weist die Führungsstange 4 einen Vorschubkeil 5 auf, welcher unter einem vorgegebenen Winkel α zu der Werkzeuglängsrichtung L angeordnet ist. Dieser Vorschubkeil 5 ist erfindungsgemäß auf der der Räumnadel 2 zugewandten Vorderseite der Führungsstange 4 angeordnet. Die Räumnadel 2 ist dementsprechend auf ihrer den Messerschneiden 3 abgewandten Rückseite mit einer keilförmigen Vorschubfläche 6 versehen. Um den Vorschub und folglich die Zustellbewegung zu realisieren, sind Räumnadel 2 einerseits und Führungsstange 4 andererseits relativ zueinander in Längsrichtung L verschiebbar.
Eine vergleichende Betrachtung der Fig. 1 und 2 macht deutlich, dass die Führungsstange 4 (zugleich) als Messerhalter für die Räumnadel 2 ausgebildet ist. Dazu weist die Führungsstange 4 eine Aufnahme für die Räumnadel 2 auf, wobei die Räumnadel 2 in dieser Aufnahme der Führungsstange verschiebbar geführt ist. Diese Aufnahme ist im Ausführungsbeispiel als sich in Längsrichtung L erstreckende Aufnahmenut 7 ausgebildet. In diese Aufnahmenut 7 ist die Räumnadel 2 eingesetzt, sodass die Räumnadel 2 in der Nut 7 verschiebbar geführt ist. Es versteht sich, dass die Messerschneiden 3 der Räumnadel 2 (zumindest bereichsweise) aus der Aufnahmenut 7 herausragen. Dabei ist erkennbar, dass die einzelnen Messerschneiden 4 der Räumnadel 3 in an sich bekannter Weise unterschiedlich weit vorstehen. Dieser "Vorstand" der einzelnen Messerschneiden wächst von unten nach oben. Der Vorschubkeil 5 der Führungsstange wird von dem unter vorgegebenem Winkel α zur Längsrichtung L schräg verlaufenden Nutgrund gebildet. Die Länge L1 des Vorschubkeils 5 der Führungsstange 4 ist im Ausführungsbeispiel größer als die Schneidlänge S der Räumnadel. Die Länge L2 der Vorschubfläche 6 der Räumnadel 2 entspricht in etwa der Schneidlänge S. Länge L1 und L2 meint dabei jeweils die Länge entlang der Längsrichtung L bzw. bezogen auf die Längsrichtung L (vgl. Figur 1 ).
Das erfindungsgemäße Werkzeugaggregat 1 ist insgesamt einfach aufgebaut, denn es besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau im Wesentlichen aus lediglich der Führungsstange 4 und der Räumnadel 2. Die keilförmigen Flächen 5, 6 und folglich schiefen Ebenen, welche den Vorschub realisieren sind einerseits an die Räumnadel 2 und andererseits an die Führungsstange 4 (einstückig) angearbeitet. Das gesamte Werkzeugaggregat 1 und folglich sowohl die Räum- nadel 2 als auch die Führungsstange 4 werden während des Arbeitshubes und auch während des Rückhubes gemeinsam auf und ab und folglich durch das Werkstück W hindurch bewegt. Ortsfest angeordnete Bauteile oder dergleichen sind nicht vorgesehen. Der Arbeitsablauf gestaltet sich daher wie folgt: Das Werkstück W wird z. B. von oben auf die an einem Maschinentisch 8 befestigte Tischbüchse 9 aufgesetzt. Das Werkstück W kann dann z. B. mit einer nicht dargestellten Spannvorrichtung verspannt werden. Führungsstange 2 und Räumnadel 4 werden synchron mit einer geeigneten Maschinenmechanik ent- lang der Längsrichtung L in Richtung b gezogen. Die Schneidzähne 3 der Räumnadel 2 erzeugen in dem Werkstück W einen ersten Schnitt. Anschließend fahren sowohl die Führungsstange 4 als auch die Räumnadel 2 entlang der Längsrichtung L schnell nach oben in Richtung des Fteils a. Nun wird die Zustellung und folglich der Vorschub durch (geringe) Verschiebung der Führungsstange 4 relativ zu der Räumnadel 2 entlang der Längsrichtung L realisiert. Es besteht die Möglichkeit, entweder die Führungsstange 4 in Richtung a zu verschieben oder die Räumnadel 2 in Richtung b zu verschieben. Grundsätzlich ist auch eine kombinierte Bewegung denkbar. Im Zuge dieser Relativbewegung wird durch das Zusammenwirken von Vorschubkeil 5 einerseits und Vorschubfläche 6 andererseits die Zustellung in Richtung c um das gewünschte Maß realisiert. Anschließend wird in einem weiteren Arbeitshub der nächste Schnitt mit vergrößerter Tiefe in das Werkstück eingebracht. In Fig. 1 ist die fertig eingebrachte Nut N angedeutet. Optional besteht die Möglichkeit, Führungsstange 4 und/oder Räumnadel 2 vor dem Rückhub etwas zueinander zu verschieben, und zwar derart, dass sich die Räumnadel 2 etwas in Richtung d verschiebt. Dieses vereinfacht den Rückhub, da Berührungen mit dem Werkstück W vermieden werden.
