DE1627090A1 - Auswechselbare und verstellbare Messerplatte fuer Fraesmesserkoepfe od.dgl. - Google Patents

Description

PATENTINGENIEUREF. W. HEMMERICH. GERD MDLLER. D. GROSSE _ - _

3. Oktober 1967 f.gö.fl " 7.0 752

The Ingersoll Milling Machine Comp., Rockford, 111. 6II0I (USA)

Auswechselbare und verstellbare Messerplatte für
Fräsmesserköpfe oder dergl.

Die Erfindung betrifft eine auswechselbare und verstellbare
Messerplatte für Präsmesserkqcfe oder dergl. mit einer gradzahligen Anzahl von Umfangsbegrenzungsflachen, von denen jede eine Schneidkante aufweist und wobei jede einzelne Schneidkante im Fräsmesserkopf oder dergl. in Schneidposition bringbar ist.

Messerplatten dieser Art sind bereits bekannt (US-Patentschrift
3 279 035). Bei ihnen sind sämtliche Schneidkanten an ein und derselben Messerplatten-Seitenfläche ausgebildet, indem diese Seitenfläche mit nach jeder Umfangsbegrenzungsfläche hin abfallenden
Anschrägungen versehen ist und die Umfangsbegrenzungsflachen der
Messerplatte gegenüber der mit den Anschrägungen versehenen Messerplatten-Seitenfläche eine Winkellage einnehmen, die kleiner als
9o° ist. „ ■' ·

Diese bekannten Messerplatten machen es zwar möglich, auf einfache Weise mehrere Schneidkanten nacheinander in Einsatz zu bringen und so nach Abstumpfung oder Beschädigung der jeweils im Einsatz befindlichen Schneidkante schnell und einfich eine neue Schneidkante zur Verfügung zu stellen.

Die bekannte Messerplatte hat jedoch verschiedene Nachteile. Einer dieser Nachteile besteht darin, daß die zur Bildung der Schneidkanten mit Schrägflächen

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versehene Messerplatten-Seitenfläche bedingt durch die angearbeiteten Schrägflächen in ihrer Flächengröße wesentlich kleiner als die den Schneidkanten gegenüber liegende Messerplatten-Seitenfläche ist. Da diese Messerplatten-Seitenflächen zum Pestspannen der Messerplatten im Präsmesserkopf oder dergl. herangezogen werden, wird ein Festspannen der Messerplatten auf der ganzen Länge ihrer Schneidkanten verhindert, so daß die Messerplatten verhältnismäßig dick ausgebildet sein müssen, wenn ein die Bearbeitungsgüte nachteilig beeinflussendes Vibrieren oder Plattern der Schneidkantenenden verhindert werden soll.

Ein anderer wesentlicher Nachteil dieser bekannten Messerplatten liegt darin, daß die durch die Abschrägungen an der einen Messerplatten-Seitenfläche gebildeten Spanflächen bedingt durch die Anordnung sämtlicher Schneidkanten an ein und derselben Messerplatten-Seitenfläche eine geringere wirksame Länge als die einzelnen Schneidkanten haben, so daß an jedem Ende der Schneidkante eine einwandfreie Spanbildung über, einen beträchtlichen Teil der Schneidkantenlänge nicht gewährleistet ist.

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieser Nachteile und es liegt ihr daher die Aufgabenstellung zugrunde, Messerplatten der eingangs geschilderten Gattung so auszugestalten, daß unter Beibehaltung je einer Schneidkante entlang jeder der vorhandenen Umfangsbegrenzungsflächen ein Pestspannen der Messerplatten jeweils über die ganze Schneidkantenlänge erreichbar ist und außerdem Spanflächen mit einer Längenabmessung erhalten werden, die mindestens der Längenabmessung der Schneidkanten entspricht.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung besteht nach der Erfindung in erster Linie darin, daß die Umfangsbegrenzungsflächen sich rechtwinklig zur Messerplattenebene erstrecken

