[0001] Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung zum Zuschneiden dünnwandiger, mehrschichtiger
Hohlprofile der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
[0002] Bei der Schneidvorrichtung nach der DE-OS 33 34 165 wird zum Zuschneiden von Wabenstruktur
aufweisenden Leichtbaukörpem als ein mit einer hohen Drehzahl rotierender Schneidkörper
ein kreisscheibenförmiges bis glockenförmiges Schneidmesser verwendet, dessen in Bewegungsrichtung
des Umfanges weisende Zahnflanken als stetig entgegen der Bewegungsrichtung des Messers
ansteigende Schneidkanten ausgebildet sind.
[0003] Im Gegensatz zu einem Fräser, welcher beim Trennen eines Zuschnitts vom Abfall einen
Span auslöst, weisen beim erfindungsgemäßen Schneidmesser die Schneidkanten exakt
in Umfangsrichtung. Die Schneidkanten gelangen aufeinanderfolgend mit dem durchzutrennenden
Material in Eingriff und weisen infolge der hohen Drehzahl des Schneidmessers eine
so hohe Auftreffgeschwindigkeit auf, daß auch dünnwandige und empfindliche Wabenstrukturen
des zu zerschneidenden Materials infolge ihrer Massenträgheit der jeweiligen Schneidkante
nicht ausweichen, sondem stehenbleiben und somit glatt durchgetrennt werden. Dieser
Umstand ist besonders beim Zuschneiden von Sandwich-Auskleidungskörpem für den Flugzeugbau
wesentlich.
[0004] Das Schneidmesser sitzt vorzugsweise an der Stirnfläche eines rotierenden Verdrängungskörpers,
der glatt oder als Scheibenfräser ausgebildet sein kann und der dazu dient, den abgetrennten
Abfall zu zerkleinern oder von der Schnittstelle wegzulenken.
[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Schneidmesser der eingangs
genannten Schneidvorrichtung dahingehend weiterzubilden, daß bei vereinfachter Herstellung
des Schneidmessers dieses dahingehend weitergebildet ist, daß es den Zuschnitt gekrümmter
Konturen noch besser ermöglicht, als dies mit dem eingangs genannten Schneidmesser
der Fall ist.
[0006] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
[0007] Hierbei sind nicht nur in Drehrichtung weisende Zahnflanken, sondern auch die entgegengesetzt
weisenden Zahnflanken als im wesentlichen geradlinige Schneidkanten ausgebildet, die
an den Zahnspitzen und im Zahngrund jeweils winklig aneinanderstoßen. Die Zähne sind
somit nicht nur in ihrer Kontur symmetrisch ausgebildet, sondem weisen auch sowohl
in als auch entgegen der Drehrichtung weisende, scharf geschliffene Schneidkanten
auf. Ein solches Schneidmesser ist besonders beim Kurvenfräsen, wo die Vorschubrichtung
ständig wechselt, von Vorteil, weil die Schneideigenschaften infolge der Symmetrie
der Zähne nach allen Vorschubrichtungen hin gleich sind.
[0008] Ferner kann beim Zuschnitt komplizierter Konturen, wenn die Vorschubrichtung umgekehrt
wird, gleichzeitig auch die Drehrichtung gewechselt werden, so daß z.B. die Schneidkanten
unabhängig von der Vorschubrichtung stets von außen gegen die Oberfläche des zu schneidenden
Leichtbaukörpers auftreffen, so daß verhindert wird, daß die nach außen hin nicht
mehr abgestützte Haut des Leichtbaukörpers an der Schnittstelle aufgeworfen wird.
[0009] Versuche haben ergeben, daß eine feste Relation zwischen Zähnezahl und Durchmesser
des Schneidmessers zu besonders guten Werten führt. Diese Relation beträgt, wenn man
den Durchmesser des Schneidmessers in mm angibt, zwischen 55 bis 70 zu 20 bis 25 und
liegt bevorzugt bei etwa 63 zu 22.
