Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Unterlegplatte für
einen doppelseitigen Wendeschneideinsatz, der in einem mit mindestens einem Wendeschneideinsatz
auszustattenden Werkzeug zu fixieren ist, welches mindestens einen Sitz für
mindestens einen Wendeschneideinsatz hat, wobei die Unterlegplatte eine plattenförmige
Grundform mit einem runden oder polygonalen Umriß und einer unteren, auf eine
Fläche des Sitzes auflegbaren, im allgemeinen ebenen Auflagefläche und
einer oberen, den Wendeschneideinsatz tragenden Stützfläche hat, wobei
Auflagefläche und Stützfläche durch den Umfang der Unterlegplatte
definierende Seitenwände miteinander verbunden sind.
Ebenso betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Kombination aus
einer Unterlegplatte und einem doppelseitigen Wendeschneideinsatz, wobei der Wendeschneideinsatz
in einem Sitz eines Werkzeuges aufnehmbar und fixierbar ist und die Unterlegplatte
dabei zwischen dem Wendeschneideinsatz und einer Fläche des Sitzes liegt, wobei
der Wendeschneideinsatz auf der Unterlegplatte in dem Sitz zu fixieren ist und wobei
die Unterlegplatte eine plattenartige Grundform mit einem runden oder polygonalen
Umriß und einer unteren, auf einer Fläche des Sitzes auflegbaren, im allgemeinen
ebenen Auflagefläche und einer oberen, den Wendeschneideinsatz tragenden Stützfläche
hat, wobei Auflagefläche und Sitzfläche durch den Umfang der Unterlegplatte
definierende Seitenwände miteinander verbunden sind und wobei der Wendeschneideinsatz
ein innerhalb der Schneidkanten und im Abstand von diesen liegendes, durch eine
oder mehrere Auflageflächen definiertes Plateau aufweist und die Schneidkanten
des Wendeschneideinsatzes von einer gedachten Mittelebene, welche die beiden Seiten
des doppelseitigen Wendeschneideinsatzes voneinander trennt, einen variierenden
Abstand haben.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung auch ein entsprechendes
Werkzeug, welches mit mindestens einem Sitz für die Aufnahme einer Unterlegplatte
sowie einer Kombination aus Unterlegplatte und Schneideinsatz der vorstehend genannten
Art ausgestattet ist.
Eine entsprechende Unterlegplatte, ein entsprechender Schneideinsatz
und auch ein entsprechendes Werkzeug sind aus der DE
196 53 921 bekannt.
Aus dem europäischen Patent Nr. 0 501 410 B1 sind ebenfalls Unterlagen
für doppelseitige Schneideinsätze bekannt, wobei zwischen einer Unterlegplatte
und dem Schneideinsatz eine zusätzliche Schicht aus einem weicheren Material
angeordnet ist, die über die gesamte Stützfläche und die gesamte,
entsprechend zugewandte Auflagefläche des Schneideinsatzes hinweg mit Unterlegplatte
und Schneideinsatz in Kontakt steht.
Aus der deutschen Patentschrift Nr. 103 17 760 B4, deren Inhaberin
gleichzeitig Anmelderin der vorliegenden Erfindung ist, ist ein Schneideinsatz bekannt,
der dort allerdings ohne Verwendung einer Unterlegplatte beschrieben ist, ansonsten
aber in bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ebenfalls
Verwendung findet.
Die aus der DE 196 53 921
bekannte Unterlegplatte entspricht in ihrer Umrißform weitgehend den Umrissen
eines (eine Befestigungsbohrung umgebenden) zentralen Plateaus der Auflagefläche
des Wendeschneideinsatzes; insbesondere die oberen Kanten der Unterlegplatte haben
einen relativ großen lichten Abstand zu den ihnen nächstliegenden Schneidkanten
auf der der Unterlegplatte zugewandten Seite des Wendeschneideinsatzes. Die Umfangskontur
des Wendeschneideinsatzes steht deutlich über die Umfangskontur der zugehörigen
Unterlegplatte hervor. Dies bedeutet, daß bei einer spanenden Bearbeitung mit
Hilfe entsprechender Schneideinsätze, die auf der der Unterlegplatte zugewandten
Seite liegenden Schneidkanten des Schneideinsatzes relativ ungeschützt den
durch die aktive Schneidkante erzeugten und mitunter unkontrolliert umherfliegenden
Spänen ausgesetzt sind. Derartige Späne, die relativ hart sein können,
können während der Bearbeitung heftig auf nicht aktive Schneidkantenbereiche
einwirken und zu Ausbrüchen der harten aber vergleichsweise spröden Schneidkanten
führen.