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und die'Schneidkanten an den in ümfangsrichtung aufeinanderfolgenden Umfangsbegrenzungsflächen durch abwechselnd in die eine oder andere der sich, gegenüber liegenden Messerplatten-Seitenflächen eingearbeitete, sich von der jeweiligen Umfangsbegrenzungsfläche weg keilförmig vertiefende Nute gebildet sind.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal erhalten die Messerplatten im Fräsmesserkopf oder dergl. eine Befestigungslage, die so in Schneidrichtung genagt ist, daß die an die jeweils wirksame Schneidkante anschließende Umfangsbegrenzungsfläche einen Freiwinkel zur Werkstücksebene bildet und die Bodenfläche der jeweiligen Keilnut eine Winkellage zur Werkstücksebene einnimmt, die um den positiven Spanwinkel kleiner als 90° ist. Eine andere erfindungsgemäße Weiterbildung der Messerplatten besteht darin, daß die Keilnuten gegenüber der Messerplattenebene konvex gekrümmt verlaufen. Hierbei können die Keilnuten eine gegenüber der Messerplattenebene geneigte zylinder!sehe Krümmung aufweisen; deren Krümmungsradius kann, ebenfalls gemäß der Erfindung, einem Mehrfachen der Länge der Umfangsbegrenzungsflächen entsprechen.

Nach einem weiteren ERfindungsmerkmal kann der zwischen jeder Umfangsbegrenzungsfläche und dem Boden der zugehörigen Keilnut eingeschlossene Winkel mindestens um ein dem Freiwinkel entsprechendes Ausmaß kleiner als 90 ausgeführt werden.

Schließlich besteht ein Merkmal der Erfindung auch noch darin, daß die Messerplatten die Umrißform eines Quadrates oder eines regelmäßigen Sechsecks aufweisen.

Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Messerplatten werden an Hand der Zeichnung nachfolgend ausführlich beschrieben. In der Zeichnung zeigen bzw. zeigt die

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Figuren 1 und 2 in räumlicher Darstellung eine bevorzugte

Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Messerplatte,

Fig. 3 ' eine Seitenansicht der Messerplatte nach

den Figuren 1 und 2,

Fig. 4 in Seitenansicht einen Teilbereich eines

mit erfindungsgemäßen Messerplatten ausgestatteten Planfräsers,

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5 - 5 in

Fig. **,

Fig. 6 einen Ausschnitt des Planfräsers nach den

Figuren 4 und 5 von unten gesehen, die

Figuren 7 ^und 8 in vergrößertem Maßstab einen Teilbereich

einer Messerplatte und eines Werkstückes in Schnittdarstellung, der den Schneidvorgang aufzeigt,

Fig. 9 eine räumliche Darstellung einer Halterung

für die Messerplatten im Messerkopf und die

Figuren 10 und 11 in räumlicher Darstellung eine abgewandelte

Ausführungsform einer erfindungegemäßen Messerplatte.

Die Messerplatte 10 besitzt, wie aus der Zeichnung hervorgeht, die Form eines eine geradzahlige Anzahl von Umfangsbegrenzungsflächen 13 aufweisenden Vieleckes mit zwei sich einander gegenüberliegenden Seitenflächen 11 und 12. Dabei erstrecken sich die Umfangsbegrenzungsflächen 13 rechtwinklig zu den Seitenflächen 11 und 12 und entlang jeder Umfangsbegrenzungsfläche 13 sind Keilnuten 19 oder 20 in die Seitenflächen 11 oder 12 eingearbeitet, wodurch längs jeder der Umfangsbegrenzungsflächen 13 eine Schneidkante 16 bzw. 17 gebildet ist.

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Der Ausführungsform einer Messerplatte 10- gemäß den Figuren 1 und 2 sind je zwei Schneidkanten 16 und zwei Schneidkanten 17 vorhanden, während die Ausführungsform einer Messerplatte 10 gemäß den Figuren 10 und 11 je drei Messerkanten 16 und drei Messerkanten 17 hat.