[0010] Der bevorzugte Scheitelwinkel der Zähne, in Radialrichtung des Schneidmessers gemessen,
liegt bevorzugt im Bereich von 140 bis 160° und beträgt vorzugsweise etwa 150
0.
[0011] Dieser Scheitelwinkel ergibt, zusammen mit dem oben genannten bevorzugten Verhältnis
zwischen Durchmesser und Zähnezahl, eine Länge einer jeden Schneidkante im Bereich
von etwa 5 mm, und zwar unabhängig vom Durchmesser des Schneidmessers.
[0012] Das erfindungsgemäße Schneidmesser ist fliegend an seiner Antriebswelle gelagert
und kann an seiner von dieser Antriebswelle abgelegenen Seite bzw. Stirnseite eine
Radialebene aufweisen, welche von den Schneidkanten begrenzt ist. Gemäß einer bevorzugten
Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch diese Seite um einen Freiwinkel hinterschnitten,
der bis zu 10° betragen kann und bevorzugt etwa 5° beträgt, um zu verhindern, daß
am Anschnitt des Leichtbaukörpers dessen Struktur durch das vorbeilaufende Messer
unter Umständen beschädigt werden könnte.
[0013] Die Schneidkanten weisen, in Axialrichtung gesehen, einen Schneidwinkei von 20 bis
30° und vorzugsweise 25° auf.
[0014] Die axialen Seitenflanken der Zähne werden von im wesentlichen geraden Flächen gebildet,
deren Erzeugende jeweils die zugehörige Schneidkante ist und die einen Winkel zueinander
aufweisen, der zwischen 165° und 175° liegt und bevorzugt etwa 168° beträgt. Diese
Flächen, deren gegenseitige Schnitte die Schneidkanten bilden, weisen die Neigung
des Freiwinkels bzw. Schneidwinkels auf. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht eine
besonders einfache Herstellung mittels nur eines einzigen Schleifwerkzeuges, das den
gleichen Scheitelwinkel aufweist wie jener Winkel, um welchen die Flächen zueinander
geneigt sind, und das jeweils in einer Axialebene des Scheibenmessers in Richtung
des Schneidwinkels bzw. Freiwinkels durch den Messerrohling geführt wird. Das erfindungsgemäße
Schneidmesser ist somit mit einer einfachen Vorrichtung unter Verwendung nur eines
einzigen Schleifwerkzeuges zur Formung aller Schneidkanten, Zahnspitzen und Flächen
herstellbar. Hierbei sollte der Außenumfang an der Stirnseite deren Innenumfang überragen,
so daß ein Auslauf für das Werkzeug gebildet ist.
[0015] Während an der von der Stirnseite abgewandteri Rückseite des Schneidmessers die Zahn-Begrenzungsflächen
scharfkantig aneinanderstoßen und Kanten bilden, welche, jeweils in einer Axialebene
liegend, zu den Zahnspitzen hin verlaufen, grenzen die entsprechenden Flächen an der
Stirnseite des Schneidmessers vorzugsweise nicht unmittelbar aneinander, sondern lassen
noch einen - schmalen Streifen frei, der in der Größenordnung einiger weniger Zehntel
mm liegen kann. Diese freigelassenen Streifen liegen alle auf einer flachen Kegelfläche,
die koaxial zum Schneidmesser angeordnet ist und deren Kegelwinkel mit dem Freiwinkel
zusammenfällt. Durch Weglassen der - scharfen, etwa radial verlaufenden Trennkanten
an der Stirnseite des Schneidmessers, das dem Zuschnitt zugewandt ist, wird die Schnittfläche
des Zuschnitts nicht hohen, schlagartigen Belastungen ausgesetzt, so daß eine Verformung
der Schnittkanten der mit dem erfindungsgemäßen Schneidmesser abgetrennten Wabenstruktur
vermieden wird.
