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Dokumentenidentifikation DE202005016610U1 26.01.2006
Titel Wendeschneidplatte für einen Drehmeißel
Anmelder Otto Dieterle Spezialwerkzeuge GmbH, 78628 Rottweil, DE
Vertreter Neymeyer & Partner GbR, 78052 Villingen-Schwenningen
DE-Aktenzeichen 202005016610
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 26.01.2006
Registration date 22.12.2005
Application date from patent application 24.10.2005
IPC-Hauptklasse B23B 27/16(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Wendeschneidplatte aus gepreßtem und gesintertem Hartmetall für einen Drehmeißel mit einem eine ebene Auflagefläche aufweisenden Halterschaft, der an einem Endabschnitt eine im Stabquerschnitt vertieft angeordnete und mit einer zentralen Schraubenbohrung versehene Aufnahmefläche für die Wendeschneidplatte aufweist, die mittels einer in der Schraubenbohrung sitzenden Befestigungsschraube lösbar auf der Aufnahmefläche befestigt ist, wobei die Aufnahmefläche mit vier Stützrippen versehen ist, die eine trapezartige Querschnittsform aufweisen und die in Bezug zu einer in der Achse der Schraubenbohrung liegenden, parallel zur Auflagefläche des Halterschaftes verlaufenden Symmetrieebene symmetrisch so angeordnet sind, dass sich ihre Symmetrieachsen in der Achse der Schraubenbohrung kreuzen, und wobei die Wendeschneidplatte auf einer Flachseite mit dem Querschnittsprofil und dem Verlauf der Stützrippen angepaßten Stütznuten versehen ist, die im Bereich der zentralen Schraubenbohrung unterbrochen sind.

Eine Wendeschneidplatte der gattungsgemäßen Art ist bereits aus DE 84 37 265.6 U1 bekannt.

Mit dieser bekannten Wendeschneidplatte, die insbesondere zum Längs- und Plandrehen für Drehautomaten geeignet sein sollte, hätten viele Vorteile erreicht werden können, wenn sich in der Praxis nicht herausgestellt hätte, dass ihre Bruchfestigkeit nicht den zu stellenden Anforderungen genügte. Die aus gepresstem und gesintertem Hartmetall hergestellten Wendeschneidplatten zerbrachen schon bei normaler Maschinenbelastung, wobei die Bruchlinie meist entlang einer Stütznut verlief. Die Anwendung und Produktion solcher aus gepresstem und gesintertem Hartmetall bestehenden Wendeschneidplatten wurde deshalb eingestellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wendeschneidplatte der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher die Bruchgefahr soweit vermindert ist, dass sie eine gegenüber den herkömmlichen Ausführungen erheblich verbesserte Stabilität und Standzeit aufweist und somit auch ihre an sich bekannten Vorteile im maschinellen Einsatz auch genutzt werden können.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die Wendeschneidplatte aus einem einstückig gepressten Körper besteht, in den die Stütznuten eingepresst sind, wobei beim Querschnittsprofil der Stütznuten die Übergänge zwischen ihren Seitenflächen und ihren an die Seitenflächen angrenzenden Flächen gerundet und die Seitenflächen konvex gegeneinander gewölbt sind.

Der Hauptvorteil der erfindungsgemäßen Wendeschneidplatte besteht darin, dass durch die besondere Querschnittsform der Stütznuten eine erheblich verbesserte Bruchfestigkeit erreicht wird und somit die Möglichkeit besteht, die Stütznuten schon beim Pressvorgang bzw. Sintervorgang in den Wendeplattenrohling einzuformen, ohne dass diesbezügliche Nachbearbeitung erforderlich wäre. Die Herstellung wird somit wesentlich kostengünstiger. Außerdem erreicht man in den vorgegebenen Wendepositionen höchste Sitzgenauigkeit. Der Wendevorgang, der durchgeführt wird, um eine neue Schneidkante in Arbeitsposition zu bringen, erfordert lediglich das Lösen der Schraube, das Umsetzen der Wendeschneidplatte und das Wiederanziehen der Schraube bei fest eingespanntem Halterschaft, um das exakt gleiche Schneidbild zu erhalten, wie bei der zuvor im Einsatz befindlichen Schneidkante.

Durch den formschlüssigen Eingriff zwischen den Stützrippen des Halterschaftes und den Stütznuten der Wendeschneidplatte ergibt sich in jeder möglichen Wendeposition die gleiche exakte Zentrierung. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass dabei lediglich eine einzige Befestigungsschraube benötigt wird, welche das Wenden der Wendeschneidplatte sehr vereinfacht und zeitlich verkürzt.