Bei dem aus der EP 0 501 410
bekannten System wird diese Gefahr dadurch etwas abgemildert, daß die nicht
aktiven, der Unterlegplatte zugewandten Schneidkantenbereiche mit einer zusätzlich
eingefügten Zwischenschicht aus einem weicheren Material in Kontakt stehen.
Allerdings wird dieses Material nicht unter dem Gesichtspunkt des Schutzes der zugewandten
Kanten ausgewählt, sondern wird zur Dämpfung von Stoßbelastungen
bewußt weich gewählt und ist beispielsweise Kupfer oder Aluminium. Dieses
Material ist gegenüber dem Material des Schneideinsatzes so weich, so daß
es bei der Beaufschlagung durch die nicht aktiven Schneidkantenbereiche, die an
dem weichen Material anliegen, relativ leicht durch heftig aufschlagende Späne
verformt und weggedrückt wird und dabei dennoch die angrenzenden, nicht aktiven
Schneidkantenbereiche beschädigt werden können. Das weiche Material ist
insbesondere auch nicht zum Schutz der daran unmittelbar angrenzenden, nicht aktiven
Schneidkantenbereiche vorgesehen, sondern soll lediglich Stöße und Vibrationen,
die sich auf den Verschleiß der aktiven Schneidkante auswirken, stärker
dämpfen. Darüber hinaus hat eine solche weiche Materialschicht den
großen Nachteil, daß dadurch der Sitz und die Position des Schneideinsatzes
nicht ausreichend exakt definiert wird und vor allem während des Betriebs unter
Umständen nicht erhalten bleibt, weil aufgrund der auf den Schneideinsatz wirkenden,
einseitigen Kräfte, auch das weiche Material darunter entsprechend nachgibt,
so daß der Schneideinsatz verkantet und sich die Position seiner aktiven Schneidkante
verschiebt.
Die DE 103 17 760 B4
offenbart zwar Schneideinsätze, die durch eine innerhalb der Schneideinsätze
und der Spanformungsstrukturen angeordnete ebene Auflagefläche getragen werden,
die bezüglich einer gedachten Mittelebene durch den Schneideinsatz auf einem
tieferen Niveau liegt als die Schneidkanten und insbesondere auf einem tieferen
Niveau als die Eckbereiche der Schneidkanten, jedoch ist bei dem entsprechenden
Werkzeug wiederum nur eine Sitzfläche ohne Unterlegplatte vorgesehen, deren
Konturen lediglich den Bereich der zentralen Auflageflächen erfassen und die
nicht aktiven Schneidkanten, auf der der aktiven Seite des Schneideinsatzes gegenüberliegenden
Seite ungeschützt fassen.
Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung
die Aufgabenstellung zugrunde, eine Unterlegplatte und entsprechende Kombinationen
aus Unterlegplatten und Wendeschneidplatten, sowie entsprechende Werkzeuge bereitzustellen,
welche einen sehr präzisen Sitz der Wendeschneidplatte gewährleisten und
dennoch auch die Schneidkanten auf der der der Unterlegplatte zugewandten Seite
des Schneideinsatzes vor einer nachteiligen Beaufschlagung und Beschädigung
durch auftreffende Späne besser schützen.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich der entsprechenden Unterlegplatte
dadurch gelöst, daß die Stützfläche der Unterlegplatte ein im
Abstand von den Seitenflächen angeordnetes Plateau aufweist, das parallel zu
der unteren Auflagefläche verläuft und daß die am Übergang zwischen
den Seitenwänden und der Stützfläche gebildeten oberen Kanten der
Unterlegplatte einen variierenden Abstand zu der Ebene der Auflagefläche haben.