[0016] Wie bereits eingangs erwähnt, weist das erfindungsgemäße Schneidmesser bevorzugt,
wie auch das Schneidmesser der eingangs genannten Schneidvorrichtung, eine Abweiseinrichtung
zum besseren Abdrängen abgeschnittenen Materials auf, welche an der von seiner Stirnfläche
abgewandten Seite des Schneidmessers angeordnet ist und bevorzugt bei der End-und
Feinbearbeitung eingesetzt wird.
[0017] Diese Abweiseinrichtung kann beispielsweise aus einem ortsfesten Abweisblech oder
einer Abweiskurve bestehen, welche etwa eine Fortsetzung des vom Schneidmesser gebildeten
Kegelstumpfes bildet.
[0018] Gemäß der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 7 ist aber die Abweiseinrichtung
als Rotationskörper ausgebildet, der koaxial zum Schneidmesser und auf dessen Drehwelle
gemeinsam mit diesem drehbar angebracht ist. Eine solche Abweiseinrichtung ist imstande,
einen kon tinuierlichen Übergang des abgeschnittenen Materials vom eigentlichen Schneidmesser
zur Abweiseinrichtung zu bilden und somit zu verhindern, daß durch diskontinuierliches
Abweisen eine Rückwirkung auf die Qualität der Schnittstelle ausgeübt wird.
[0019] Der Außenumfang der Abweiseinrichtung ist bevorzugt kleiner als jener der Zahnspitzen
des Schneidmessers, aber größer als der Zahnfußdurchmesser des Schneidmessers. Die
Abweiseinrichtung greift somit in den vom Werkzeug geschaffenen Schnittspalt ein,
ohne die eigentliche Schnittstelle zu beeinträchtigen, und ist somit imstande, den
Abfall möglichst frühzeitig von der Schnittstelle wegzuführen, so daß auch losgetrennte
oder abgebrochene, kleine Partikel die Schnittstelle nicht beeinträchtigen.
[0020] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 10 ist die Abweiseinrichtung
als Scheibenfräser ausgebildet, der das abgeschnittene Material in unmittelbarer Nähe
der Schnittstelle zerkleinert, so daß es weggeblasen oder aufgesaugt werden kann.
Durch diese Ausgestaltung ist besonders wirksam verhindert, daß etwa größere, abgetrennte
Materialstücke eine Hebelwirkung auf das noch nicht geschnittene Material ausüben
und dieses zum Einknicken veranlassen können. Durch die Richtung der Fräszähne kann
bestimmt werden, ob das Material abgeschnitten oder abgebrochen wird. Der Scheibenfräser
weist bevorzugt schräg verlaufende Schneiden auf, die ihrerseits bevorzugt in einer
Kreiszylindermantelfläche verlaufen. Durch die Anstellung dieser Schneiden bezüglich
der Drehrichtung und durch den Anstellwinkel können die Abführung der Späne, die Rückwirkung
des Scheibenfräsers auf die Schnittstelle des Schneidmessers, Materialparameter und
dergleichen berücksichtigt bzw. gesteuert werden. Ein Drehrichtungswechsel ist hier
nicht möglich, da die Drehrichtung durch die Richtung der Fräszähne festgelegt ist.
[0021] Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist die Abweiseinrichtung als Scheibe
ausgebildet, die eine glatte, in Umfangsrichtung verlaufende Hohlkehle aufweist. In
einer solchen Hohlkehle wird das abgeschnittene Material nicht zerkleinert, sondern
abgelenkt, so daß das Problem der Entfernung kleiner, abgeschnittener Partikel von
der Schnittstelle nicht auftritt. Ferner ermöglicht diese Hohlkehlscheibe die Drehrichtungsumkehr
des Messers. Gemäß der Ausführungsform nach Anspruch 14 ist bevorzugt die Abweiseinrichtung
als schräg verzahntes Stirnrad ausgebildet. Dieses Stirnrad ist dadurch hergestellt,
daß eine spiralige Verzahnung in die äußere Umfangsfläche eines kreiszylindrischen
Körpers eingebracht ist, dessen Durchmesser jenem der oben erwähnten Abweiseinrichtung
entspricht.