Der Boden jeder der Keilnuten 19 oder 20 bildet eine Spanfläche 14 oder 15 für die benachbarte Messerkante 16 bzw. 17, wobei er sich so an die benachbarte Umfangsbegrenzungsfläche 13 anschließt, daß zwischen dem Boden der Keilnut und der Umfangsbegrenzungsfläche ein Winkel a (Fig. 7) gebildet wird, der beträchtlich kleiner als 90° ist. Dabei wird die Messerplatte so in den Fräsmesserkopf 2*1 eingebaut, daß zwischen der den Rücken der jeweils wirksamen Messerkante bildende Umfangsbegrenzungsfläche 13 und der Ebene des Werkstückes w ein Freiwinkel b entsteht. Dabei hat die die Spanfläche zur jeweils wirksamen Messerkante bildende Bodenfläche der Keilnut 14 bzw. 15 eine solche Lage, daß sie mit dem positiven Spanwinkel r auf das Werkstück w zur Einwirkung kommt.

Der die Spanfläche 14 oder 15 bildende Boden der Nut 19 oder 20 verläuft unter einem Winkel c zu der durch die Seitenflächen 11 und 12 definierten Messerplattenebene, der gleich der Summe der gewünschten Werte aus dem Freiwinkel b und dem positiven Spanwinkel r ist und zur Messerplattenebene schräg nach, innen verläuft.

Damit die den einzelnen Schneidkanten 16 oder 17 zugeordneten Spanflächen 14 oder 15 mindestens die gleiche Länge wie die Schneidkanten 16 oder 17 erhalten und auch die zum Festspannen der Messerplatten im Fräsmesserkopf 24 oder dergl. dienenden Messerplatten-Seitenflächen 11 und 12 parallel zu jeder Schneidkante 16 und 17 eine der Schneidkantenlänge entsprechende

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Längenabmessung erhalten, sind erfindungsgemäß die Nuten 19 und damit die Schneidkanten 16 an der einen Seitenfläche 11 der Messerplatte 10 eingearbeitet, während die Nuten 20 und damit die Schneidkanten 17 in gleicher Weise in die gegenüberliegende Seitenfläche 12 eingearbeitet sind. Dabei erstrecken sich die Nuten 19 und damit die Messerkanten 16 jeweils entlang einer anderen umfangsbegrenzungsflache 13 als die Nuten 20 und die Messerkanten 17, wie dies besonders deutlich aus den Figuren 1 und 2 sowie 10 und 11 ersichtlich ist.

Bei der Ausfuhrungsform einer Messerplatte gemäß den Figuren 1 bis 6 mit quadratischer Grundrißform sind die Nuten 19 in der Seitenfläche 11 längs deren einander gegenüberliegenden Kanten angeordnet, so daß zwischen ihnen ein ebenes Teilstück der Seitenfläche 11 bestehen bleibt, welches rechteckig ist und sich über die volle Breite der Messerplatte 10 erstreckt. Ein entsprechendes rechteckiges Teilstück der Seitenfläche 12, welches sich rechtwinklig zu dem stehenbleibenden •Teilstück der Seitenfläche 11 erstreckt, wird gebildet zwischen den in die Seitenflächel2 längs sich gegenüberliegender Kanten eingearbeiteten Nuten 20. Damit besitzen die Seitenflächen und 12 trotz der entlang der Umfangsbegrenzungsflächen 13 der Messerplatte 10 eingearbeiteten Nuten Spannflächen, welche sich über die volle Länge der beiden Querdimensionen der Messerplatte 10 erstrecken. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die Messerplatte jeweils über die ganze Länge ihrer Schneidkanten 16 und 17 im Präsmesserkopf 2k oder dergl. festgespannt werden kann und damit zur Erreichung der notwendigen Biegefestigung nur eine verhältnismäßig geringe Dickenabmessung aufzuweisen braucht. Eine solche Messerplatte ist daher mit verhältnismäßig geringen Kosten herstellbar.

Sollen Präsmesserköpfe 2k oder dergl. mit erfindungsgemäßen Messerplatten 10 zur Peinschlichtbearbeitung von Werkstücken W benutzt werden, dann ist es zweckmäßig, die Spanflächen

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14 und 15 in Längsrichtung der Schneidkanten 16 und 17 konvex gewölbt auszubilden. Besonders zweckmäßig ist es, wenn jede Spannfläche 14 oder 15 als Teil eines gegenüber der Messerplattenebene geneigten Zylinders ausgebildet ist, dessen Bogenradius d gemäß Pig. 3 wesentlich, und zwar um ein Mehrfaches größer als die jeweilige Seitenlänge der Messerplatte 10 ist. Hierdurch bildet jede Schneidkante 16 oder 17 ein Teil der langen Seite einer flachen Elipse, wie dies aus Fig. 8 ersichtlich ist. Es wird dadurch erreicht, daß die Schneidkanten 16 oder 17, wenn sie beim Planfräsen oder Bohren quer durch das Werkstück w geführt werden, einen äußerst dünnen Span 22 (Fig. 8) abheben, welcher von der Kante zur Mitte der Messerplatte so allmählich abnimmt, daß eine äußerst genaue und ebene Bearbeitungsoberfläche 23 auf dem Werkstück w entsteht.

