[0001] Die Erfindung betrifft einen Werkzeugkopf gemäss Oberbegriff von Anspruch 1 und ein
Verfahren zum Positionieren einer Schneidplatte gemäss Oberbegriff von Anspruch 11.
Stand der Technik
[0002] Durch die
DE-OS 36 36 618 ist eine Messerwelle für spanabhebende Holzbearbeitungsmaschinen bekannt, insbesondere
für Hobelmaschinen. Sie hat einen einstückigen Wellenkörper, der mehrere achsenparallele,
sich zur Mantelfläche hin verengende Nuten aufweist, in denen je ein profiliertes,
durch einen Fliehkeil verspanntes Einwegmesser sitzt, das formschlüssig in eine entsprechende
Profilierung der Seitenfläche einer zwischen Einwegmesser und Fliehkeil liegenden
Halteleiste eingreift. Dabei ist die Halteleiste unbeweglich mit dem Wellenkörper
verbunden und elastisch verformbar. Sie ist in einem solchen Abstand von der Seitenwand
der Nut angeordnet, dass bei gelöstem Fliehkeil ein dazwischenliegendes Messer leicht
in Längsrichtung herausgezogen und ein neues Messer praktisch spielfrei eingeschoben
werden kann. Wenn der Fliehkeil durch Rotation die Spannkraft erzeugt, wird die Halteleiste
durch geringe elastische Verformung fest an das Einwegmesser angepresst, sodass dieses
unverrückbar festliegt. Das Messer ist allerdings nur in einer einzigen, unveränderlichen
Position einspannbar.
[0003] Das deutsche Gebrauchsmuster
DE-U-89 14 809 offenbart einen Messerkopf zur spanabhebenden Bearbeitung von Holz, Kunststoff und
dergleichen, insbesondere zum Längsprofilieren von Leisten und Platten, mit einem
zylinderförmigen Grundkörper, der mehrere achsenparallele, zur Mantelfläche offene
Nuten aufweist. In jeder Nut ist ein Messer zwischen einer Seitenwand der Nut und
einer Halteleiste eingespannt, wobei eine Verzahnung des Messerrückens mit einer entsprechenden
Verzahnung der Seitenwand formschlüssig in Eingriff steht. Die Nut zur Mantelfläche
des Grundkörpers hin ist keilförmig verengt. In dieser ist ein Fliehkeil angeordnet,
der das Messer bei rotierendem Grundkörper zwischen der Halteleiste und der anderen
Seitenwand fest einspannt.
[0004] US Patentanmeldung Nr. 2002/0046632 offenbart einen Werkzeugkörper mit einer oder mehr Werkzeugaufnahmen, in denen Schneiden
einsetzbar sind, die durch einen Klemmmechanismus gehalten werden. Um die Werkzeugkosten
niedrig zu halten, schlägt die
US 2002/0046632 vor, die Schneiden nachzuschärfen und einen gleich grossen Betrag am Schneidengrund
zu entfernen und so eine neue Referenzkante zu erzeugen. Die eingesetzten Schneiden
besitzen im Abstand vom Schneidengrund eine Rille, in die eine in der Werkzeugaufnahme
ausgebildete, hervorstehende Rippe eingreift, wenn die Schneide in der Aufnahme festgeklemmt
ist. Die Rille ist auf der der Schneidkante gegenüberliegenden Flachseite der Schneide
vorgesehen und verhindert, dass die Schneide im Betrieb radial verrutschen kann. Gemäss
US 2002/0046632 kann für die Erreichung des gleichen Zwecks die Rippe alternativ am Befestigungskeil
vorgesehen sein.
[0005] US Patentanmeldung Nr. 2005/0265795 zeigt einen Werkzeugkopf mit einer Werkzeugaufnahme, in der eine Schneide mittels
eines Befestigungskeils festgeklemmt werden kann. Die Schneide weist am Schneidengrund
und gegenüber der Flachseite mit der Schneidkante eine Fase auf, die den nötigen Freiraum
schafft, wenn die Schneide in die Werkzeugaufnahmeöffnung eingesetzt wird.
[0006] Zum Auswechseln oder Verstellen des Messers wird zunächst der Fliehkeil durch radial
nach innen gerichtete Krafteinwirkung, z.B. durch einen Hammerschlag, gelöst. Die
Halteleiste, die in gespanntem Zustand geringfügig in Richtung auf das Messer elastisch
verformt ist, kehrt in ihre entspannte Lage zurück. In dieser Lage, die durch die
Anschlagkante zwischen den beiden Streifen genau festgelegt ist, ist der Sitz des
Messers soweit gelockert, dass es sich leicht in Richtung der Achse des Grundkörpers
herausziehen lässt. Anschliessend, gegebenenfalls nach Anschleifen, kann das Messer
z.B. in einer Position, die um eine Zahnbreite nach aussen verlagert ist, in Achsrichtung
wieder eingeschoben werden. Sobald der Messerkopf in schnelle Umdrehung versetzt wird,
zieht sich der Fliehkeil durch Zentrifugalkraft fest. Das Messer ist nun fest und
exakt eingespannt. Da der Fliehkeil selbsthemmend ausgebildet ist, verbleibt er auch
nach Stillsetzen des Messerkopfes in gespanntem Zustand. Ein Vorteil des beschriebenen
Messerkopfes ist, dass die Schrauben beim Messerwechsel nicht gelöst werden müssen.
Nachteilig hingegen ist, dass sich das Messer nur in axialer Richtung aus der Nut
herausziehen lässt. Dies bedeutet, dass benachbarte Messerköpfe zuerst von der Werkzeugspindel
entfernt werden müssen, bevor das Messer entfernt werden kann.
[0007] Bei Messerköpfen mit herkömmlichen Messerhalterungen ohne Fliehkeile braucht es beim
Einsatz von breiten Messern in der Regel gleich mehrere Schrauben, um die Messer am
Messerkopf zu befestigen. Dies bedingt mehr Arbeitsaufwand beim Wechseln von Messern.
Ein weiteres Problem bei solchen konventionellen Messerköpfen ist, dass die Druckkörper
entgegen der bei Rotation entstehenden Fliehkraft mit Schrauben in einer Nut des Messerkopfes
befestigt sind. Bei hohen Drehzahlen kann durch die wirkenden Fliehkräfte eine geringfügige
Verschiebung des Messers erfolgen, was die Genauigkeit der Holzbearbeitung beeinträchtigt
und zu grösseren Toleranzen führt.
Aufgabe der Erfindung
[0008] Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Werkzeugkopf, insbesondere
Messerkopf für eine Werkzeugmaschine für die Holzbearbeitung, und ein Verfahren zur
Verfügung zu stellen, bei welchen das Werkzeug, resp. Schneidplatte in radialer Richtung
einsetz- und entfernbar ist. Ein weiteres Ziel ist es, einen Werkzeugkopf bereitzustellen,
bei welchem bei einem Werkzeug- oder Schneidplattenwechsel eine vorgängige Demontage
von zum Werkzeugkopf benachbarten Werkzeugköpfen nicht mehr nötig ist. Noch ein Ziel
ist es, einen Werkzeugkopf vorzuschlagen, bei dem der Arbeitsaufwand für das Wechseln
von Werkzeugen minimiert ist. Ein weiteres Ziel ist, dass bei einem Werkzeugwechsel
die neue Schneidplatte in radialer und vorzugsweise axialer Richtung genau justiert
ist.
Beschreibung
[0009] Erfindungsgemäss werden die vorerwähnten Ziele durch die Merkmale der Ansprüche 1
und 14 realisiert. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert.
[0010] Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Werkzeugkopf für eine Holzbearbeitungsmaschine,
mit einem Zylinder-, kegelförmigen oder profilierten Grundkörper, der wenigstens zwei
vorzugsweise gleichmässig über seinen Umfang verteilt angeordnete Werkzeugaufnahmen
für die Aufnahme einer Schneidplatte aufweist, wobei eine einzelne Werkzeugaufnahme
durch eine in radialer Richtung offene Nute gebildet ist, in der jeweils eine Schneidplatte
zwischen einer ersten Nutenwand der Nute und einem als Druckbacke dienenden Verschlusselement
einspannbar ist. Ein Fliehkeil, der in die Nut einsetzbar ist, kann das Verschlusselement
gegen die Schneidplatte pressen und letztere in der Werkzeugaufnahme fixieren. Zwischen
der Schneidplatte und der ersten Nutenwand ist eine erste Formschlussverbindung vorgesehen,
die die Schneidplatte in radialer Richtung fixiert.
[0011] Erfindungsgemäss ist dieser Werkzeugkopf weiter dadurch gekennzeichnet, dass in der
Werkzeugaufnahme ein Druckelement vorgesehen ist, das eine in die Werkzeugaufnahme
eingesetzte Schneidplatte in radialer Richtung an einen Anschlag presst. Der so konzipierte
Werkzeugkopf hat den grossen Vorteil, dass das Werkzeug beim Einspannen selbsttätig
radial positioniert wird, indem es durch das Druckmittel automatisch radial nach aussen
und in Anschlag mit einem am Werkzeug vorhandenen Vorsprung gebracht wird. Dadurch
ist ohne Mehraufwand für eine exakte Positionierung der Schneidplatten in der Werkzeugaufnahme
gesorgt.
[0012] Das Druckelement kann eine Feder oder ein elastisch verformbares Kunststoff- oder
Metallteil sein, das vorzugsweise in eine Ausnehmung der Schneidplatte ein- oder am
Schneidengrund angreift.
[0013] Das Druckelement ist so in der Nute positioniert, dass es beim Einspannen des Werkzeugs
in radialer Richtung auf die Schneidplatte einwirkt. Das Druckelement ist vorteilhaft
elastisch oder federelastisch verformbar und beispielsweise aus einem elastisch verformbaren
Kunststoff oder einem Federelement, beispielsweise einer Spiralfeder, hergestellt.