[0022] Dieses schräg verzahnte Stimrad hat sich beim Zerkleinern und Abführung von Verschnitt
bisher am besten bewährt, wobei es zu keinerlei Störungen des eigentlichen Schnittbereiches
gekommen ist.
[0023] Erstaunlicherweise ist die Orientierung der - schräg oder spiralig verzahnten Nuten
bezüglich der Vorschubrichtung des Werkzeugs gleichgültig; es kommt in jedem Falle
zur erwähnten, vorteilhaften Wirkung.
[0024] Diese Zähne sind gemäß einer weiteren Ausgestaltung asymmetrisch ausgebildet, wobei
die Zahnspitzen in Drehrichtung versetzt sind und zur Drehrichtung hin als Schneiden
angeschliffen sind. Während der Abstand der Schneidkantendrehachse, in Drehrichtung
gesehen, zunimmt, nimmt der Abstand der Zahnflanke eines jeden Zahnes, von der Schneide
aus beginnend, in Drehrichtung ab.
[0025] Durch die Verwendung asymmetrischer Zähne wird nicht nur eine günstige Orientierung
der Schneide bezüglich dem vom eigentlichen Schneidmesser abgetrennten Abfall erreicht,
sondem zudem auch eine höhere Festigkeit der Zähne.
[0026] Gemäß der weiteren Ausgestaltung nach Anspruch 16 sind in Umfangsrichtung des Stimrades
verlaufende Spanbrechemuten vorgesehen, welche gemäß einer weiteren_ Ausgestaltung
jedoch nur verhältnismäßig flach sind, so daß deren Tiefe die Höhe der Zahnspitze
nicht überschreitet, also die Höhe jenes Abschnitts des Zahnes, der durch einen Anschliff
zur Bildung der Schneide abgeschrägt ist.
[0027] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Spanbrechemuten als ein-oder
mehrgängiges Feingewinde ausgebildet, was nicht nur die Herstellung der Nuten vereinfacht,
sondem auch noch die Möglichkeit gibt, gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
die Steigung dieses Gewindes zu verwenden und derart anzuordnen, daß bei rotierendem
Werkzeug die Späne, die von den Zähnen der Abweiseinrichtung mitgenommen werden, in
den Spanbrechemuten ergriffen und von der Schnittstelle weggezogen werden.
[0028] Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der beigefügten, schematischen Zeichnung
noch näher erläutert.
[0029] In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 ein scheibenförmiges Schneidmesser und einen angrenzenden Scheibenfräser als
Abweiseinrichtung,
Fig. 2 das Schneidmesser der Fig. 1, mit einer angrenzend angebrachten Abweisrolle
als Abweiseinrichtung,
Fig. 3 die vergrößerte Stimansicht des - scheibenförmigen Schneidmessers der Fig.
1,
Fig. 4 einen vergrößerten Axialschnitt durch das scheibenförmige Schneidmesser der
Fig. 1,
Fig. 5 das Schneidmesser der Fig. 1, mit einem angrenzenden, spiral-bzw. - schrägverzahnten
Stimrad als Abweiseinrich- tung, und
Fig. 6 ein Schleifwerkzeug zur Herstellung des in der Zeichnung gezeigten Schneidmessers.
[0030] In Fig. 1 ist im Aufriß ein Rundschneidmesser bzw. scheibenförmiges Messer 1 gezeigt,
mit einer Mittelachse 2, welches auf der drehbaren Welle der Schneideeinrichtung anbringbar
ist.
[0031] Das Schneidmesser 1 hat einen Durchmesser von 63 mm und ist an seiner Stimfläche
3 durch einen flachen Hohlkegel begrenzt, der einen Kegelwinkel von z.B. 170° besitzt.