Dies bedeutet konkret, daß die Unterlegplatte eine ebene Auflagefläche
hat, die auf eine entsprechende Sitzfläche im Sitz eines Werkzeuges auflegbar
ist, während sie auf der gegenüberliegenden Seite ein zur unteren Auflagefläche
paralleles Plateau hat, welches als Stützfläche für die entsprechenden
Auflageflächen eines Schneideinsatzes dienen kann, wobei aber der Abstand der
Ebene dieses Plateaus zu den oberen Kanten, die am Übergang zwischen Umfangsflächen
und Stützfläche der Unterlegplatte gebildet werden, variiert.
Der Umriß einer solchen Unterlegplatte kann daher ohne weiteres
den Konturen eines Wendeschneideinsatzes angepaßt werden und die oberen Kanten
können zu den gegenüberliegenden Schneidkanten eines auf der Unterlegplatte
aufliegenden Schneideinsatzes einen korrespondierenden Verlauf haben. Eine insbesondere
dadurch mögliche Anpassung der Außenkontur der Unterlegplatte an die Außenkonturen
des Schneideinsatzes führt zu einer weitgehenden Bedeckung der Spanformungsstrukturen
und auch der nicht aktiven Schneidkanten, die der Stützfläche der Unterlegplatte
unmittelbar gegenüberliegen.
Eine bevorzugte Variante der Unterlegplatte hat obere Kanten, die
ganz oder überwiegend und zumindest in den Eckbereichen eines polygonalen Umrisses
der Ebene der unteren Auflagefläche näher liegen als das Plateau. Dies
entspricht der Ausgestaltung eines korrespondierenden Schneideinsatzes, bei welchem
ein zentrales Auflageplateau überwiegend tiefer liegt als die umlaufenden Schneidkanten.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind dabei die
oberen Kanten der Unterlegplatte so ausgebildet, so daß sie praktisch das Negativ
des Schneidkantenverlaufs des damit zu stützenden Schneideinsatzes bilden.
Dies bedeutet, daß die oberen Kanten der Unterlegplatte parallel zu den zugewandten,
nicht aktiven Schneidkanten verlaufen und damit auch auf einen sehr engen Abstand
zu diesen Schneidkanten einstellbar sind, was die Schneidkanten vor der Beaufschlagung
mit Spänen schützt und was insbesondere verhindert, daß Späne
zwischen Unterlegplatte und Schneideinsatz eindringen und dadurch die Spanformungsstrukturen
und nicht aktiven Schneidkanten beschädigen. Es versteht sich, daß die
der Unterlegplatte zugewandten nicht aktiven Schneidkanten und Spanformungsstrukturen
sich nicht etwa auf der Unterlegplatte abstützen sollen, weil dies ebenfalls
zu einer Beanspruchung und einem entsprechenden Verschleiß dieser Schneidkanten
und Spanformungsstrukturen führt.
Wie bereits erwähnt, ist es bevorzugt, wenn die Unterlegplatte
in etwa die gleiche Umfangskontur wie der damit zu stützende Schneideinsatz
hat.
Besonders bevorzugt ist eine Unterlegplatte, welche entsprechend der
Verwendung mit einem ebenfalls bevorzugten Schneideinsatz in der Draufsicht auf
die Stützfläche einen polygonalen Umriß hat, wobei die oberen Kanten
der Unterlegplatte jeweils in den Eckbereichen des polygonalen Umrisses den geringsten
Abstand zur Ebene der Auflagefläche haben und in den von den Ecken des polygonalen
Umrisses am weitesten entfernten Positionen den größten Abstand zur Ebene
der Auflagefläche haben.