Das Druckelement befindet sich vorzugsweise dort, wo die untere Grundfläche der Schneidplatte
auf einem Absatz der Werkzeugaufnahme aufliegt, sodass das Druckelement mit der unteren
Grundfläche der Schneidplatte zusammenwirken kann. Das Druck- oder Federelement kann
in die Nute der Werkzeugaufnahme eingesetzt oder am Verschlusselement angeordnet sein.
[0014] Eine zweckmässige Ausführungsform sieht vor, dass das Druckelement am Verschlusselement
vorgesehen oder angeordnet ist. Es kann dabei in Längsrichtung gesehen unter den Magneten,
d.h. näher zum Verschlusselementgrund, angeordnet sein. Das Druckelement kann als
eine von der Oberfläche abstehende Positioniemoppe aus Kunststoff ausgebildet sein.
Die Positioniernoppe kann beispielsweise in ein Loch im Verschlusselement eingesetzt
sein.
[0015] Gemäss einer anderen Ausführungsform ist das Druckelement eine Feder, die gleichzeitig
für die laterale und radiale Positionierung der Schneide sowie zum Anpressen des Verschlusselementes
an den Fliehkeilbacken verwendet wird.
[0016] Vorteilhaft ist zwischen dem Verschlusselement und dem Fliehkeil eine zweite Formschlussverbindung
vorgesehen. Diese Anordnung der Formschlussverbindungen, nämlich zwischen der Schneidplatte
und dem Werkzeugkopf einerseits und dem Verschlusselement und dem Fliehkeil andererseits
hat den Vorteil, dass beim Einspannen eine Relativbewegung zwischen Verschlusselement
und Schneidplatte möglich ist, weil zwischen der Schneidplatte und dem Verschlusselement
keine Formschlussverbindung vorhanden ist. Auch kann durch die vorgeschlagene Anordnung
der Formschlussverbindungen die Schneidplatte in radialer Richtung in die Nut eingesetzt
werden.
[0017] Vorteilhaft weist der Fliehkeil eine Bohrung mit einem Innengewinde auf, in die eine
Spannschraube mit Aussengewinde einsetzbar ist. Dabei kann der Fliehkeil durch Drehen
der Spannschraube in einer ersten Richtung in die Spannposition und durch Drehen der
Spannschraube in einer zweiten, entgegengesetzten Richtung in die Werkzeugwechselposition
bewegt werden. Diese Werkzeughalterung hat im Vergleich zum Stand der Technik den
Vorteil, dass der Fliehkeil bereits beim Einspannen des Werkzeugs in radialer Richtung
nach aussen vorgespannt wird. Dies hat den Vorteil, dass der Fliehkeil und die Schneidplatte
bei beginnender Rotation des Werkzeugkopfes sich nicht mehr verschieben. Gemäss einer
vorteilhaften Ausführungsform ist die Spannschraube ein Gewindestift, an dessen einer
Stirnseite ein Angriffsmittel, z.B. ein Innensechskant oder ein Torx-Schrauben-Mitnahmeprofil,
und an dessen zweiter Stirnseite ein vorzugsweise zylindrischer Schraubenkopf ausgebildet
ist. Wenn der Fliehkeil in die Werkzeugaufnahme eingesetzt ist, stützt sich der zylindrische
Schraubenkopf am Nutengrund, der als Gegenlager dient, ab. Denkbar ist, dass der Schraubenkopf
stirnseitig einen Rastfortsatz hat, der in eine entsprechendes Sackloch im Nutengrund
mit Spiel eingreifen kann. Dies hat den Vorteil, dass der Fliehkeil sich in der Nut
nicht verschieben kann. Sackloch und Rastfortsatz sind im Übrigen so ausgebildet,
dass eine radiale Vormontage der Spannschraube möglich ist.
[0018] Vorteilhaft ist im Nutengrund ein Schraubenloch mit einem Innengewinde vorgesehen,
und der Schaft der Spannschraube weist zwei Gewindeabschnitte mit entgegengesetzten
Schraubengewinden auf. Dies hat den Vorteil, dass bei entsprechender Wahl der Drehrichtung
der Schraubengewinde beim Einschrauben der Spannschraube in das Schraubenloch der
Fliehkeil sich vom Nutengrund entfernt. Gemäss einer anderen Ausführungsform kann
die Spannschraube drehbar aber in axialer Richtung unbeweglich in die Bohrung des
Fliehkeils eingesetzt sein. Auch auf diese Weise kann der Fliehkeil durch Drehen der
Spannschraube gegen das Verschlusselement gepresst werden.
[0019] Zweckmässigerweise ist das Verschlusselement ohne Schrauben in der Werkzeugaufnahme
aufgenommen resp. in der Werkzeugwechselposition formschlüssig vom Fliehkeil durch
die Magnete fixiert. Dies hat den Vorteil, dass es sich rasch einsetzen oder entfernen
lässt. Dies erleichtert den Werkzeugwechsel.
[0020] Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist entweder das Verschlusselement oder
der Fliehkeil mit wenigstens einem Magneten ausgestattet. Das Vorsehen wenigstens
eines Magneten hat den Vorteil, dass die vorteilhaft aus einem schwach magnetisierbaren
Material hergestellte Schneidplatte am Verschlusselement gehalten ist. Dies hat den
Vorteil, dass die Schneidplatte in der Werkzeugwechselposition ans Verschlusselement
gezogen wird. Weil die Schneidplatte beim Lösen des Fliehkeils zusätzlich verkippt
wird, kann diese gut mit den Fingern ergriffen werden.
[0021] Vorzugsweise ist der wenigstens eine Magnet in eine Aussparung des Verschlusselements
bündig mit dessen Oberfläche eingesetzt. Dies hat den Vorteil, dass die Schneidplatte
flächig am Verschlusselement anliegen kann. Zweckmässigerweise sind aus Symmetriegründen
im Verschlusselement wenigstens zwei im Abstand voneinander angeordnete Aussparungen
vorgesehen, in welche Magnete flächenbündig eingesetzt sind.
[0022] Vorteilhaft sind die eine oder mehrere Aussparungen im unteren Bereich des Verschlusselements
in kurzem Abstand zum Verschlusselementgrund, insbesondere im unteren Drittel des
Verschlusselements, vorgesehen. Andere Positionen sind jedoch in Abhängigkeit der
Dimensionen der Schneidplatte genauso möglich.
[0023] Vorteilhaft weist der Fliehkeil eine vordere Keilfläche auf, die zur ersten Nutenwand
der Nut orientiert ist, und eine der Keilfläche gegenüberliegende Rückenfläche, die
zur zweiten Nutenwand der Nut orientiert und einen spitzen Winkel zur vorderen Keilfläche
einnimmt. Vorzugsweise weist die Keilfläche eine in axialer Richtung verlaufende rinnenförmige
Vertiefung auf. Die Vertiefung hat den Vorteil, dass der Anpressdruck auf die zur
Vertiefung benachbarten Bereiche des Fliehkeils konzentriert ist.
[0024] Vorteilhaft ist an der Keilfläche eine in axialer Richtung sich erstreckende Erhebung
vorgesehen. Die Erhebung, z.B. ein länglicher Wulst, kann für einen Formschluss mit
dem Verschlusselement sorgen.
[0025] Zweckmässigerweise ist oberhalb der Vertiefung eine erste Andruckfläche und unterhalb
der Vertiefung eine zweite Andruckfläche einer Mindesbreite von wenigstens 1 mm, vorzugsweise
von wenigstens 2 mm, und besonders bevorzugt von wenigstens 3 mm vorgesehen.
[0026] Vorzugsweise nimmt die erste Nutenwand der Nut mit einer vom Zentrum des Werkzeugkopfes
ausgehenden Radialen einen Winkel zwischen 0 und 40 Grad, vorzugweise zwischen 15
und 35 Grad und besonders bevorzugt zwischen 20 und 30 Grad ein.
[0027] Vorteilhaft ist der Boden des Fliehkeils mit einer vorzugsweise parallel zur Längsachse
der Bohrung sich erstreckenden Stufe ausgebildet, sodass eine an die vordere Keilfläche
angrenzende, erste Bodenfläche und eine an die Rückenfläche angrenzende, zweite Bodenfläche
vorhanden sind. Dabei schliesst die zweite Bodenfläche mit der Rückenfläche einen
Winkel > 90 Grad, vorzugsweise zwischen 90.1 und 95 Grad und besonders bevorzugt zwischen
90.5 und 94 Grad ein. Diese körperliche Ausbildung des Fliehkeils hat den Vorteil,
dass beim Lösen der Werkzeughalterung eine Kippbewegung des Fliehkeils verursacht
werden kann.
[0028] In der ersten Nutenwand kann ein Zentrierbolzen eingelassen sein (z.B. Presssitz)
für die laterale Zentrierung der Schneidplatte und gegebenenfalls des Verschlusselements.
[0029] Gemäss einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist zwischen dem Fliehkeil und
dem Verschlusselement eine dritte Formschlussverbindung vorgesehen für die laterale
Zentrierung des Verschlusselements. Dies ist eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung,
die in Verbindung mit der zweiten Formschlussverbindung die radiale und axiale Justierung
der Schneidplatte ermöglicht.
[0030] Die Schneidplatte für den Werkzeugkopf einer Holzbearbeitungsmaschine hat an einer
ersten Seite (Messerbrust) der Schneidplatte eine Schneidkante ausgebildet und auf
der der Schneidkante gegenüberliegenden zweiten Seite der Schneidplatte eine Positionierrinne.