Dementsprechend beträgt in Fig. 4 der Freiwinkel ß z.B. 5°. Die Begrenzung durch den
genannten Hohlkegel erfolgt nur im randnahen Bereich des Schneidmessers 1, welches
weiter zur Mitte hin ausgenommen ist, um einen Auslauf für das in den Fig. 4 und 6
gezeigte Schleifwerkzeug zu bilden. Mittig ist das Schneidmesser 1 ausgebohrt, um
einen Wellenstumpf aufzunehmen, der seinerseits über die Stirnfläche 3 nicht überstehen
darf. Eine Mutter in der in Fig. 1 und 2 linken zentralen Ausdehnung dient der Befestigung.
Ferner ist die Stirnseite mit einer Planausdrehung 31 versehen, welche bis an die
Zähne heranreicht und als Auslauf für ein Schleifwerkzeug 35 dient.
[0032] Das Schneidmesser 1 weist an seinem Umfang 22 Zähne auf, deren sowohl in als auch
gegen der Drehrichtung weisende Zahnrücken 9 (sh. Fig. 3) jeweils als scharfe Schneidkante
ausgebildet sind.
[0033] Die seitlichen Zahnflanken sind jeweils auf der Süm-und Rückseite des Schneidmessers
1 als aneinander angrenzende, winklig zueinander geneigte, ebene Flächen 30 ausgebildet.
[0034] Wie in Fig. 3 gezeigt, sind von der ursprünglichen Stirnfläche 3 noch schmale Streifen
verblieben, die im wesentlichen parallele Kanten aufweisen, von den Zahnspitzen 34
ausgehen und zur Mitte des Schneidmessers hin verlaufen.
[0035] Die Ränder dieser schmalen Streifen 3' bilden die Grenzen der jeweiligen Flächen
30.
[0036] Da die Flächen 30 eben sind, müssen sie, um in der Außenkontur des Schneidmessers
zwischen den Zahnspitzen 34 eine ausgeprägte Senke zu hinterlassen, winklig zueinander
geneigt sein, wobei diese Neigung so gebildet ist, daß sie in einer geradlinigen Spur
31 aneinandergrenzen, welche von der Mitte der Senke zwischen zwei benachbarten Zähnen
34 ausgeht und zur Mitte des Schneidmessers hin gerichtet ist.
[0037] Wie ersichtlich, verlaufen somit die Zahnrücken bzw. Schneidkanten 9 nicht genau
in Umfangsrichtung des Schneidmessers, sondern nur die Zahnspitzen 34 liegen auf der
Kegelfläche 3, während die Schneidkanten, von dieser ausgehend, ein wenig zur Rückseite
des Schneidmessers hin geneigt sind.
[0038] Die Flächen 30 sind gegenüber einer Radialebene in Bezug auf die Mittelachse des
Schneidmessers jedoch nicht nur in Umfangsrichtung, sondern auch zur Achse hin geneigt.
Diese Neigung ist aus Fig. 4 ersichtlich und ist so angeordnet, daß jede der Schneiden
stirnseitig gegenüber einer Radialebene entsprechend dem Winkel des Kegels 3 um einen
Freiwinkel ß zurückgesetzt ist, der bevorzugt in der Größenordnung von 5° liegt, während
die Vorder-und Rückseite der Schneidkanten miteinander einen Schneidenwinkel a von
etwa 25° einschließen.
[0039] Auch die Rückseite der Zähne ist, was in der Zeichnung jedoch nicht dargestellt ist,
durch zwei winklig zueinander angeordnete Abtragungsflächen gebildet, die um den gleichen
Winkel zueinander geneigt sind, wie die stirnseitigen Flächen 30, so daß für deren
Herstellung das gleiche Werkzeug 35 verwendet werden kann, auf welches weiter unten
noch eingegangen wird. Hierbei sind die Flächen jedoch so angeordnet, daß sie auch
im Bereich der Zahnspritzen unmittelbar aneinandergrenzen und somit eine eine Gerade
bildende, von den Zahnspitzen 34 ausgehende und zur Achse hin weisende Spur bilden.