Die Unteransprüche 2 bis 7 betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, die im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungsfiguren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigt:

1 in isometrischer Explosionsdarstellung das vordere Ende eines Halterschaftes mit Wendeschneidplatte und Befestigungsschraube;

2 das vordere Ende des Halterschaftes der 1 in Seitenansicht;

3 einen Teilschnitt III-III aus 2;

4 die Querschnittsform des Halterschaftes in Stirnansicht IV aus 2;

5 den vorderen Endabschnitt des Halterschaftes in Draufsicht;

6 den vorderen Endabschnitt des Halterschaftes der 2 und 5 mit daran befestigter Wendeschneidplatte in Draufsicht;

7 die Wendeschneidplatte der 6 als Einzelteil in Draufsicht;

8 die Seitenansicht VIII aus 7;

9 in vergrößerter Schnittdarstellung die sich im Abstand gegenüber stehenden Querschnittsprofile einer Stützrippe und einer Stütznut;

10 die beiden Querschnittsprofile der 9 in gegenseitigem formschlüssigem Eingriff;

11 einen stark vergrößerten Ausschnitt XI aus 10;

12 das Querschnittsprofil einer Stütznut in stark vergrößerter Darstellung.

Die in den 1, 6, 7 und 8 sichtbar dargestellte Wendeschneidplatte 1 besteht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem flachen, im Wesentlichen rechteckigen Körper aus gepresstem und gesintertem Hartmetall mit zwei sich diagonal gegenüberliegenden Schneidkanten 2 und 3. Im Zentrum der Seitenflächen des Körpers befindet sich eine Schraubenbohrung 4 für eine Befestigungsschraube 5, die einen Senkkopf 6 mit einem negativen zentralen Schlüsselprofil 7 aufweist.

Die äußere flachseitige Seitenfläche 8 der Wendeschneidplatte 1 ist planeben. Auf der gegenüberliegenden Seite weist die Wendeschneidplatte 1 in ihrem Mittelabschnitt eine Verdickung 9 auf, die eine in Seitenansicht rechteckige Form besitzt und deren flachseitige Begrenzungsfläche 10 planparallel zur gegenüberliegenden Flachseite 8 verläuft. Dabei verläuft die Achse 11 der Schraubenbohrung 4 exakt rechtwinklig zu diesen beiden Seitenflächen 8 und 10.

In die flachseitige Begrenzungsfläche 10 sind Stütznuten 12, 13 und 14 eingepresst, die jeweils paarweise miteinander fluchten und deren paarweise gemeinsame Längsachsen 16 und 17 rechtwinklig zueinander verlaufen und sich in der Achse 11 der Schraubenbohrung 4 kreuzen. Wie am besten aus 8 ersichtlich ist, sind diese Stütznuten 12 bis 15 nur durch die Schraubenbohrung 4 in der Mitte unterbrochen.

Diese Stütznuten 12 bis 15 haben ein Querschnittsprofil, das auf ein gleichschenkliges trapezförmiges Querschnittsprofil von Stützrippen 22, 23, 24 und 25 abgestimmt ist. Diese Stützrippen 22 bis 25 befinden sich an einer vertikalen Aufnahmefläche 26 eines Halterschaftes 27, dessen Unterseite die Auflagefläche 28 bildet. Der Halterschaft 27 hat, wie in 4 dargestellt ist, ein quadratisches Querschnittsprofil. Die Aufnahmefläche 26, auf welcher die Stützrippen 22 bis 25 erhaben angeordnet sind, ist im Stabquerschnitt des Halterschaftes 27 seitlich vertieft angeordnet. Dabei befindet sich diese Aufnahmefläche 26 zumindest annähernd in der Mitte des Stabquerschnitts, wie dies in 5 dargestellt ist. Diese Aufnahmefläche 26 verläuft rechtwinklig zur unterseitigen Auflagefläche 28 des Halterschaftes 27.

Wie die Stütznuten 12 bis 15, verlaufen auch die vier Stützrippen 22 bis 25 jeweils paarweise rechtwinklig und fluchtend zueinander. Diese Stützrippen 22 bis 25 haben jeweils ein gleichschenkliges Trapezprofil mit einem Trapezwinkel &agr; von 60°. Die Längsachsen 36 und 37 dieser Stützrippen 22 bis 24 verlaufen rechtwinklig zueinander, und sie kreuzen sich in der Achse 31 einer Gewindebohrung 32, die im Zentrum zwischen den Stützrippen 22 bis 25 in der Aufnahmefläche 26 des Halterschaftes 27 angeordnet ist und zur Aufnahme der Befestigungsschraube 5 dient.