Um bspw. einen Planfräser zu bilden, können die Messerplatten 10 auf verschiedene Art und Weisen in einem Präsmesserkopf eingesetzt und darin verstellbar und festklemmbar gehalten werden.

So ist es bspw., wie die Figuren 4 bis 6 zeigen, möglich, die Messerplatten 10 in Schlitze 25 des Präsmesserkopfes 24 oder dergleichen einzusetzen.

Die Schlitze 25 sind dabei im Fräsmesserkopf 24 zu dessen Drehachse 36 nach oben und vorwärts geneigt angeordnet und nach der .Peripherie des Fräsmesserkopfes 24 in Radialrichtung sowie nach einer Planseite desselben offen ausgebildet, wie dies aus den Fig. 4 bis 6 ersichtlich ist. Jede Messerplatte 10 wird dabei in der Ausklinkung 27 eines in den-Schlitzen

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angeordneten Halteblockes 28 aufgenommen. Dabei wird der Halteblock 28 durch einen Keil' 30, auf dem die Schraube wirkt, gegen die nacheilende Wand 29 des Schlitzes 25 gepreßt. Die in der Ausklinkung 27 des Halteblockes 28 liegende Messerplatte 10 wird durch eine ähnliche schraubenbetätigte Klemmvorrichtung 32 in Richtung gegen die Wand 29 des Schlitzes 25 gepreßt· In Höhenrichtung wird der Halteblock 28 durch Anliegen am Ende einer Schraube 33 fixiert. Diese Schraube 33 ist im Präsmesserkopf 24 oder dergl* verstellbar, und zwar derart, daß sie in den Schlitz 25 hineinragt und mit ihrer Hilfe die jeweils in Schneidposition gesetzte Schneidkante 16 bzw. 17 der Messerplatte 10 axial im Fräsmesserkopf über dessen Planfläche hinaus verstellbar ist, wie dies besonders Fig. 4 zeigt.

Der Halteblock 28 und die Messerplatte 10 sind dadurch im Fräsmesserkopf 24 radial abgestützt, daß eine Umfangsbegrenzungsflache 13 an der Innenwand 34 des Schlitzes 25 anliegen.

Bezogen auf die Drehachse 36 des Fräsmesserkopfes 24 sind die Schlitze 25 zur Aufnahme der Messerplatten 10 nach innen und rückwärts geneigt angeordnet, derart, daß die Umfangsbegrenzungsflache 13 der jeweils wirksamen Schneidkante unter einem auf die Rotationsebene der Schneidkante bezogenen Winkel geneigt angeordnet ist. Hierdurch ist die Jeweilige Spanfläche 14 oder 15 mit Bezug auf die zu bearbeitende Werkstückoberfläche 23 so angeordnet^ daß sie mit letzterer einen spitzen Winkel e einschließt. Dabei wird die Messerplatte 10 dann mit dem Spanwinkel r auf das Werkstück w ein. Aber wenn die Spanflächen 14 und 15 mit dem richtigen Winkel c (Fig. 7) in die Messerplatten 10 eingearbeitet werden, können alle gewünschten Kombinationen von Spanwinkeln r und , Freiwinkeln b und r für jede Schneidkante 16 oder 17..erreicht werden*

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Wenn die im Einsatz befindliche Schneidkante 16 bzw. 17 stumpf wird oder zerbricht, dann wird die Klemmvorrichtung 32 gelöst, die Messerplatte 10 um eine halbe Drehung gedreht, neu eingesetzt und wieder in der ihm zugeordneten Halterung festgeklemmt. Ist auch diese Schneidkante stumpf oder beschädigt, wird die Messerplatte 10 nach Lösen der Klemmvorrichtung 32 herausgezogen und so gewendet, daß sich die Schneidkanten 17 vorne befinden. Mit einer dieser Schneidkanten 17 wird dann die Messerplatte 10 nach Pestspannen in ihrer Halterung auf das Werkstück w zur Einwirkung gebracht.