Die Zahnspitzen 34 weisen also nur an der Vorderseite die zur Achse hin verlaufenden
Streifen 3' auf, während, an der Zahnrückseite zur Achse hin eine scharfe Kante verläuft.
Im Bereich der Senken zwischen zwei benachbarten Zahnspitzen 34 bilden an der Schneidmesser-Rückseite
die beiden aneinander angrenzenden Flächen eine von der Mitte dieser Senke ausgehende
und zur Achse hin weisende geradlinige Spur.
[0040] Die Herstellung der Schneidezähne ist aus Fig. 4 ersichtlich: zur Herstellung wird
ein Schleifrad 35 verwendet, dessen Querschnitt symmetrisch dachförmig ausgebildet
ist und einen Scheitelwinkel y von etwa 168° aufweist (sh. Fig. 6). Dieses Schleifrad
35 wird in Richtungen bewegt, welche in Fig. 4 durch Pfeile gezeigt sind und den beiden,
den Schneidenwinkel a definierenden Neigungsrichtungen entsprechen. Hierbei werden
infolge des dachförmigen Querschnitts des Schleifrades 35 in einem Arbeitsgang zwei
benachbarte Flächen 30 an der Stirnseite bzw. entsprechende Flächen an der Rückseite
geschliffen, welche jeweils zwischen zwei benachbarten Zahnspitzen liegen. Zur Einbringung
der Zähne in den fertig vorgedrehten und vorgeschliffenen Rohling ist somit nur ein
einziges Werkzeug 35 erforderlich.
[0041] An das Schneidmesser 1 angrenzend und koaxial zu diesem ist auf der (nicht gezeigten)
Drehwelle ein Scheibenfräser 5 angebracht (Fig. 1). Der zylindrische Scheibenfräser
5 trägt an seinem Außenumfang Fräszähne 6.
[0042] Der Scheibenfräser 5 liegt unmittelbar am Schneidmesser 1 an und ist an seiner diesem
zugewandten Oberfläche kegelstumpfförmig ausgespart, so daß seine dem Schneidmesser
zugewandten Kanten der Fräszähne 6 ganz oder nahezu die diesen zugewandten Flanken
der Schneidezähne 10 berühren. Hierbei ist der Außenumfang des Scheibenfräsers 5 kleiner
als jener des Schneidemessers 1, aber größer als der Fußkreis der ihm zugewandten
Schneidezähne. Der Fußkreis des Scheibenfräsers 5 ist jedoch kleiner als jener der
Schneidezähne.
[0043] Die Fräszähne 6 können schräg oder spiralig verlaufen.
[0044] In Fig. 2 ist das gleiche Schneidmesser wie in Fig. 1 gezeigt, jedoch ist der Scheibenfräser
5 ersetzt durch eine Abweisrolle 7. Diese Abweisrolle weist dieselben Anschluß-und
Einbaumaße auf, wie der Scheibenfräser 5 der Fig. 1, ist aber an ihrem Umfang durch
eine glatte Hohlkehle 8 ausgebildet, die ein solches Innenprofil aufweist, daß bei
stetiger Verlängerung des Innenprofils der Hohlkehle 8 in Richtung zum Schneidmesser
1 hin die Verlängerung die Zahnspitzen schneidet.
[0045] Die Abweisrolle 7 ist, im Gegensatz zum Scheibenfräser 5, in ihrer Wirkungsweise
unabhängig von der Drehrichtung des Schneidmessers 1, welches sich dann, wie aus Fig.
3 ersichtlich, in Gegenrichtungen drehen kann, ohne deshalb die Schnittwirkung zu
verschlechtern.