Es ist darauf hinzuweisen, dass die Längsachsen 36 und 37 der Stützrippen 22 bis 25 und dementsprechend auch die Längsachsen 16 und 17 der Stütznuten 12 bis 15 sich nicht unbedingt rechtwinklig kreuzen müssen. Wichtig ist nur, dass die Stützrippen 22 und 23 einerseits und die Stützrippen 24 und 25 andererseits jeweils symmetrisch zu einer parallel zur Auflagefläche 28 verlaufenden Symmetrieebene 40 angeordnet sind, so dass die Wendeschneidplatte 1 auf Umschlag am Halterschaft 27 angeordnet werden kann und ihre Schneidkanten 2 und 3 jeweils die exakte gleiche Schneidposition einnehmen.

Dass dabei auch die Stütznuten 12 bis 15 entsprechend paarweise symmetrisch zu einer Symmetrieebene 40' angeordnet sein müssen, versteht sich von selbst.

Während die Stützrippen 22 bis 25 einstückig an dem aus Stahl bestehenden Halterschaft 27 durch Fräsen und ggf. Nachschleifen erzeugt werden können, hat sich in der Praxis gezeigt, dass die Stütznuten 12 bis 15 mit dem exakt gleichen negativen Trapezprofil der Stützrippen 22 bis 25 in die aus gepresstem und gesintertem, sehr harten und spröden Hartmetall bestehende Wendeschneidplatte 1, eingearbeitet werden können. Durch das Einarbeiten exakt trapezförmiger Stütznuten mit ebenen Seitenflächen und scharfkantigen Übergängen zwischen den Seitenflächen und den jeweils angrenzenden Nutenböden 34 bzw. der Begrenzungsfläche 10 wird die Stabilität, insbesondere die Bruchfestigkeit des Schneidplattenkörpers stark beeinträchtigt, d.h. geschwächt, so dass die Anforderungen an solche Wendeschneidplatten nicht mehr erfüllt sind.

In umfangreichen Versuchen wurde die erfindungsgemäße Lösung des Problems gefunden, in dem die Stütznuten 12 bis 15 in den einstückig gepressten und gesinterten Hartmetallkörper der Wendeschneidplatte eingepresst und mit einem Querschnittsprofil versehen sind, bei dem die Übergänge zwischen den Seitenflächen 41, 42 einerseits und den an diese angrenzenden Flächen 10 und 34 andererseits gerundet sind, wobei die Seitenflächen 41 und 42 selbst konvex gegeneinander gewölbt sind.

Während die Rundungsradien R der gerundeten Übergänge wenigstens 0,2 mm, vorzugsweise jedoch 0,3 mm betragen, haben die Wölbungsradien R1 der Seitenflächen 41 und 42 bei einer Nutentiefe t von etwa 0,8 mm bis 1,5 mm ein Maß, das zumindest annähernd der fünf- bis siebenfachen Nutentiefe t entspricht.

Bei den ebenen Seitenflächen 43 und 44 der im Querschnitt trapezförmigen Stützrippen 22 bis 25 beträgt der Trapezwinkel &agr; (9) 60°. Bei den mit gegeneinander konvex gewölbten Seitenflächen 41 und 42 versehenen Stütznuten 12 bis 15 beträgt der Öffnungswinkel &bgr;, den die gedachten Profillinien 41' und 42' miteinander bilden, ebenfalls 60°. Bei den gedachten Profillinien 41' und 42', die in 12 in Phantomlinien eingezeichnet sind, handelt es sich um die Verbindungslinien zwischen den äußeren, konvexen Rundungen 45 und 46 einerseits und den inneren, konkaven Rundungen 47 und 48 andererseits. Gegenüber diesen Profillinien 41' und 42' sind die Seitenflächen 41 und 42 um ein Maß a gegeneinander gewölbt, das bei der angegebenen Nutentiefe t von 0,8 mm bis 1,5 mm und dem fünf- bis siebenfachen Krümmungsradius R1 etwa 0,1 mm bis 0,2 mm beträgt.

Mit dieser Querschnittsform werden Bruchfestigkeit und damit auch Standzeit wesentlich erhöht und überdies der fertigungstechnisch erhebliche Vorteil erreicht, dass die Stütznuten 12 bis 15 mit der fertigen Querschnittsform beim Pressvorgang gebildet werden können, ohne dass Nacharbeiten erforderlich sind.