In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß auf
dem Gebiet der Wendeschneideinsätze polygonale Formen in zahlreichen Varianten
bekannt sind, wobei der Begriff „polygonal" nicht in einem strengen mathematischen
Sinne verstanden wird, sondern sich vielmehr auf eine grundlegende polygonale Form
bezieht, bei welcher die Eckbereiche abgerundet sein können und bei welcher
üblicherweise nur Ecken mit Eckenwinkeln bis zu 150° als polygonale Eckbereiche
angesehen werden, während Ecken mit größeren Eckenwinkeln als 150°
üblicherweise nicht als „Ecken" sondern lediglich als „gebrochene
Schneidkanten" apostrophiert werden, so daß die über einen solchen sehr
stumpfwinkligen "Eckbereich" verlaufenden Schneidkanten als durchgehende und lediglich
„gebrochene" Schneidkanten, nicht aber als Schneidecken oder Ecken der polygonalen
Grundform betrachtet werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
das Plateau der Stützfläche der Unterlegplatte definiert durch mindestens
drei voneinander beabstandete, ebene Flächenabschnitte, die zwischen dem Zentrum
der Unterlegplatte und den oberen Kanten der Unterlegplatte und im Abstand von den
oberen Kanten angeordnet sind und die durch tieferliegende Bereiche der Stützfläche
voneinander getrennt sind. Dabei reicht es aber aus, wenn die zwischen den ebenen
Flächenabschnitten liegenden Bereiche der Stützfläche nur um ein
sehr geringes Maß von 0,1 mm oder weniger tiefer liegen als die ebenen Flächenabschnitte,
welche das Auflageplateau definieren. Drei voneinander beabstandete, ebene Flächenabschnitte
garantieren eine sogenannte „Dreipunkt-Auflage", die eindeutig und stabil
eine ebene Auflagefläche definieren.
Weiterhin ist eine Ausführungsform der Erfindung bevorzugt, bei
welcher die Unterlegplatte eine zentrale Befestigungsbohrung aufweist, so daß
die Unterlegplatte an einem eine entsprechende Gewindebohrung aufweisenden Werkzeugsitz
befestigbar ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dabei
für die Befestigung der Unterlegplatte eine Hohlschraube vorgesehen, die ein
Innengewinde und ein Außengewinde hat, wobei letzteres in ein hierzu passendes
Innengewinde in einer Bohrung in der Auflagefläche des Sitzes einschraubbar
ist, um die Unterlegplatte in dem Sitz zu fixieren, während das Innengewinde
der Hohlschraube für die Aufnahme einer Befestigungsschraube für den Wendeschneideinsatz
vorgesehen ist, der dem entsprechend ebenfalls eine zentrale Befestigungsbohrung
aufweisen sollte.
Darüber hinaus ist eine Ausführungsform der Erfindung bevorzugt,
bei welcher die Unterlegplatte mindestens im Bereich der Stützflächen
und der oberen Kanten und von dort durchgehend bis zur Auflagefläche ausschließlich
aus einem einzigen, homogenen harten Material besteht, welches mindestens die Härte
von Werkzeugstahl hat. Die Auflageplatte soll sich also nicht durch auf die Wendeschneidplatte
einwirkende, stoßartige Kraft verformen oder nachgeben und es soll durch dieses
Merkmal sichergestellt werden, daß während des laufenden Betriebs die
Position und der Sitz des Wendeschneideinsatzes eindeutig und fest definiert bleibt
und daß sich auch die relativen geometrischen Beziehungen zwischen Unterlegplatte
und Wendeschneideinsatz nicht verändern.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei
welcher die Unterlegplatte vollständig oder zumindest im wesentlichen vollständig
in den vorstehend genannten Bereichen aus einem Hartmetall besteht. Dabei kann man
jedoch auf Hartmetallqualitäten zurückgreifen, die nicht unbedingt den
hohen Qualitäten der Wendeschneideinsätze entsprechen, sondern kann vielmehr
solche Hartmetalle verwenden, bei denen die Formgebung und Einhaltung präziser
Maße bei der Herstellung eventuell einfacher zu erzielen sind. Insbesondere
wird eine solche Unterlegplatte nicht denselben Belastungen ausgesetzt wie eine
Wendeschneidplatte, hat weniger empfindliche Geometrien, insbesondere im Bereich
der oberen Kanten, und hat dementsprechend eine wesentlich längere Lebensdauer
als entsprechende Wendeschneideinsätze.