[0046] Der Scheibenfräser 5 weist bevorzugt Zähne auf, welche, wie auch die Zähne des Schneidmessers
1, an ihrer in Bewegungsrichtung weisenden Zahnflanke eine allmählich zunehmende Zahntiefe
bzw. Zahnhöhe aufweisen.
[0047] Der in Steigung geschliffene Scheibenfräser bzw. Spanbrecher weist 12 Zähne auf und
hat entweder Rechts-oder Unksdrall.
[0048] Die Hohlkehle 8 der Abweisrolle 7 weist bevorzugt einen Radius von etwa 10 mm auf
und läuft an ihrer dem Schneidmesser 1 zugewandten Seite mit einem Winkel von 20°
gegenüber einer Radialebene aus.
[0049] Der Durchmesser der Abweisrolle bzw. des Scheibenfräsers ist vorteilhaft 3 bis 5
% kleiner als jener des Schneidmessers 1.
[0050] Die Zahntiefe des Scheibenfräsers 5 beträgt etwa 4,5 mm.
[0051] Die genannten Maße sind bevorzugte, in Versuchen erprobte Maße, welche ausdrücklich
vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung darstellen.
[0052] In Fig. 5 ist eine weitere Abweiseinrichtung 17 gezeigt, deren allgemeiner Aufbau
und deren Dimensionierung etwa jenen der Abweiseinrichtung 5 der Fig. 1 und der Abweiseinrichtung
7 der Fig. 2 entsprechen.
[0053] Wie diese ist auch die Abweiseinrichtung 17 der Fig. 5 einem Kreiszylinder einbeschreibbar,
wobei jedoch anstelle der Fräszähne 6 der Abweiseinrichtung 5 der Fig. 1 spiralig
bzw. schräg verlaufende Zähne 18 vorgesehen sind. In den Außenumfang der spiral-oder
schrägverzahnten Abweiseinrichtung 17 ist ein Feingewinde 19 eingeschnitten, das Spanbrechemuten
bildet. Die Tiefe der Spanbrechemuten 19 beträgt etwa ein Viertel der Höhe der Zähne
18.
[0054] An der Drehrichtung (Pfeil) vorne liegenden Flanke fallen die Zähne steil zum Zahngrund
hin ab, während sie an der rückwärtigen Flanke verhältnismäßig flach abfallen. Hierbei
erstreckt sich die erstgenannte, steilabfallende Zahnbrust bis zum Außenumfang der
Abweiseinrichtung, wobei die rückwärtige Zahnflanke in eine schräge Anschliffläche
20 übergeht, welche an die Zahnschneide angrenzt.
[0055] Das Feingewinde, das die Spanbrechemuten 19 bildet, weist eine Teilung von z.B. 1
bis 2 mm auf. Die Abweiseinrichtung 17 trägt 30 schräge Zähne.