Diese Schneidplatte zeichnet sich dadurch aus, dass die der Schneidkante diagonal
gegenüberliegende Kante der Schneidplatte eine Funktionsfläche in Form einer Fase
oder einer Abrundung aufweist, deren Tiefe vorzugsweise mindestens 15% der Schneidplattendicke
beträgt. Diese Schneidplatte hat den Vorteil, dass sie direkt im Werkzeugkörper formschlüssig
fixiert werden kann. Vorteilhaft beträgt die Fase ≥ 0,6 mm. Diese im Vergleich zu
bekannten Schneidplatten deutlich grössere Fase hat den Vorteil, dass ein elastisch
verformbares Druckelement sich beim Spannen des Fliehkeils durch den vergrösserten
Freiraum zwischen Nutenwand und Schneidplatte ausbreiten kann. Die vergrösserte Fase
hat also eine Bedeutung im Zusammenhang mit der korrekten radialen Positionierung
der Schneidplatte. Daneben hat diese Funktionsfläche auch eine sicherheitstechnische
Relevanz, da ohne dieselbe die spröden Schneidplatten beim Einspannen brechen und
im Betrieb wegfliegen könnten.
[0031] Vorzugsweise ist nur eine einzige Positionierrinne vorgesehen, deren untere Kante
sich in einem Abstand von < 10 mm und vorzugsweise < 8 mm von der Schneidplatten Grundfläch
befindet.
[0032] Von Bedeutung ist ferner, dass sich die Positionierrinne innerhalb eines Klemmbereiches
befindet. Dieser Klemmbereich ist einerseits in der Tiefe begrenzt durch den Absatz
der ersten Nutenwand und andererseits in der Höhe durch den Scheitelpunkt der Deckenfläche
des Fliehkeils, sowie der ersten Andruckfläche des Fliehkeils.
[0033] Vorteilhaft weist die Schneidplatte zur lateralen Positionierung mindestens eine
U-förmige Ausnehmung auf. Die Schneidplatte kann aber auch keine U-förmige Ausnahme
aufweisen. Dann kann die laterale Positionierung beispielsweise durch zwei laterale
Positionierelemente erfolgen, zwischen denen die Schneidplatte angeordnet wird.
[0034] Vorteilhaft wird der Fliehkeil mit Hilfe einer Spannschraube in die Spann- und in
die Wechselposition bewegt. Die mit den vorerwähnten Verfahrensvarianten verbundenen
Vorteile wurden bereits oben bei der Diskussion des erfindungsgemässen Werkzeugkopfes
diskutiert.
[0035] Vorteilhaft wird die Schneidplatte in Fliehkraftrichtung mittels einer am Fliehkeil
angreifenden Spannschraube eingespannt. Dies hat den Vorteil, dass durch die im Betrieb
des rotierenden Werkzeugkopfes wirkenden Fliehkräfte keine Verschiebung des Fliehkeils
mehr erfolgt. Folge davon ist eine höhere Präzision bei der Bearbeitung der Werkstücke.
[0036] Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Positionieren einer Schneidplatte
in einer Werkzeugfnahme eines Werkzeugkopfes, bei dem eine in die Werkzeugaufnahme
eingesetzte Schneidplatte mit Hilfe eines in der Werkzeugaufnahme vorgesehenen und
entsprechend ausgerichteten Druckelementes an einen Anschlag gedrückt wird, indem
das Druckelement eine radial nach aussen wirkende Kraft auf die Schneidplatte ausübt.
Von Bedeutung ist dabei, dass die Positionierung selbstätig beim Einspannen des Werkzeugs
erfolgt. Das Druckelement kann dabei für die radiale, die laterale oder die laterale
und radiale Positionierung sorgen.
[0037] Vorzugsweise wird die Schneidplatte vor Erreichen der endgültigen Spannposition formschlüssig
in radialer Richtung nach aussen gegen einen Anschlag gepresst. Dies hat den Vorteil,
dass die Schneidplatte in der Werkzeugaufnahme genau positioniert ist und während
des Betriebs nicht verrutschen kann.
[0038] Vorteilhaft wird die Schneidplatte vor Erreichen der endgültigen Position mit Hilfe
eines elastischen Elements positioniert resp. formschlüssig in Anschlag mit einer
Anschlagleiste gebracht.
[0039] Vorteilhaft wird die Schneidplatte in der Wechselposition lösbar an das Verschlusselement
gezogen. Dies geschieht zweckmässigerweise mit Hilfe eines Magneten, der am Verschlusselement
oder dem Fliehkeil angeordnet sein kann.
[0040] Gemäss einer besonders vorteilhaften Variante des Verfahrens wird der Fliehkeil mit
Hilfe der Spannschraube gelöst. Im Gegensatz zum Stand der Technik lässt sich dadurch
der Fliehkeil ohne Hammer lösen.
[0041] Vorteilhaft wird das Verschlusselement in der Werkzeugwechselposition formschlüssig
vom Fliehkeil gehalten.
[0042] Vorteilhaft erfolgt das Spannen der Schneidplatte auf Anschlag und in Flugrichtung.
[0043] Vorteilhaft wird die Schneidplatte in der Wechselposition durch das Druckelement
ans Verschlusselement gedrückt wird.
[0044] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die nachfolgenden
Figuren 1 bis 17 und 19 bis 21 näher im Detail beschrieben. Es zeigt:
- Figur 1:
- Eine Teilansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer einzelnen Werkzeugaufnahme
eines Werkzeugkopfes mit einem mittels eines Verschlusselements und einem Fliehkeil
eingespannten Schneidplatte (Arbeitsposition) in einer Seitenansicht;
- Figur 2:
- Eine Ansicht wie in Fig. 1, wobei die Schneidplatte sich in der Wechselposition befindet;
- Figur 3:
- Eine Seitenansicht des ganzen Werkzeugkopfes, wobei die Schneidplatte sich in der
Wechselposition befindet;
- Figur 4:
- Eine Stirn- und eine Seitenansicht des Fliehkeils;
- Figur 5
- Eine Vorder- und eine Seitenansicht des Verschlusselements;
- Figur 6
- Eine Vorder- und eine Seitenansicht einer als (Profil-)Messer ausgebildeten Schneidplatte;
- Figur 7
- Eine Schraube mit zwei Gewindeabschnitten zum Spannen und Lösen des Fliehkeils;
- Figur 8
- Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Fliehkeils;
- Figur 9:
- Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verschlusselementes mit einer
Querrille im Abstand vom Messergrund und einer Positionierhilfe;
- Figur 10:
- Zwei weitere Ausführungsformen einer Schneidplatte in Gestalt eines Profilmessers
in Vorder- und Seitenansicht, wobei die Schneidplatten sich in den länglichen Vertiefungen
unterscheiden;
- Figur 11:
- Eine Teilansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer einzelnen Werkzeugaufnahme
eines Werkzeugkopfes mit einem Fliehkeil gemäss Figur 8 und einem elastischen Druckelement
zur Positionierung der Schneidplatte in der Werkzeugwechselposition;
- Figur 12:
- Der Werkzeugkopf von Figur 11 mit der Schneidplatte in der (gespannten) Arbeitsposition;
- Figur 13:
- Eine Teilansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer einzelnen Werkzeugaufnahme
eines Werkzeugkopfes mit einem modifizierten Druckelement und einem kurzen Verschlusselement;
und
- Figur 14
- Der Werkzeugkopf von Figur 13 mit der Schneidplatte in der (gespannten) Arbeitsposition;
- Figur 15:
- Eine Teilansicht eines vierten Ausführungsbeispiels einer einzelnen Werkzeugaufnahme
eines Räumer - Werkzeugkopfes mit einer kurzen Schneidplatte;
- Figur 16:
- Der Werkzeugkopf von Figur 15 mit der Schneidplatte in der Werkzeugwechselposition;
- Figur 17:
- Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Werkzeugkopfes in Gestalt eines Abplattmesserkopfes;
- Figur 18:
- Ein zusätzliches Ausführungsbeispiel eines Werkzeugkopfs, bei dem die Spannschraube
ein Spannstift ist, der sich mit einem Kopf am Nutengrund abstützt;
- Figur 19:
- Eine Ausführungsform eines Druckelement, das beim Einspannen des Werkzeugs für die
radiale Positionierung der Schneidplatte sorgt.
- Figur 20:
- Das Druckelement von Fig. 19, wenn es in die Werkzeugaufnahme eingesetzt und die Schneidplatte
durch den Fliehkeil eingespannt ist, in einer vergrösserten Detailansicht;
- Figur 21:
- Das Druckelement von Fig. 19, wenn die Schneidplatte in die Werkzeugaufnahme eingesetzt
und der Fliehkeil gelöst ist, ebenfalls in einer vergrösserten Detailansicht.
[0045] In den Figuren 1 bis 7 ist ein erfindungsgemässer Werkzeugkopf 11 für die rotierende
Bearbeitung von Holz und dessen Komponenten gezeigt. Er besitzt mehrere über den Umfang
verteilt angeordnete Werkzeugaufnahmen 13, in denen jeweils ein Werkzeug in Gestalt
einer Schneidplatte 15 aufgenommen sein kann. In der Werkzeugaufnahme 13 ist eine
sich in radialer Richtung verengende Nut 19 vorgesehen, die achsenparallel oder in
einem Winkel zur Drehachse 17 des Werkzeugkopfes 11 verlaufen kann. Zum Einspannen
der Schneidplatte 15, das im gezeigten Beispiel durch ein Profilmesser 21 (Fig. 6)
gebildet ist, dienen ein Fliehkeil 23 und ein Verschlusselement 25. Das Verschlusselement
25 liegt an der Schneidplatte 15 an und wird durch den Fliehkeil 23 an die flache
Seite der Schneidplatte 15 gepresst. Letztere ist somit in der Arbeits- resp. Spannposition
zwischen einer ersten Nutenwand 27 des Werkzeugkopfes 11 und dem Verschlusselement
25 eingespannt. Der erfindungsgemässe Werkzeugkopf zeichnet sich dadurch aus, dass
die Schneidplatte in radialer Richtung in die Werkzeugaufnahme 13 eingesetzt, respektive
aus dieser wieder herausgenommen werden kann. Ausserdem ist das Verschlusselement
25 ohne Schrauben in der Werkzeugaufnahme 13 gehalten. Eine weitere Besonderheit ist,
dass der Fliehkeil 23 für alle Breiten im erfindungsgemässen Anwendungsbereich (typischerweise
zwischen 7 mm und 150 mm, vorzugsweise zwischen 15 und 100 mm) durch eine einzige
Schraube 29 gespannt resp. gelöst wird, d.h. dass zum Lösen der Werkzeughalterung
kein Hammer mehr benötigt wird, wie dies bei konventionellen Werkzeugköpfen in der
Regel der Fall ist. Anhand der nachfolgenden Beschreibung werden die vorgenannten
Besonderheiten des erfindungsgemässen Werkzeugkopfes näher im Detail erläutert.