Die Anzahl der zur Verfugung stehenden Schneidkanten 16 und 17 kann bei jeder Messerplatte 10 dadurch nach Wunsch vergrößert werden, daß Messerplatten Verwendung finden, welche eine größere und durch zwei teilbare Anzahl von Umfangsbegrenzungsflachen 13 aufweist.

So weist bspw. eine die Grundrißform eines regelmäßigen Sechsecks aufweisende Messerplatte 10 gemäß den Figuren 10 und 11 an der einen Seitenfläche 11 drei Schneidkanten 16 auf und drei entsprechende Schneidkanten 17 sind an der gegenüberliegenden Seitenfläche 12 vorhanden.

Rings um das Sechseck sind die einander benachbarten Spanflächen 14 und 15 jeweils an sich gegenüberliegenden Seitenflächen 11 und 12 angebracht.

V/ie schon erwähnt, erstrecken sich die verbleibenden Teilflächen der Seitenflächen 11 und 12 über die ganze Länge jeder Schneidkante 16 oder 17, so daß auch hier eine genügend große, dem festen Einspannen der Messerplatte im Präsmesserkopf 24 dienende Fläche erhalten bleibt. Auch in diesem Falle kann die Messerplatte 10 mit minimaler Dicke und Flächen· größe hergestellt werden.

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Claims (1)

1. 3. Oktober 1967 f.gö.fl 7o 752

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   The Ingersoll Milling Machine Comp., Rockford, 111. 6II0I (USA)

   Patentansprüche

   1. Auswechselbare und verstellbare Messerplatte für Präsmesserköpfe oder dergl. mit einer geradzahligen Anzahl von Umfangsbegrenzungs· flächen, von denen jede eine Schneidkante aufweist und wobei jede einzelne Schneidkante im Fräsmesserkopf oder dergl. in, Schneidposition bringbar ist,

   dadurch gekennzeichnet, daß· die Umfangsbegrenzungsflächen sich rechtwinklig zur Messerplattenebene erstrecken und die Schneidkanten an den in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Umfangsbegrenzungsflächen durch abwechselnd in die eine oder andere der sich gegenüber liegenden Messerplatten-Seitenflächen eingearbeitete, sich von der jeweili- ^ gen Umfangsbegrenzungsfläche weg keilförmig vertiefende Nute gebildet sind.

   2. Messerplatte nach Anspruch 1,
   gekennzeichnet durch eine Befestigungslage im Fräsmesserkopf oder dergl., die in Schneidrichtung geneigt ist, daß die an die jeweils wirksame Schneidkante anschließende Umfangsbegrenzungsfläche einen Freiwinkel zur Werkstückebene bildet und die Bodenfläche der jeweiligen Keilnut eine Winkellage zur Werkstückebene einnimmt, die um den positiven Spanwinkel kleiner als 9o° ist.

   3. Messerplatte nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilnuten gegenüber der Messerplattenebene konvex gekrümmt verlaufen.

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   H, Messerplatte nach Anspruch 3,

   dadurch gekennzeichnet, daß die" Kellnuten eine gegenüber der Messerplattenebene geneigte zylindrische Krümmung aufweisen*

   5. Messerplatte nach Anspruch 3 oder 4, , ■ dadurch gekennzeichnet,

   daß der Radius der Krümmung einem Mehrfachen der Länge der Um-. fangsbegrenzungsflachen entspricht.

   6. Messerplatte nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen jeder Umfangsbegrenzungsfläche und dem Boden der zugehörigen Keilnut eingeschlossene Winkel mindestens um ein dem Freiwinkel entsprechendes Ausmaß kleiner als 9o° ausgeführt ist.

   7. Messerplatte nach den Ansprüchen 1 bis 6, 'dadurch gekennzeichnet, daß die Messerplatten die Umrißform eines Quadrates oder eines regelmäßigen Sechsecks aufweisen.

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