1. Schneidvorrichtung zum Zuschneiden von Wabenstruktur aufweisenden Leichtbaukörpem,
mit einem mit hoher Drehzahl rotierenden Schneidkörper, der am Umfang Zähne aufweist,
wobei der Schneidkörper als mit seiner scharfen Umfangskante schneidendes, kreisscheibenförmiges
bis glockenförmiges Schneidmesser ausgebildet ist, dessen in Bewegungsrichtung des
Umfanges weisende Zahnflanken als stetig entgegen der Bewegungsrichtung des Messers
ansteigende Schneidkanten ausgebildet sind, wobei die Zähne eine symmetrische Kontur
aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß auch die entgegen der Bewegungsrichtung weisenden
Zahnflanken als im wesentlichen geradlinige, stetig in Bewegungsrichtung des Messers
ansteigende Schneidkanten - (9) ausgebildet sind, wobei die zwischen zwei Zahnspitzen
(34) liegenden Schneidkanten (9) im Zahngrund winklig aneinanderstoßen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Außendurchmesser
des Schneidmessers (1) zu dessen Zähnezahl wie 50 bis 70 zu 20 bis 25, bevorzugt wie
63 zu 22 verhält.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
in Umfangsrichtung des Schneidmessers (1) gemessene Scheitelwinkel an den Zahnspitzen
(34) etwa 140 bis 160°, bevorzugt etwa 150° beträgt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne
den Körper des Schneidmessers (1) an dessen Stirnseite überragen und bevorzugt um
einen Freiwinkel von bis zu 10°, bevorzugt von etwa 5°, zur Achse geneigt sind, und
daß die Zähne an den Schneidkanten (9) im Axialschnitt einen Schneidwinkel von 20°
bis 30°, vorzugsweise 25° aufweisen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die axial die Zähne begrenzenden,
zwischen jeweils zwei Zahnspitzen (34) gelegenen Zahnseiten (30) eben und von jeweils
zwei geradlinigen Erzeugenden gebildet sind, die zwischeneinander einen Winkel von
165° bis 175°, bevorzugt etwa 168°, einschließen und in Richtung des Schneid-bzw.
Freiwinkels bewegt sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den auf der Seite
des Freiwinkels beiderseits der Zahnspitzen (34) gelegenen Zahnseiten ein schmaler
Streifen (3') zur Achse hin verläuft, und daß alle diese Streifen (3') auf einer flachen
Kegelfläche (3) liegen, deren Achse mit jener des Schneidmessers (1) zusammenfällt
und deren diese Achse schneidende Erzeugende gegenüber der Normalen auf die Achse
um den Freiwinkel geneigt ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Abweiseinrichtung
(5;. 7), zum Abdrängen abgeschnittenen Materials, die an der von der ebenen oder hohlen
Stirnfläche (3) abgewandten Seite des Schneidmessers (1) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abweiseinrichtung
(6, 7) koaxial zum Schneidmesser (1) und auf dessen Drehwelle gemeinsam mit diesem
drehbar angebracht ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abweiseinrichtung
(5; 7) mit ihren dem Schneidmesser (1) zugewandten Außenumfangskanten an diesem ganz
oder nahezu anliegt, und daß der Außenumfang der Abweiseinrichtung (5; 7) kleiner
ist als jener der Zahnwurzeln des Schneidmessers (1).
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abweiseinrichtung als Scheibenfräser (5) ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibenfräser (5)
schräg verlaufende Schneiden aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der
Scheibenfräser (5) Fräszähne aufweist, deren in Drehrichtung weisende Flanken allmählich
ansteigen.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abweiseinrichtung als Scheibe (7) mit einer glatten, in Umfangsrichtung verlaufenden
Hohlkehle (8) ausgebildet ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abweiseinrichtung als schräg verzahntes Stirnrad (17) ausgebildet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Stirnrad (17) asymmetrische
Zähne aufweist, mit in Drehrichtung versetzten, als Schneiden (18) ausgebildeten Stirnradzahnspitzen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnrad-Zahnspitzen
(18) mehrere nebeneinanderliegende, etwa in Umfangsrichtung des Stirnrades (17) verlaufende
Spanbrechernuten (19) aufweisen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Spanbrechernuten
(19) die Höhe der Stirnrad-Zahnspitzen (18) nicht übersteigt.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanbrechernuten
(19) als Feingewinde ausgebildet sind.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung des Feingewindes
bezüglich der Drehrichtung derart angeordnet ist, daß die die Gewindegänge bildenden
Spanbrechernuten (19) bei Drehung des Schneidmessers (1) von den Schneidkanten (9)
weglaufen.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß bei vorgegebenem
Außendurchmesser (D) des Stimrades (17) die Zahntiefe etwa D/25, die Zähnezahl etwa
25 bis 50, die Stirnradbreite etwa D/3 und die Steigung der Spanbrechemuten (19) etwa
D/50 beträgt.