[0046] Wie oben bereits erwähnt, ist die Nut 19 in radialer Richtung nach aussen keilförmig
verengt, d.h. die erste Nutenwand 27 und eine zur ersten Nutenwand 27 gegenüberliegende,
zweite Nutenwand 31 sind gegeneinander geneigt. In der Nut 19 ist der Fliehkeil 23
aufgenommen. Die Dimensionierung des Fliehkeils 23 und der Nut 19 ist vorzugsweise
dergestalt, dass der Fliehkeil - bei Abwesenheit des Verschlusselements 25 - in radialer
Richtung in die Nut 19 eingesetzt werden kann. Es ist jedoch auch denkbar, dass die
Dimensionierung des Fliehkeils 23 und der Nut 19 so ist, dass nur ein seitliches Einschieben
möglich ist. Beide Ausführungsformen sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung gleichermassen
möglich.
[0047] Der Fliehkeil 23 besitzt eine vordere Keilfläche 33, die an dem Verschlusselement
25 anliegt, und eine Rückenfläche 35, die an der zweiten Nutenwand 31 flächig anliegt.
Ist kein Verschlusselement vorgesehen, dann liegt die vordere Keilfläche 33 direkt
an der Schneidplatte an. Die vordere Keilfläche 33 ist durch eine in Längsrichtung
des Fliehkeils 23 verlaufende Vertiefung 37 unterbrochen, sodass oberhalb der Vertiefung
37 eine erste Andruckfläche 39 und unterhalb der Vertiefung eine zweite Andruckfläche
41 vorhanden ist. Die zweite Andruckfläche 41 besitzt eine Erhebung 43 in Gestalt
eines in Längsrichtung verlaufenden Wulstes, der eine Formschlussverbindung mit einer
entsprechenden, komplementär ausgebildeten Vertiefung 47 des Verschlusselements 25
ermöglicht.
[0048] Der Boden des Fliehkeils 23 ist stufenförmig ausgebildet, sodass angrenzend an die
vordere Keilfläche 33 eine erste Bodenfläche 49 und angrenzend an die Rückenfläche
35 eine zweite Bodenfläche 51 vorhanden ist. Erste und zweite Bodenflächen 49,51 sind
durch eine Stufe 53, die sich vorzugsweise im Wesentlichen parallel zur Rückenfläche
35 erstreckt, getrennt. Dabei schliesst die zweite Bodenfläche 51 mit der Rückenfläche
35 einen Winkel von 90 Grad oder mehr, vorzugsweise zwischen 91 und 93 Grad ein. Dadurch
kann ein Kippen des Fliehkeils 23 in der Wechselposition bewirkt werden, wie dies
weiter unten noch näher erläutert wird.
[0049] Zwecks Gewichtsreduzierung können im Fliehkeil 23 ein oder mehrere im Abstand voneinander
angeordnete Langlöcher 55 vorgesehen werden. Zwischen den Langlöchern 55 befindet
sich eine Schraubenloch 57 mit einer Längsachse 59, das sich von der Deckenfläche
61 zur zweiten Bodenfläche 51 erstreckt. Die Längsachse 59 des Schraubenlochs 57 erstreckt
sich im Wesentlichen parallel zur Rückenfläche 35. Das Schraubenloch 57 hat ein Innengewinde
63 für die Aufnahme eines hinteren Gewindeabschnitts 99 der Schraube 29 (Fig. 7).
[0050] Analog zur Bodenfläche 49,51 des Fliehkeils 23 ist der Nutengrund ebenfalls stufenförmig
ausgebildet. Er umfasst eine erste Nutengrundfläche 65, welche mit der zweiten Bodenfläche
51 des Fliehkeils 23 korrespondiert, und eine zweite Nutengrundfläche 67, die mit
der ersten Bodenfläche 49 korrespondiert. In der ersten Nutengrundfläche 65 ist ein
Schraubenloch 69 mit einem Innengewinde 70 vorgesehen. Das Schraubenloch 69 ist kollinear
mit der Längsachse 59, sodass durch Drehen der Schraube 29 der Fliehkeil 23 von einer
oberen Spannposition, in welcher das Verschlusselement 25 und die Schneidplatte 15
fest an die erste Nutenwand 27 gepresst sind, in eine untere Werkzeugwechselposition,
in welcher die Schneidplatte 15 in radialer Richtung herausgenommen werden kann, bewegbar
ist.
[0051] Während - wie oben bereits erwähnt - die Bodenfläche 51 mit der Rückenfläche 35 einen
Winkel von ≥ 90 Grad einschliesst, beträgt der Winkel zwischen der ersten Nutengrundfläche
65 und der Rückenfläche 31 vorzugsweise ca. 90 Grad. Wenn die Bodenfläche 51 mit der
Rückenfläche 35 einen Winkel von > 90 Grad einschliesst, kommt beim Öffnen der Werkzeughalterung
somit zuerst die zweite Bodenfläche 51 des Fliehkeils 23 nahe der Stufe 53 in Kontakt
mit der ersten Nutengrundfläche 65. Dadurch wirkt auf den Fliehkeil 23 beim Erreichen
der Werkzeugwechselposition eine Querkraft ein, die aufgrund der bestehenden Toleranzen
der Schraubengewinde ein Kippen des Fliehkeils 23 verursacht (Fig. 2). Dabei werden
das Verschlusselement 25 und die Schneidplatte 15 von der ersten Nutenwand 27 freigestellt.
[0052] Eine Besonderheit des Verschlusselements 25 ist, dass im unteren Bereich mindestens
ein, vorzugsweise jedoch zwei oder noch mehr Magnete 69 vorgesehen sind (Fig.5). Diese
sind vorzugsweise in Aussparungen 71 bündig mit der angrenzenden Oberfläche des Werkzeugs
aufgenommen. Die Magnete 69 dienen dazu, die aus einem meist schwach magnetisierbaren
Material bestehenden Schneidplatten 15 am Verschlusselement 25 haftend zu halten,
insbesondere beim Werkzeugwechsel, sodass selbiges leichter entnommen werden kann.
[0053] Knapp oberhalb der Vertiefung 47 sind im Abstand voneinander zwei elastisch verformbare
Kunststoffnoppen 73, insbesondere solche aus einem elastomeren Material, im Verschlusselement
25 vorgesehen. Diese können in entsprechende Löcher 75 im Verschlusselement 25 eingesetzt
sein. Die Noppen 73 haben den Zweck, beim Festspannen die Schneidplatte 15 nach oben
zu schieben. Näher im Detail ist die Funktionsweise der Noppen 73 weiter unten beschrieben.
[0054] Für die laterale Zentrierung des Verschlusselements 25 in der Nut 19 ist eine U-förmige
Ausnehmung 77 in der Mitte des hinteren Befestigungsabschnittes vorgesehen. In diese
Ausnehmung 77 greift in der Spannposition ein axial verstellbarer Zentrierbolzen 79
ein, der in einem Stiftloch 81 des Werkzeugkopfkörpers aufgenommen ist (Fig. 1 bis
3). Das Stiftloch 81 ist in einem Winkel zur ersten Nutenwand 27 in den Werkzeugkopfkörper
eingearbeitet.
[0055] Knapp oberhalb des Stiftlochs 81 ist in der ersten Nutenwand 27 lediglich eine einzige
Rille 83 vorgesehen. In dieser Rille 83 ist eine Anschlagleiste 85 formschlüssig aufgenommen.
Die Rille 83 und die entsprechende Anschlagleiste 85 können im Querschnitt vier- oder
mehreckig oder rund sein. Die Anschlagleiste 85 wirkt in der Spannposition zwecks
genauer Positionierung mit einer Nut 87 in der Schneidplatte 15 zusammen (Fig. 6).
Diese Nut 87 ist um eine bestimmte Distanz, vorzugsweise um wenigstens 5% und besonders
bevorzugt um wenigstens 10% breiter als die Anschlagleiste 85. Vorteilhaft ist die
Nut 87 zwischen 20% bis 80% breiter als die Anschlagleiste. In konkreten Ausführungsbeispielen
ist die Nut 87 zwischen 30% und 60% breiter als die Anschlagleiste 85. Denkbar ist,
dass anstelle der Anschlagleiste 85 direkt in der Nutenwand 27 ein entsprechender
länglicher Anschlag 85a ausgebildet ist.
[0056] Die Schneidplatte 15, die gemäss Fig. 6 als Profilmesser 21 ausgebildet ist, kann
mittig am Werkzeuggrund und analog zum Verschlusselement 25 eine U-förmige Ausnehmung
89 aufweisen, die der Zentrierung der Schneidplatte 15 dient. Wenn die Schneidplatte
15 in die Nut 19 eingelegt wird, greift der Kopf des Zentrierbolzens 79 in die U-förmigen
Ausnehmungen 77,89 des Verschlusselements 25 und der Schneidplatte 15 ein, sodass
diese exakt übereinander zu liegen kommen. Die Schneidplatte hat an der Schneidplattenbrust
90 eine Schneidkante 92 ausgebildet. An der der Schneidkante 92 diagonal gegenüberliegenden
Kante ist eine Funktionsfläche in Gestalt einer Fase 94 ausgebildet.