Hinsichtlich der eingangs genannten Kombination aus Unterlegplatte
und Wendeschneideinsatz wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch
gelöst, daß die oberen Kanten der Unterlegplatte und die Schneidkanten
auf der der Unterlegplatte zugewandten Seite des Wendeschneideinsatzes mindestens
in dem Bereich unterhalb einer aktiven Schneidkante und in den daran angrenzenden
Bereichen einen Abstand von höchstens 0,5 mm voneinander haben. Dieser enge
Abstand zwischen den oberen Kanten einer Unterlegplatte und den diesen oberen Kanten
unmittelbar gegenüberliegenden, nicht aktiven Schneidkanten mindestens unterhalb
bzw. in der Nähe der darüber liegenden, aktiven Schneidkantenbereiche
führt dazu, daß etwaige Späne, die im Bereich der nicht aktiven,
auf der der aktiven Seite gegenüberliegenden Seite des Schneideinsatzes auftreffen,
gleichzeitig auf den Seiten der Unterlegplatte bzw. im Bereich der oberen Kante
derselben auftreffen, die in der Nähe der nicht aktiven Schneidkante liegt.
Damit sind diese nicht aktiven Schneidkanten relativ gut abgedeckt und werden durch
erheblich geringe Kräfte beaufschlagt, die auch nicht auf den gesamten, relativ
empfindlichen Kantenbereich und vor allem nicht punktuell auf den sehr kleinen Kantenradius
auftreffen können, sondern im wesentlichen nur auf die an die Schneidkanten
angrenzende Seitenfläche des Schneideinsatzes und gleichzeitig auf die Seitenfläche
der darunterliegenden Unterlegplatte auftreffen. Der Abstand zwischen
den Schneidkanten und den oberen Kanten wird dabei vorzugsweise unter 0,3 und besonders
bevorzugt sogar unter 0,2 mm gehalten und in der Praxis läßt sich ein
Abstand ohne Gefahr eines Berührungskontaktes zwischen Schneidkanten und oberen
Kanten der Unterlegplatte von etwa 0,15 mm ohne weiteres realisieren.
Wenn dieser Abstand zwischen den oberen Kanten der Unterlegplatte
und den Schneidkanten des Wendeschneideinsatzes entsprechend gering gehalten werden
soll, erreicht man dies zweckmäßigerweise dadurch, daß Wendeschneideinsatz
und Unterlegplatte im wesentlichen dieselben Umfangsmaße haben, wobei allerdings
die Eckenradien eine gewisse Ausnahme bilden können. Vorzugsweise sind nämlich
die Eckenradien der Unterlegplatte entweder gleich wie die Eckenradien der zugehörigen
Schneideinsätze, oder aber um bis zu 100 % größer als die Eckradien
des zugehörigen Wendeschneideinsatzes. Beispielsweise können die Eckenradien
eines Wendeschneideinsatzes zwischen 0,1 mm und 2 mm betragen, wohingegen die Eckenradien
der zugehörigen Unterlegplatte zwischen 0,2 und 3 mm liegen sollten und bei
größeren Radien zwar identisch sein können mit den Eckenradien der
Wendeschneideinsätze, insbesondere aber bei besonders kleinen Eckenradien eines
Wendeschneideinsatzes tendenziell eher größer sind und unter Umständen
auch mehr als 100 % größer sein können als die Eckenradien des zugehörigen
Wendeschneideinsatzes.
Weiterhin ist die Stützfläche der Unterlegplatte in der
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung so an einen entsprechenden Wendeschneideinsatz
angepaßt, daß die Auflagefläche des Wendeschneideinsatzes und die
Stützfläche der Unterlegplatte nur im Bereich der erwähnten Plateaus
miteinander in (tragendem) Kontakt stehen. Eine leichte Berührung auch anderer
Bereiche muß dabei nicht zwingend ausgeschlossen sein, sollte aber nach Möglichkeit
dennoch vermieden werden, indem die Maße der aneinander gegenüberliegenden
Flächen so gewählt werden, daß auch bei ungünstigster Addition
von Toleranzen ein Kontakt in Bereichen außerhalb der erwähnten Plateauflächen
so gut wie ausgeschlossen ist, auch wenn es bevorzugt ist, daß die Stützfläche
und die entsprechend zugewandte Seite des Wendeschneideinsatzes auch im Bereich
außerhalb der Plateaus einen lichten Abstand von höchstens 0,5 mm zueinander
haben. Dieser maximale lichte Abstand kann unter Umständen auch auf bis zu
0,3 mm reduziert werden.
Was die Außenmaße und Konturen von Unterlegplatte und Schneideinsatz
angeht, so wäre es ohne Nachteil in der Anwendung auch denkbar, die Seitenflächen
der Unterlegplatte gegenüber den Seitenflächen des Schneideinsatzes geringfügig
überstehen zu lassen, z. B. um bis zu 0,5 mm, vorzugsweise um maximal 0,2 mm.