Um sicherzustellen, dass die Stützrippen 22 bis 25 jeweils mit ihren ebenen Seitenflächen 43 und 44 an den gewölbten Seitenflächen 40 und 41 der Stütznuten 12 bis 15 zur Anlage kommen, wenn die Wendeschneidplatte 1 in korrekter Position mittels der Befestigungsschraube 5 am Halterschaft 27 befestigt wird, sind die Querschnittsprofile der Stützrippen 22 bis 25 einerseits und die Querschnittsprofile der Stütznuten 12 bis 15 andererseits so gewählt, dass die ebenen Kopfflächen 50 der Stützrippen 22 bis 25 nicht mit den Nutenböden 34 in Berührung kommen können und dass zwischen der Begrenzungsfläche 10 der Wendeschneidplatte 1 und der Aufnahmefläche 26 des Halterschaftes 27 ein Abstand b bestehen bleibt (siehe 10).

Durch die konvexe Wölbung der Seitenflächen 41 und 42 der Stütznuten 12 bis 15 ergibt sich zwischen den ebenen Seitenflächen 43 und 44 der Stützrippen 22 bis 25 einerseits und den Seitenflächen 41 und 42 der Stütznuten 12 bis 15 andererseits jeweils eine Linienberührung bzw. in Folge des Anpressdruckes eine erheblich geringere Flächenberührung, als dies bei ebenen Seitenflächen 41 und 42 der Fall wäre. Man erhält dadurch nicht nur eine bessere Druckverteilung sondern auch eine präzisere Zentrierung der Wendeschneidplatte 1 auf den Stützrippen 22 bis 25 des Halterschaftes 27.


Anspruch[de]
  1. Wendeschneidplatte (1) aus gepresstem und gesintertem Hartmetall für einen Drehmeißel mit einem eine ebene Auflagefläche (28) aufweisenden Halterschaft (27), der an einem Endabschnitt eine im Stabquerschnitt vertieft angeordnete und mit einer zentralen Schraubenbohrung (32) versehene Aufnahmefläche (26) für die Wendeschneidplatte (1) aufweist, die mittels einer in der Schraubenbohrung (32) sitzenden Befestigungsschraube (5) lösbar auf der Aufnahmefläche (26) befestigt ist, wobei die Aufnahmefläche (26) mit vier Stützrippen (22 bis 25) versehen ist, die eine trapezartige Querschnittsform aufweisen und die in Bezug zu einer in der Achse (31) der Schraubenbohrung (32) liegenden, parallel zur Auflagefläche (28) des Halterschaftes (27) verlaufenden Symmetrieebene (40) symmetrisch so angeordnet sind, dass sich ihre Symmetrieachsen (36, 37) in der Achse (31) der Schraubenbohrung (32) kreuzen, und wobei die Wendeschneidplatte (1) auf einer Flachseite mit dem Querschnittsprofil und dem Verlauf der Stützrippen (22 bis 25) angepaßten Stütznuten (12 bis 15) versehen ist, die im Bereich der zentralen Schraubenbohrung (4) unterbrochen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendeschneidplatte (1) aus einem einstückig gepressten Körper besteht, in den die Stütznuten (12 bis 15) eingepresst sind, wobei beim Querschnittsprofil der Stütznuten (12 bis 15) die Übergänge zwischen ihren Seitenflächen (41, 42) und ihren an die Seitenflächen (41, 42) angrenzenden Flächen (10, 34) gerundet und die Seitenflächen (41, 42) konvex gegeneinander gewölbt sind.
  2. Wendeschneidplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rundungsradien (R) mindestens 0,2 mm, vorzugsweise 0,3 mm, betragen.
  3. Wendeschneidplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsprofile der Stütznuten (12 bis 15) und der Stützrippen (22 bis 25) so aufeinander abgestimmt sind, dass bei formschlüssiger Eingriffslage die Kopfflächen (50) der Stützrippen nicht mit den Nutenböden (34) in Berührung kommen und daß zwischen der Seitenfläche (10)) der Wendeschneidplatte (1) und der dieser gegenüberstehenden Aufnahmefläche (26) des Halterschaftes (27) ein Abstand (b) besteht.
  4. Wendeschneidplatte nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß der Wölbungsradien (R1) der Seitenflächen (41, 42) bei einer Nutentiefe (t) von 0,8 mm bis 1,5 mm zumindest annähernd der fünffachen bis siebenfachen Nutentiefe (t) entspricht.
  5. Wendeschneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der auf den Trapezwinkel (&agr;) von 60° des gleichschenkligen Stützrippenprofils abgestimmte Keilwinkel (&bgr;) des Nutenquerschnitts ebenfalls 60° beträgt.
  6. Wendeschneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Stütznuten (12 bis 15) in einem verdickten Mittelabschnitt (9) befinden.
  7. Halterschaft für eine Wendeschneidplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmefläche (26) des Halterschaftes (27) rechtwinklig zur dessen Auflagefläche (28) angeordnet ist.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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