[0057] Wie den Fig. 1 bis 3 entnommen werden kann, ist die erste Nutenwand 27 nicht eine
gerade Fläche, sondern besitzt im Abstand vom Nutengrund einen Absatz 91, an dem die
Schneidplatte anliegen kann. Der hintere (zurückversetzte) Wandabschnitt oberhalb
des Absatzes 91 ist vorliegend mit der Bezugsziffer 93 und der vordere (vorgelagerte)
Wandabschnitt mit der Bezugsziffer 95 bezeichnet. Der Absatz 91 hat eine Tiefe, die
im Wesentlichen gerade der Stärke einer einzuspannenden Schneidplatte 15 entspricht.
Bei eingelegter Schneidplatte 15 ist die Schneidplattenbrust somit im Wesentlichen
bündig mit dem vorderen Wandabschnitt 95.
[0058] Als Nut 19 sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung jene Abschnitte der Werkzeugaufnahme
bezeichnet, die bei der Werkzeughalterung mitwirken. Die Nut 19 weist demnach ungleich
lange erste und zweite Nutwände 27 und 31 auf.
[0059] Der hintere Wandabschnitt 93 der ersten Nutenwand 27 oberhalb des Absatzes 91 kann
relativ zum vorderen Wandabschnitt 95 leicht nach innen geneigt sein und einen Winkel
bis zu 5 Grad einnehmen (s. Fig. 3). Damit kann das Werkzeug im vorderen Bereich noch
stärker gegen die Nutenwand 27 vorgespannt werden.
[0060] Die Schraube 29 zum Spannen und Lösen des Fliehkeils 23 ist vorzugsweise als Gewindestift
mit einem vorderen und einem hinteren Gewindeabschnitt 97 resp. 99 ausgebildet (Fig.
7). Hinten besitzt die Schraube ein Angriffsmittel 101 für ein Werkzeug, z.B. einen
Innenvier- oder Sechskant oder eine Torx® Gewinde-Mitnahme . Vorderer und hinterer
Gewindeabschnitt 97,99 sind durch eine Einschnürung 103 voneinander getrennt. Der
vordere Gewindeabschnitt 97 ist ausgebildet, um mit dem Innengewinde 70 des Schraubenloches
69 zusammenzuwirken. Der hintere Gewindeabschnitt 99 hingegen ist ausgebildet, um
mit dem im Fliehkeil 23 ausgebildeten Innengewinde 63 des Schraubenlochs 57 zusammenzuwirken.
Eine Besonderheit der beschriebenen Schraubenverbindung ist nun, dass die vorderen
und hinteren Gewindeabschnitte 97,99 gegenläufige Schraubengewinde aufweisen. Gemäss
einer bevorzugten Ausführungsform ist der vordere Gewindeabschnitt 97 ein Linksgewinde
und der hintere Gewindeabschnitt 99 ein Rechtsgewinde. Dies hat den Vorteil, dass
zum Spannen des Fliehkeils die Schraube in der gewohnten Richtung gedreht werden kann.
Dabei verändert sich die radiale Lage des Fliehkeils 23 bei einer vollen Schraubenumdrehung
gleich um zwei Gewindegänge.
[0061] Eine weitere modifizierte Ausführungsform eines Fliehkeils 23 besitzt an der Keilfläche
33 ein Zentrierelement 105 in Gestalt einer aus der Keilfläche 33 herausragenden Zentriernoppe
(Fig. 8). Das Zentrierelement 105 dient der lateralen Zentrierung des in der Figur
9 dargestellten Verschlusselements 25a mittels Formschluss. Das Verschlusselement
25a hat im Unterschied zum Verschlusselement 25 gemäss Fig. 5 anstelle einer Ausnehmung
77 in der zum Fliehkeil 23 orientierten Oberfläche lediglich eine U-förmige Vertiefung
107 ausgebildet. Diese Vertiefung 107 erstreckt sich in der Mitte des Verschlusselements
25a in einem rechten Winkel vom Grund 109 des Verschlusselements 25a her (Mittelachse
102). Weitere Unterschiede sind, dass das Verschlusselement 25a keine Magnete oder
Kunststoffnoppen aufweist.
[0062] Die Figuren 11 und 12 zeigen einen Werkzeugkopf 11a mit dem Fliehkeil 23 und dem
Verschlusselement 25a gemäss Figur 9. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform gemäss
den Figuren 1 bis 7 besitzt der Werkzeugkopf 11a ein hülsenförmiges Druckelement 113a,
das in einen erweiterten, vorderen Stiftlochabschnitt 115 des Stiftlochs 81 eingesetzt
ist. Der obere Rand des Druckelements 113a ragt dabei nutenseitig beim Absatz 91 aus
dem vorderen Wandabschnitt 95 heraus. Wie in Fig. 11 dargestellt, drückt das Druckelement
113a in der Wechselposition der Werkzeughalterung gegen das Verschlusselement 25a
und spannt dieses gegen den Fliehkeil 23a vor. Beim Einspannen der Schneidplatte 15
wird der aus dem Wandabschnitt 95 ragende Teil des elastisch verformbaren Druckelements
113a deformiert und drückt die Schneidplatte 15 radial nach aussen und damit gegen
die Anschlagleiste 85. Dadurch erfolgt eine selbsttätige Zentrierung der Schneidplatte
15 in radialer Richtung. Wie aus Fig. 12 erkennbar ist, besteht ein Spiel zwischen
der Anschlagleiste 85 und der Vertiefung 87, d.h. die Vertiefung 87 ist um ein bestimmtes
Mass, vorzugsweise zwischen 0,05 und 1.5 mm und besonders bevorzugt zwischen 0,3 und
1.0 mm breiter als die Anschlagleiste 85. Wenn die Schneidplatte 15 lose in die Werkzeugaufnahme
eingesetzt ist und auf dem Absatz 91 aufliegt (Fig. 9), kann die obere Kante 117 der
Anschlagleiste 85 im Wesentlichen mit der inneren Seitenkante 119 der Vertiefung 87
korrespondieren.
[0063] Die Ausführungsform gemäss den Figuren 13 und 14 unterscheidet sich von derjenigen
der Figuren 11 und 12 darin, dass mindestens ein Druckelement 113b, vorzugsweise jedoch
zwei Druckelemente 113b, in einem separaten Sackloch 121 das im Bereich des Absatzes
91 im Werkzeugkopfkörper vorgesehen ist, aufgenommen ist. Vorzugsweise sind symmetrisch
zu beiden Seiten des Zentrierbolzens 79 je ein Sackloch 121 und ein Druckelement 113b
vorgesehen. Die Funktionsweise des Druckelements 113b ist gleich wie diejenige des
Druckelements 113a, d.h. der aus dem Sackloch 121 und aus dem Wandabschnitt 95 herausragende
Teil des Druckelements 113b bewirkt beim Einspannen eine radiale Zentrierung der Schneidplatte
15. Eine weitere Modifikation dieser Ausführungsform ist im Bereich der lateralen
Positionierung der Schneidplatte 15 angesiedelt. Die Schneidplatte 15 weist keine
U-förmige Ausnehmung für die laterale Positionierung auf. Für die laterale Positionierung
wird der Positionierstift 79 axial ausserhalb der Schneidplatte 15 verschoben, sodass
die Schneidplatte 15 entweder an der linken oder rechten Seite am Positionierstift
79 angeschlagen werden kann.
[0064] Die Figuren 15 und 16 zeigen einen weiteren Werkzeugkopf 11c, bei dem die Werkzeugaufnahme
13a einen weniger tiefen Einschnitt darstellt als bei den oben beschriebenen Werkzeugköpfen
und die Schneidplatte 15a nur eine geringe Höhe und zwei Schneidkanten 92a,92b aufweist.
Entsprechend ist auch das Verschlusselement 25c kürzer ausgebildet als bei den anderen
Ausführungsbeispielen. Im Unterschied zu den oben beschriebenen Werkzeugköpfen besitzt
der Werkzeugkopf 11c eine Anschlagleiste 85a, die integral mit dem Werkzeugkörper
ist. Auch ist ein Zentrierbolzen nicht mittig angeordnet, sondern ein seitlicher Anschlag
für die laterale Zentrierung der Schneidplatte vorgesehen (in den Figuren nicht gezeigt).
Im Übrigen stimmt der Werkzeugkopf 11c bezüglich Funktion und Aufbau mit den anderen
Werkzeugköpfen überein, sodass auf eine nähere Beschreibung verzichtet werden kann.
[0065] Der Werkzeugkopf 11d gemäss Figur 17 stellt einen Abplattmesserkopf dar, welcher
sich von den bisher beschriebenen Ausführungsformen darin unterscheidet, dass die
Werkzeugaufnahme 13 nicht im Umfang sondern in der Stirnfläche 123 des Werkzeugkopfes
11d vorgesehen ist. Aufgrund dieser Konstruktion wirken die bei rotierendem Werkzeugkopf
erzeugten Fliehkräfte nur noch zu einem kleinen Teil auf das Verschlusselement 25
und die Schneidplatte 15 ein. Um den Fliehkeil 23 dennoch präzise in der Nut 19 zu
halten, sind in der Nutenwand 31 zwei im Abstand voneinander angeordnete, aus der
Wand hervorstehende Verstärkungselemente 125 vorgesehen, die mit entsprechenden Rillen
127 im Fliehkeil 23 formschlüssig zusammenwirken.
[0066] Beim Werkzeugkopf 11e gemäss Fig. 18 ist ein modifizierter Klemmmechanismus gezeigt.