Dies schließt selbstverständlich nicht aus, daß die Maße der
Umrisse der Unterlegplatte statt dessen genau den Umrissen des Schneideinsatzes
angepaßt sind oder möglicherweise auch um bis zu 0,2 mm gegenüber
den Umrissen des Wendeschneideinsatzes zurückversetzt sind, auch wenn letzteres
nicht bevorzugt ist, dennoch aber im Rahmen der allgemeinen Definition der vorliegenden
Erfindung liegt.
Auch bei dem entsprechenden Wendeschneideinsatz kann das Plateau der
Auflagefläche definiert sein durch mindestens drei voneinander beabstandete,
ebene Flächenabschnitte, die zwischen dem Zentrum des Wendeschneideinsatzes
und den Schneidkanten des Wendeschneideinsatzes und im Abstand von diesen Schneidkanten
angeordnet sind und die durch tiefer liegende Bereiche der Auflagefläche voneinander
getrennt sind. Dies führt im Ergebnis zu denselben Vorteilen einer stabilen,
wohl definierten Auflageebene, wie es bereits im Zusammenhang mit der entsprechenden
Unterlegplatte erwähnt wurde.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn diese ebenen Flächenabschnitte
jeweils dem Eckbereich eines polygonalen Umrisses zugeordnet sind. Vorzugsweise
sind diese Eckbereiche dabei bezüglich einer Winkelhalbierenden der zugeordneten
Ecke symmetrisch ausgebildet. Die Fläche jedes dieser Abschnitte sollte vorzugsweise
ein Zehntel der gesamten oberen Fläche des Schneideinsatzes nicht überschreiten.
Entsprechendes gilt für die Unterlegplatte, wenn diese entsprechende Stützflächen
aufweist.
Hinsichtlich eines Werkzeuges der eingangs genannten Art wird die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, daß das Werkzeug
mindestens einen Sitz für die Aufnahme einer Unterlegplatte und eines Wendeschneideinsatzes
aufweist, wie sie vorstehend allgemein und im Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen
erläutert wurden.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
betrifft ein als Drehmeißel ausgebildetes Werkzeug.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
und der dazu gehörigen Figuren. Es zeigen:
1 eine Unterlegplatte in einem Sitz eines Drehmeißels,
2 einen Wendeschneideinsatz auf einer erfindungsgemäßen
Unterlegplatte, montiert in dem Werkzeugsitz eines Drehmeißels und nochmals
vergrößert ohne Drehmeißel getrennt dargestellt,
3 eine auseinandergezogene Zusammenbaudarstellung im
Schnitt durch einen Drehmeißel, eine Unterlegplatte, eine Wendeschneidplatte
und zugehörigen Befestigungsschrauben,
4 eine Variante eines Wendeschneideinsatzes mit Doppelmulde
auf einer angepaßten Unterlegplatte und zusätzlich in in einem Drehmeißel
montierten Zustand,
5 eine perspektivische Explosionsdarstellung bzw. Zusammenbauzeichnung
der Ausführungsform nach 4,
6 eine Draufsicht auf einen Drehmeißel von oben
und die Lage entsprechender Schnittdarstellungen,
7 den Schnitt A-A aus 6
in nochmals vergrößerter Darstellung,
8 den Schnitt B-B aus 6
in nochmals vergrößerter Darstellung,
9a–c verschiedene Ansichten der Unterlegplatte
allein, und
10 Die Unterlegplatte gemäß 9b
in vergrößerter Darstellung.