Besonders vorteilhaft ist die Tatsache, dass das erfindungsgemäße Werkzeug- aggregat 1 mit einer Nutenziehmaschine eingesetzt werden kann. Von einer solchen Nutenziehmaschine ist in der Fig. 1 lediglich der Maschinentisch 8 angedeutet. Eine solche Nutenziehmaschine ist jedoch standardmäßig mit (zumindest) zwei Antrieben ausgerüstet. Räumnadel 2 und Führungsstange 4 sind jeweils mit einem endseitigen Befestigungsabschnitt 10, 11 versehen. Über diese Befestigungsabschnitte 10, 11 lassen sich die Räumnadel 2 und die Führungsstange 4 an die beiden nicht dargestellten Antriebe anschließen.
Im Übrigen ist in Fig. 1 erkennbar, dass zur Verbesserung der Führung der Räumnadel 2 in der Führungsstange 4 ein zusätzliches Führungselement 12 an der Räumnadel angeordnet ist, welches mit einem korrespondierenden Führungsgegenelement 13 der Führungsstange 4 zusammenwirkt. Im Ausführungsbeispiel ist das Führungselement 12 der Räumnadel 2 als Führungsstift ausgebildet, welcher in einen Führungsschlitz 13 der Führungsstange eingreift. Der Führungsschlitz 13 erstreckt sich dabei parallel zu der Vorschubfläche 6 der Räumnadel 2. Diese Anordnung gewährleistet insbesondere, dass die Bewegung der Räumnadel 2 relativ zu der Führungsstange 4 in Längsrichtung L durch Anschläge begrenzt wird. Auf diese Weise wird auch gewährleistet, dass die Räumnadel 2 nicht aus der Führungsstange 4 herausfallen kann.

Claims

Patentansprüche:
1. Werkzeugaggregat (1) zum Herstellen von Nuten (N) oder dergleichen Vertiefungen in oder an einem Werkstück (W), insbesondere für eine Nuten- ziehmaschine,
mit zumindest einer in Werkzeuglängsrichtung (L) periodisch auf- und abbewegbaren Räumnadel (2) mit mehreren Messerschneiden (3)
und mit zumindest einer sich in Werkzeuglängsrichtung (L) erstreckenden Führungsstange (4), welche einen Vorschubkeil (5) aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der Vorschubkeil (5) auf der der Räumnadel (2) zugewandten Vorderseite der Führungsstange (4) angeordnet ist und auf eine auf der Rückseite der Räumnadel (2) angeordnete, keilförmige Vorschubfläche (6) der Räumnadel (2) arbeitet,
wobei die Räumnadel (2) und die Führungsstange (4) während eines Arbeits- hubes gemeinsam in Längsrichtung (L) auf- und abbewegbar sind und
wobei die Räumnadel (2) und die Führungsstange (4) im Zuge des Vorschubes relativ zueinander in Längsrichtung (L) verschiebbar sind.
2. Werkzeugaggregat nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstange (4) als Messerhalter für die Räumnadel (2) ausgebildet ist und eine Aufnahme für die Räumnadel (2) aufweist, wobei die Räumnadel (2) in oder an der Aufnahme verschiebbar geführt ist.
3. Werkzeugaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme als sich in Längsrichtung (L) erstreckende Aufnahmenut (7) ausgebildet ist, in welche die Räumnadel (2) eingesetzt ist, wobei die Räumnadel (2) zumindest mit ihren Messerschneiden (3) bereichsweise aus der Aufnahmenut (7) herausragt.
4. Werkzeugaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorschubkeil (5) von dem unter vorgegebenem Winkel (α) zur Längsrichtung (L) schräg verlaufenden Nutgrund der Aufnahmenut (7) gebildet wird.
5. Werkzeugaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstange (4) einen einzigen vorderseitigen Vorschubkeil (5) und die Räumnadel (2) eine einzige rückseitige Vorschubfläche (6) aufweist, wobei die Länge (L1 ) des Vorschubkeils (5) und/oder die Länge (L2) der Vorschubfläche (6) vorzugsweise in etwa der Schneidlänge (S) der Räumnadel (2) entspricht/entsprechen oder größer ist/sind.
6. Räumwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Räumnadel (2) zumindest ein Führungselement (12) und die Führungsstange (4) zumindest ein korrespondierendes Führungsgegenelement (13) aufweist, welches vorzugsweise die Relativbewegung zueinander in Längsrichtung (L) begrenzt.
7. Werkzeugaggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (12) der Räumnadel (2) als Führungsstift und das Führungsgegenelement (13) der Führungsstange (4) als Führungsschlitz ausgebildet sind oder umgekehrt, wobei sich der Führungsschlitz (13) parallel zu der Vorschubfläche (6) der Räumnadel (2) erstreckt.
8. Werkzeugaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugaggregat (1 ) als Ziehwerkzeugaggregat für eine ziehende Bearbeitung ausgebildet ist, wobei sowohl die Räumnadel (2) als auch die Führungsstange (4) an ihren unterseitigen Enden jeweils zumindest einen Befestigungsabschnitt (10, 11 ) aufweisen, welche mit den Antrieben einer Nutenziehmaschine verbindbar sind.
9. Räumnadel für ein Werkzeugaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Räumnadel (2) auf ihrer den Messer- schneiden (3) abgewandten Rückseite eine keilförmige Vorschubfläche (6) aufweist.
10. Nutenziehmaschine zum Herstellen von Nuten (N) oder dergleichen Vertiefungen in oder an einem Werkstück (W), mit zumindest einem Werkzeug- aggregat (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, sowie mit einem ersten Antrieb und einem zweiten Antrieb für die Räumnadel (2) und/oder die Führungsstange (4).
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