Dieser unterscheidet sich von den oben beschriebenen dadurch, dass die Spannschraube
29a lediglich ein hinteres Gewinde 99 besitzt. An der Vorderseite der Spannschraube
29a ist ein Kopf 129 vorgesehen, der sich am Nutengrund 65,67 abstützt. Darüber hinaus
ist am Kopf 129 ein Zentrierfortsatz 131 ausgebildet, der in das Schraubenloch 60,
das in diesem Fall kein Innengewinde aufweisen muss, eingreift. Auf den Zentrierfortsatz
kann grundsätzlich auch verzichtet werden, da er für die Klemmung der Schneidplatte
nicht benötigt wird. Die beschriebenen Ausführungsform eines Werkzeugkopfs ist im
Übrigen kein Verschlusselement vorgesehen, sondern der Fliehkeil 23 wirkt direkt auf
die Schneidplatte 15 ein.
[0067] Die Figuren 19 bis 21 zeigen eine Ausführungsform eines Druckelement 133, das einerseits
die Funktion des oben beschriebenen Zentrierbolzens (s. Fig. 3) für die laterale Ausrichtung
der Schneidplatte und andererseits des Druckelements für die radiale Positionierung
der Schneidplatte übernimmt. Das Druckelement 133 hat einen hinteren Spannabschnitt
135, vergleichbar einem Schwerspannstift, der in das Stiftloch 81 einsetzbar ist.
Am Spannabschnitt 135 ist eine Federzunge 137 mit einer endständigen Nase 139 ausgebildet,
die - wenn in das Stiftloch 81 eingesetzt - den vorderen Wandabschnitt 95 überragt.
Wie in den Fig. 20 und 21 gezeigt, drückt die Federzunge 137 mit der Nase 139 auf
das Verschlusselement 25, drückt dies weg und erleichtert somit die Entnahme der Schneidplatte
15 bei gelöstem Fliehkeil (Fig. 21).
[0068] Der erfindungsgemässe Werkzeugkopf wird wie folgt verwendet: Zum Einsetzen einer
neuen Schneidplatte in den Werkzeugkopf gemäss den Figuren 1 bis 3 wird der Fliehkeil
23 zunächst in Anschlag mit dem Nutengrund gebracht, indem die Spannschraube so weit
wie möglich in der entsprechenden Drehrichtung gedreht wird. In der dann eingenommenen
Werkzeugwechselposition ist der Fliehkeil 23 gegenüber der ersten Nutenwand 27 verkippt,
sodass ein in radialer Richtung sich öffnender Spalt zwischen dem Verschlusselement
25 und dem hinteren Wandabschnitt 93 der Nutenwand 27 gebildet ist (Fig. 2). Die neue
Schneidplatte kann nun in den Spalt eingesetzt werden, wobei der Zentrierbolzen 79
für die richtige laterale Zentrierung der Schneidplatte 15 sorgt. In der nun eingenommenen
Lage liegt die Schneidplatte 15 am Absatz 91 an. Die elastisch verformbaren Druckelemente
73,113a,113b können den Schneidplattengrund ebenfalls berühren oder in kurzem Abstand
zu diesem angeordnet sein. Wird nun die Schraube 29 in Spannrichtung gedreht, werden
die Druckelemente 73,113a,113b zwischen dem vorderen Wandabschnitt 95 und dem Verschlusselement
eingeklemmt. Diese dehnen sich dabei seitlich aus und schieben die Schneidplatte radial
nach aussen, sodass die Schneidplatte mit der unteren Kante 100 der Nut 87 an der
Anschlagleiste 85 anliegt. Dabei spielt die Position der Nut 87 und im Speziellen
der unteren Kante 100 bezogen auf die Schneidplattengrundfläche 108 eine wichtige
Rolle. Nur so ist gewährleistet, dass die Ausdehnung der Druckelemente beim Einspannen
des Werkzeugs ausreichend ist, um für eine exakte Positionierung der Schneidplatte
in radialer Richtung bereits während dem Spannvorgang zu sorgen. Auf diese Weise ist
für eine exakte Positionierung der Schneidplatte in radialer Richtung gesorgt, was
die Genauigkeit der auszuführenden Arbeiten deutlich erhöht. Die Schraube 29 wird
so lange gedreht, bis der Fliehkeil fest am Verschlusselement 25 anliegt. Durch die
beim Einsatz des rotierenden Werkzeugkopfes entstehende Fliehkraft wird die Spannkraft
noch verstärkt.
[0069] Der erfindungsgemässe Werkzeugkopf dient insbesondere der spanabhebenden Bearbeitung
von Holz, Kunststoff und dergleichen Materialien, bei denen das Verfahren bei der
Bearbeitung und beim Abheben von Spänen oder Teilchen ähnlich ist. Ähnliche Materialien
sind beispielsweise Kork, Knochen, Kunststoff, Leichtmetalllegierungen, Holzwerkstoffe
wie Spanplatten, Holzfaserplatten, Sperrholz usw. Als Werkzeuge kommen Schneidplatten
mit einer geraden, bombierten oder profilierten Schneidkante zum Einsatz. Die Schneidplatten
bestehen aus flachen Klingen einer Stärke zwischen ungefähr 1 mm und 3 mm. Der Messerkopf
ist im Betrieb auf einer Spindel einer Holzbearbeitungsmaschine drehfest angeordnet,
wobei direkt benachbart weitere Messerköpfe auf der Spindel befestigt sein können.
Die Verstellung des Fliehkeils (Spannen und Lösen) kann gemäss einem Aspekt der Erfindung
mittels einer einzigen Schraube für sämtliche Einsatzbreiten erfolgen. Dabei wird
die Schneidplatte beim Spannen bereits in Flugrichtung an die Anschlagleiste 85 gedrückt,
sodass sich die Schneidplatte bei rotierendem Werkzeugkopf nicht mehr weiter verschieben
kann.
[0070] In der obigen Beschreibung sind die Ausführungsbeispiele jeweils anhand eines im
Schnitt kreiszylindrischen Werkzeugkopfs, bei dem das Werkzeug in einer axialen (zur
Rotationsachse achsparallelen) Nut aufgenommen ist, beispielhaft beschrieben. In Rahmen
der Erfindung kann die Werkzeugaufnahme resp. Nut jedoch auch in einem Winkel zur
Rotationsachse verlaufen (z.B. konusförmiger Werkzeugkopf). Die Nut kann somit 3 räumliche
Winkel relativ zur Rotationsachse einnehmen und dadurch einen Spanwinkel, Kröpfungswinkel
und Achswinkel definieren.
- 1. Werkzeugkopf (11,11a,11b), insbesondere für eine Holzbearbeitungsmaschine, mit
einem zylinder-, kegelförmigen oder profilierten Grundkörper,
- der wenigstens zwei vorzugsweise gleichmässig über seinen Umfang verteilt angeordnete
Werkzeugaufnahmen (13) für die Aufnahme einer Schneidplatte (15) aufweist,
- wobei die Werkzeugaufnahmen (13) jeweils eine in radialer Richtung sich verengende
Nute (19) umfassen, in denen jeweils eine Schneidplatte (15) zwischen einer ersten
Seitenwand (27) der Nute (19) und einem Verschlusselement einspannbar ist, und
- zwischen der Schneidplatte (15) und der ersten Seitenwand (27) eine erste Formschlussverbindung
(85,85a,87) vorgesehen ist, und
- zwischen dem Verschlusselement (25) und einer der ersten Seitenwand (27) der Nut gegenüberliegenden
zweiten Seitenwand (31) ein Fliehkeil (23) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen dem Verschlusselement (25) und dem Fliehkeil (23) eine zweite Formschlussverbindung
(43,47) vorgesehen ist.
- 2. Werkzeugkopf (11,11a,11b) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fliehkeil
(23) eine Bohrung (57) mit einem Innengewinde aufweist, in welche eine Spannschraube
(29) einsetzbar ist, wobei der Fliehkeil (23) durch Drehen der Spannschraube (29)
in einer ersten Richtung in die Spannposition und durch Drehen der Spannschraube (29)
in einer zweiten, entgegengesetzten Richtung in die Werkzeugwechselposition bewegt
werden kann.
- 3. Werkzeugkopf (11,11a,11b) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Nutengrund
(65,67) ein Schraubenloch (69) mit Innengewinde vorgesehen ist und der Schaft der
Spannschraube (29) zwei Gewindeabschnitte (97,99) mit entgegengesetzten Schraubengewinden
aufweist, wobei der eine Gewindeabschnitt (97) mit dem Innengewinde des Schraubenlochs
(69) und der andere Gewindeabschnitt (99) mit dem Innengewinde der Bohrung (57) zusammenwirkt.
- 4. Werkzeugkopf (11,11a,11b) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass
die Spannschraube (29) drehbar aber in axialer Richtung unbeweglich in die Bohrung
(57) des Fliehkeils (23) eingesetzt ist.
- 5. Werkzeugkopf (11,11a,11b) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass das Verschlusselement (25) ohne Schrauben in der Aufnahme (13) aufgenommen ist.
- 6. Werkzeugkopf (11,11a,11b) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass das Verschlusselement (25) oder alternativ der Fliehkeil (23) mit wenigstens
einem Magneten (68) ausgestattet ist.
- 7. Werkzeugkopf (11,11a,11b) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass
der wenigstens eine Magnet (68) in eine Aussparung (71) des Verschlusselements (25)
oder des Fliehkeils (23) bündig mit deren Oberfläche eingesetzt ist.
- 8. Werkzeugkopf (11,11a,11b) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass ein Druck- oder Federelement (73,113a,113b) vorgesehen ist, das so positioniert
ist, dass es beim Einspannen des Werkzeugs in radialer Richtung auf die Schneidplatte
(15) einwirkt.
- 9. Werkzeugkopf (11,11a,11b) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Druck-
oder Federelement (73) am Verschlusselement (25) vorgesehen oder ausgebildet ist.
- 10. Werkzeugkopf (11,11a,11b) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Druck-
oder Federelement (113a,113b) am Werkzeugkörper (11) vorgesehen ist.
- 11. Werkzeugkopf (11,11a,11b) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
dass das Druck- oder Federelement (73) eine Feder ist, die in einem Stiftloch (81)
aufgenommen ist.
- 12. Werkzeugkopf (11,11a,11b) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
dass das Verschlusselement (25) als profilierbares Spanbrecherelement ausgebildet
ist.
- 13. Werkzeugkopf (11,11a,11b) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
dass der Fliehkeil (23) eine vordere Keilfläche (33) aufweist, die zur ersten Seitenwand
(27) der Nut orientiert ist, und eine der Keilfläche (33) gegenüberliegende Rückenfläche
(35), die zur zweiten Seitenwand (31) der Nut (19) orientiert und einen spitzen Winkel
zur vorderen Keilfläche (33) einnimmt.
- 14. Werkzeugkopf (11,11a,11b) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Keilfläche
(33) eine in axialer Richtung verlaufende rinnenförmige Vertiefung (37) aufweist.
- 15. Werkzeugkopf (11,11a,11b) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass
an der Keilfläche (33) eine in axialer Richtung sich erstreckende Erhebung (43) vorgesehen
ist, welche am Fliehkeil angebracht oder als Element eingesetzt wurde (z.B. als Welle).
- 16. Werkzeugkopf (11,11a,11b) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Seitenwand (27) der Nut (19) mit einer vom Zentrum des Werkzeugkopfes
(11,11a,11b) ausgehenden Radialen einen Winkel zwischen 0 und 40 Grad, vorzugweise
zwischen 15 und 35 Grad und besonders bevorzugt zwischen 20 und 30 Grad einnimmt.
- 17. Werkzeugkopf (11,11a,11b) nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
dass der Fliehkeil (23) einen Boden aufweist, der mit einer vorzugsweise parallel
zur Längsachse der Bohrung sich erstreckenden Stufe (53) ausgebildet ist, sodass eine
an die vordere Keilfläche (33) angrenzende, erste Bodenfläche (49) und eine an die
Rückenfläche angrenzende, zweite Bodenfläche (51) vorhanden sind.
- 18. Werkzeugkopf (11,11a,11b) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite
Bodenfläche (33) mit der Rückenfläche (35) einen Winkel ≥ 90 Grad, vorzugsweise zwischen
90.1 und 95 Grad und besonders bevorzugt zwischen 90.5 und 94 Grad einschliesst.
- 19. Werkzeugkopf (11,11a,11b) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
dass in der ersten Nutenwand (27) ein Zentrierbolzen (79) eingelassen ist für die
laterale Zentrierung der Schneidplatte (15) und gegebenenfalls des Verschlusselements
(25).
- 20. Werkzeugkopf (11,11a,11b) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen dem Fliehkeil (23) und dem Verschlusselement (25) eine dritte Formschlussverbindung
(105,107) vorgesehen ist für die laterale Zentrierung des Verschlusselements (25).
- 21. Schneidplatte (15) für einen Werkzeugkopf (11,11a,11b) einer Holzbearbeitungsmaschine,
insbesondere einen Werkzeugkopf (11,11a,11b) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 20,
mit einer Schneidplatte (15), einer an einer ersten Seite der Schneidplatte (15) ausgebildeten
Schneidkante (92) und einer als Positionierrinne dienenden Vertiefung (87), die auf
der der Schneidkante (92) gegenüberliegenden zweiten Seite der Schneidplatte (15)
vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,
dass die der Schneidkante diagonal gegenüberliegende Kante der Schneidplatte (15)
eine Funktionsfläche in Form einer Fase (94) oder einer Abrundung aufweist, deren
Tiefe vorzugsweise mindestens 15% der Schneidplattendicke beträgt.
- 22. Schneidplatte (15) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierrinne
(87) eckig, halbrund oder V-förmig ausgebildet sein kann.
- 23. Schneidplatte (15) nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die
Fase ≥ 0,6 mm der Schneidplattendicke beträgt..
- 24. Schneidplatte (15) nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet,
dass nur eine einzige Positionierrinne (87) vorgesehen ist, deren untere Kante (100)
sich in einem Abstand von < 10 mm und vorzugsweise < 8 mm von der Schneidplatten Grundfläche
(108) befindet.
- 25. Schneidplatte (15) nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet,
dass sich die Positionierrinne (87) innerhalb eines Klemmbereiches befindet, der einerseits
in der Tiefe durch den Absatz (91) der ersten Nutenwand (91) und andererseits in der
Höhe durch den Schnittpunkt der Deckenfläche (61) sowie der ersten Andruckfläche (39)
des Fliehkeils begrenzt wird.
- 26. Schneidplatte (15) nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet,
dass die Schneidplatte (15) zur lateralen Positionierung eine U-förmige Ausnehmung
(89) aufweisen kann.
- 27. Verfahren zum Einsetzen und Spannen einer Schneidplatte (15) in einer Aufnahme
eines Werkzeugkopfes (11,11a,11b), mit folgenden Verfahrensschritten:
- Einsetzen der Schneidplatte (15) in den Spalt zwischen einer ersten Seitenwand (27)
der Nut (19) und einem Verschlusselement (25);
- Herstellen einer ersten formschlüssigen Verbindung zwischen der Schneidplatte (15)
und der ersten Seitenwand (27) der Nut, und
- Spannen der Schneidplatte (15) mit Hilfe eines Fliehkeils (23),
weiter gekennzeichnet durch,
- Herstellen einer zweiten formschlüssigen Verbindung (43,47) zwischen dem Verschlusselement
(25) und dem Fliehkeil (23) beim Einsetzen des Verschlusselementes (25) in die Werkzeugaufnahme
(13).
- 28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidplatte (15)
in Fliehkraftrichtung mittels einer am Fliehkeil (23) angreifenden Spannschraube (29)
eingespannt wird.
- 29. Verfahren nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidplatte
(15) vor Erreichen der endgültigen Spannposition gegen einen Anschlag (85) gepresst
wird.
- 30. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die
Schneidplatte (15) mit Hilfe eines elastischen Druckelements (73,113a,113b) radial
positioniert wird.
- 31. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die
Schneidplatte (15) in der Wechselposition ans Verschlusselement (25) gezogen (durch
Magnet) oder gedrückt (durch Druckelement) wird.
- 32. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass der
Fliehkeil (23) mit Hilfe der Spannschraube (29) gelöst wird.
- 33. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass das
Verschlusselement (25) in der Wechselposition formschlüssig vom Fliehkeil (23) gehalten
wird.
- 34. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass das
Spannen der Schneidplatte (15) auf Anschlag und in Flugrichtung erfolgt.
- 35. Werkzeugsystem mit einem Werkzeugkopf gemäss einem der Ansprüche 1 bis 20 und
einer Schneidplatte (15), wobei die Schneidplatte (15) folgende Merkmale aufweist:
- eine an einer ersten Seite der Schneidplatte (15) ausgebildete Schneidkante (92),
- eine als Positionierrinne dienende Vertiefung (87), die auf der der Schneidkante (92)
gegenüberliegenden zweiten Seite der Schneidplatte (15) vorgesehen ist, und
- eine der Schneidkante diagonal gegenüberliegende eine Funktionsfläche in Form einer
Fase (94) oder Abrundung.
- 36. Werkzeugsystem nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Fase (94) grösser
als 0,6 mm in Schneidplattendicke gesehen ist.
- 37. Werkzeugkopf (11,11a,11b), insbesondere für eine Holzbearbeitungsmaschine, mit
einem zylinder-, kegelförmigen oder profilierten Grundkörper,
- der wenigstens zwei vorzugsweise gleichmässig über seinen Umfang verteilt angeordnete
Werkzeugaufnahmen (13) für die Aufnahme einer Schneidplatte (15) aufweist,
- wobei eine einzelne Werkzeugaufnahme (13) durch eine in radialer Richtung offene Nute
(19) gebildet ist, die eine erste Seitenwand (27) und eine zweite, der ersten Seitenwand
(27) gegenüberliegende zweite Seitenwand (31) umfasst, und
- einem Fliehkeil (23), der in der Nut (19) anordenbar ist, um eine zwischen der ersten
Seitenwand (27) und dem Fliehkeil (23) angeordnete Schneidplatte (15) festzuklemmen,
indem der Fliehkeil (23) mittels einer Spannschraube (29) radial nach aussen bewegt
wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Werkzeugaufnahme ein Federelement (73,113a,113b; 133) vorgesehen ist,
das eine in die Werkzeugaufnahme eingesetzte Schneidplatte (15) an einen Anschlag
(85,85a) presst.
- 38. Werkzeugkopf (11a-f) nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement
(73;113a,113b; 133) eine Feder (133) oder ein elastisch verformbares Kunststoff- oder
Metallteil (73;113a,113b) ist.
- 39. Werkzeugkopf (11a-f) nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement
(73;113a,113b; 133) in eine Ausnehmung (89) der Schneidplatte (15) eingreift.
- 40. Werkzeugkopf (11a-f) nach einem der Ansprüche 37 bis 39, dadurch gekennzeichnet,
dass das Federelement (73;113a,113b; 133) entweder in einer Bohrung (81) des Werkzeugkopfes
oder an einer zwischen dem Fliehkeil (23) und der Schneidplatte (15) anordenbares
Verschlusselement (25) angeordnet ist.
- 41. Verfahren zum Positionieren einer Schneidplatte (15) in einer Werkzeugfnahme eines
Werkzeugkopfes (11a-f),
dadurch gekennzeichnet,
- dass eine in die Werkzeugaufnahme eingesetzte Schneidplatte (15) mit Hilfe eines in
der Werkzeugaufnahme vorgesehenen Federelementes (73;113a,113b; 133) an einen Anschlag
(85,85a) gedrückt wird.
- 42. Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (73;113a,113b;
133) eine radial nach aussen wirkende Kraft auf die Schneidplatte (15) ausübt.
- 43. Verfahren nach Anspruch 41 oder 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierung
selbstätig beim Einspannen des Werkzeugs erfolgt.
- 44. Verfahren nach einem der Ansprüche 41 biss 43, dadurch gekennzeichnet, dass das
Federelement für die radiale und die laterale Positionierung sorgt.
Legende
[0071]
- 11, 11a-d
- Werkzeugkopf
- 13
- Werkzeugaufnahmen
- 15
- Schneidplatte
- 17
- Drehachse des Werkzeugkopfes
- 19
- Nut
- 21
- Profilmesser
- 23
- Fliehkeil
- 25
- Verschlusselement
- 27
- erste Nutenwand der Nut
- 29
- Schraube
- 31
- zweite Nutenwand der Nut
- 33
- vordere Keilfläche
- 35
- Rückenfläche
- 37
- Vertiefung
- 39
- erste Andruckfläche
- 41
- zweite Andruckfläche
- 43
- Wulst am Fliehkeil 23
- 47
- Axiale Vertiefung des Verschlusselements
- 49
- erste Bodenfläche
- 51
- zweite Bodenfläche
- 53
- Stufe
- 55
- Langlöcher
- 57
- Schraubenloch
- 59
- Längsachse
- 61
- Deckenfläche
- 63
- Innengewinde des Schraubenlochs 57
- 65
- erste Nutengrundfläche
- 67
- zweite Nutengrundfläche
- 68
- Magnet
- 69
- Schraubenloch
- 70
- Innengewinde des Schraubenlochs 69
- 71
- Aussparung für die Aufnahme eines Magneten 68
- 73
- Druckelement in Form eines Noppens
- 75
- Löcher im Verschlusselement für die Aufnahme der Noppen 73
- 77
- U-förmige Ausnehmung im Verschlussstück
- 79
- Zentrierbolzen
- 81
- Stiftloch
- 83
- Rille für die Aufnahme der Anschlagleiste 85
- 85,85a
- Anschlagleiste
- 87
- längliche Vertiefung in der Schneidplatte, Positionierrinne
- 89
- U-förmige Ausnehmung in der Schneidplatte
- 90
- Schneidplattenbrust
- 91
- Absatz der ersten Nutenwand
- 92
- Schneidkante
- 93
- hinterer Wandabschnitt
- 94
- Funktionsfläche an der Schneidplatte 15 als Fase oder Abrundung
- 95
- vorderer Wandabschnitt der Nut 19
- 97
- vorderer Gewindeabschnitt der Nut 19
- 99
- hinterer Gewindeabschnitt
- 100
- untere Kante der Nut 87
- 101
- Angriffsmittel an der Schraube 29
- 102
- Mittelachse
- 103
- Einschnürung an der Schraube 29
- 105
- Zentrierelement, Zentriernoppe am Fliehkeil 23
- 107
- Vertiefung im Verschlusselement 25a
- 108
- Grundfläche der Schneidplatte
- 109
- Grund des Verschlusselements 25,25a
- 111
- Mittelachse des Verschlusselements 25a
- 113a,113b
- Verschiedene Ausführungen des Druckelements
- 115
- Erweiterter Stiftlochabschnitt
- 117
- obere Kante der Anschlagleiste 85
- 119
- obere Kante der Nut 87
- 121
- Sackloch für Druckelement 113b
- 123
- Stirnfläche des Werkzeugkopfes 11d
- 125
- Verstärkungselemente für Abplattmesserkopf
- 127
- Rillen im Fliehkeil 23 zur Aufnahme der Verstärkungselemente 125
- 129
- Kopf der Spannschraube 29a
- 131
- Zentrierfortsatz
- 133
- Druckelement
- 135
- Spannabschnitt
- 137
- Federzunge
- 139
- Nase der Federzunge
1. Werkzeugkopf (11a-d,f) für eine Holzbearbeitungsmaschine, mit einem zylinder-, kegelförmigen
oder profilierten Grundkörper zur rotierenden Bearbeitung eines Werkstücks, der wenigstens
zwei vorzugsweise gleichmässig über seinen Umfang verteilt angeordnete Werkzeugaufnahmen
aufweist, wobei die Werkzeugaufnahmen (13) jeweils eine Nute (19) umfassen, in der
jeweils eine Schneidplatte (15) in den Spalt zwischen einer ersten Nutenwand (27)
der Nute (19) und einem als Druckbacke dienenden Verschlusselement (25) einspannbar
ist (S. 4, Z. 3 - 6),
weiter gekennzeichnet durch
ein am Werkzeugkörper vorgesehenes Druckelement (73;113a,113b;133), das so positioniert
ist, dass es beim Einspannen der Schneidplatte in radialer Richtung auf die Schneidplatte
(15) einwirkt und diese selbsttätig nach radial aussen an einen Anschlag (85,85a)
presst [urspr. Ansprüche 37,41, 8 und 10 und S. 10, Z. 25 - 30 sowie S. 10, Z. 17
- 20].
2. Werkzeugkopf (11a-d,f) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (85,85b) an der ersten Nutenwand (27) vorgesehen ist. [S. 15, Z. 27-30
und Fig. 1,2,3,11,12,13,14,15,16,20,21]
3. Werkzeugkopf (11a-d,f) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (85, 85b) eine Anschlagleiste (85) ist, die in einer Rille (83) der
ersten Nutenwand (27) formschlüssig aufgenommen ist [S. 15, Z. 27-30] oder die integral
mit dem Werkzeugkörper ist [S. 19 Z. 7 - 9].
4. Werkzeugkopf (11a-d,f) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagleiste (85,85b) in der Spannposition zwecks genauer Positionierung mit
einer Nut (87) in der Schneidplatte (15) zusammenwirkt und diese Nut (87) eine bestimmte
Distanz, vorzugsweise um 5% und besonders bevorzugt um wenigstens 10% breiter als
die Anschlagleiste (85,85b) ist. [S. 16, Z. 1-5]
5. Werkzeugkopf (11a-d,f) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (73;113a,113b;133) eine Feder [S. 10, Z. 22] oder ein elastisch
verformbares Kunststoff- oder Metallteil ist [S. 10, Z. 22 - 23].
6. Werkzeugkopf 11a-d,f) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (73;113a,113b;133) dort angeordnet ist, wo die untere Grundfläche
(108) der Schneidplatte (15) auf einem Absatz (91) der Werkzeugaufnahme aufliegt,
sodass das Druckelement (73;113a;113b;133) mit der unteren Grundfläche (108) der Schneidplatte
(15) zusammenwirken kann. [S. 6, Z. 12 - 15].
7. Werkzeugkopf (11a-d,f) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (113b;133) in einer Bohrung (81,121) des Werkzeugkopfes angeordnet
ist. [Anspruch 40]
8. Werkzeugkopf (11a-d,f) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (113a) hülsenförmig und in einen erweiterten, vorderen Stiftlochabschnitt
(115) eines Stiftlochs (81) eingesetzt ist, wobei das hülsenförmige Druckelement an
einem Stift (79) im Werkzeugkopf angeordnet ist. (Stütze: S. 18, Z. 3 bis 5 und Fig.
11 und 12).
9. Werkzeugkopf (11a-d,f) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (73) am Verschlusselement (25) vorgesehen oder ausgebildet ist.
[urspr. Anspruch 40]
10. Werkzeugkopf (11a-d,f) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (133) in eine Ausnehmung (89) der einzuspannenden Schneidplatte
(15) eingreift.[Anspruch 39]
11. Verfahren zum Positionieren einer Schneidplatte (15) in einer Werkzeugfnahme eines
Werkzeugkopfes (11a-d,f) mit einem zylinder-, kegelförmigen oder profilierten Grundkörper
zur rotierenden Bearbeitung eines Werkstücks, wobei die Werkzeugaufnahme jeweils eine
Nute (19) umfasst, in der jeweils eine Schneidplatte zwischen einer ersten Nutenwand
(27) der Nute (19) und einem als Druckbacke dienenden Verschlusselement (25) einspannbar
ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine in die Werkzeugaufnahme eingesetzte Schneidplatte (15) während dem Spannvorgang
(S. 21, Z. 3) mit Hilfe eines elastischen Druckelements (73;113a,113b;133) formschlüssig
[Anspruch 27] an einen Anschlag (85,85a) radial nach aussen gedrückt wird. [Ansprüche
41 und 10, sowie S. 10, Z. 25 - 30]
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidplatte (15) vor Erreichen der endgültigen Spannposition gegen einen Anschlag
(85) radial nach aussen gepresst wird. [urspr. Anspruch 29 und S. 9, Z. 17 - 18, S.
10, Z. 25 - 30]
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidplatte (15) mit Hilfe des elastischen Druckelements (73;113a,113b;133)
selbsttätig radial nach aussen positioniert wird. [urspr. Anspruch 30 sowie S. 10,
Z. 17 - 20, S. 18, Z. 12 - 13]
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale und laterale Positionierung selbsttätig beim Einspannen der Schneidplatte
(15) erfolgt [S. 11, Z. 1 und 2].
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidplatte (15) beim Lösen des Klemmmechanismus zusätzlich verkippt wird [S.
5, Z. 25 - 26].
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidplatte (15) in der Wechselposition durch das Druckelement (73;113a,113b)
ans Verschlusselement (25) gedrückt wird. [Anspruch 31].
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in der Werkzeugwechselposition die Schneidplatte (15) durch ein Verkippen freigestellt
wird (S. 15, Z. 5 - 8).
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass in der Werkzeugwechselposition die untere Kante (100) der Nut (87) in der Schneidplatte
(15) gegenüber der ersten Nutenwand (27) um einen Winkel >90° verkippt ist (S. 6,
Z. 16 und S. 17, Z. 23 und Z. 19 bis 30).