1 zeigt eine in den Sitz 31 des Drehmeißels
30 eingesetzte Unterlegplatte 10, welche durch eine zentrale Schraube
7 in dem Sitz 31 befestigbar ist. Man erkennt, daß die Unterlegplatte
10 in der Draufsicht eine in etwa dreieckige Grundform mit gebrochenen
Seitenflächen 3 hat. Diese Form wird in der Fachwelt auch als Trigon-Form
bezeichnet, wobei die Eckbereiche 6 im wesentlichen die Ecken eines gleichseitigen
Dreiecks definieren, die Eckenwinkel jedoch, nicht wie bei einem gleichseitigen
Dreieck 60°, sondern etwa 80° betragen und stattdessen die sich zwischen
den Eckbereichen 6 erstreckenden Seitenflächen 3 um einen
Winkel von 20° gebrochen sind, so daß sie einen stumpfen Winkel von etwa
160° miteinander einschließen. Im strengen mathematischen Sinne wäre
dies ein Sechseck mit abwechselnden Eckenwinkeln von 80 und 160°, jedoch wird
eine solche Form auf dem Gebiet der Schneideinsätze und entsprechender Unterlegplatten
als dreieckige Grundform betrachtet.
Die untere Auflagefläche 1, die in 1
nur durch einen halben Pfeil angedeutet wird, da sie in dieser Perspektive nicht
sichtbar ist, ist eine im wesentlichen ebene Fläche, wobei die untere Kante
am Übergang zu den Seitenflächen 3 auch etwas gebrochen oder
angefast sein kann. Entsprechend ist auch die untere, hier nicht sichtbare Fläche
des Sitzes 31 eben ausgebildet.
Die obere Fläche der Unterlegplatte 10 wird als Stützfläche
2 bezeichnet. Diese Stützfläche besteht aus einem zentralen,
ebenen Plateau 4 und angrenzenden Übergangsflächen
9, die sich zwischen dem zentralen Plateau 4 und den oberen Kanten
5 erstrecken, die am Übergang von den Seitenflächen
3 zur Stützfläche 2 ausgebildet sind. Bei der hier dargestellten
Ausführungsform liegt das Plateau 4 oberhalb der Übergangsflächen
9 und der oberen Kanten 5, bezogen auf den Abstand von der unteren
Fläche 1. Konkret liegen die oberen Kanten 5 in den Eckbereichen
6 am niedrigsten und erreichen in der Mitte zwischen zwei Ecken, dort wo
die Kanten 5 bzw. die Seitenflächen 3 gebrochen sind, ihren
höchsten Punkt. Auch dieser Punkt liegt aber noch immer knapp unterhalb des
Niveaus des Plateaus 4 oder höchstens gleich hoch.
Die Übergangsflächen 9 verlaufen beispielsweise
geneigt und eben zwischen dem Rand des zentralen Plateaus 4 und den Kanten
5 und sie können darüber hinaus auch weitere Strukturen, Vertiefungen,
Vorsprünge, Abschrägungen und Fasen aufweisen, wie sie teilweise in
1 erkennbar sind. Der äußere Umriß der
Platte 10 entspricht genau der Umrißform des Sitzes, d.h. die Seitenflächen
3 liegen, wenn die zentrale Schraube 7 fest angezogen ist, fest
an den Seitenflächen 34 des Plattensitzes 31 an, während
die untere Fläche 1 auf einer ebenen Auflagefläche
32 (in 3 und 5
erkennbar) aufliegt. Freistiche 35 sorgen dafür, daß die Eckbereiche
6 und die gebrochenen Kanten zwischen den Seitenflächen
3 keinen Kontakt mit den seitlichen Sitzflächen 35 haben,
um auf diese Weise die seitliche Anlage möglichst genau zu definieren.
Die vorstehend beschriebene Unterlegplatte 10 ist nochmals
in den 9 und 10 und hier
getrennt von der Wendeschneidplatte 20 und dem Plattenhalter bzw. Drehmeißel
30 dargestellt, wobei 9a eine perspektivische Ansicht
der Unterlegplatte 10 von der unteren Auflagefläche 1 her
ist, 9b eine Seitenansicht ist und 9c eine Draufsicht
auf die Unterlegplatte 10 von oben ist. 10
zeigt vergrößert die Seitenansicht gemäß 9b,
wobei hier die Fasenfläche 3a am Übergang der Seitenfläche
3 zu der unteren Auflagefläche 1 besser erkennbar ist. Die
untere Auflagefläche 1 ist ansonsten eben, während die Oberseite
2 mit der Stützfläche 4 und den Übergangsflächen
9 in etwa komplementär zu der Oberseite eines Schneideinsatzes
20 ausgebildet ist, wobei es für die Übergangsfläche
9 ausreicht, wenn sie lediglich ausreichend Platz für die Aufnahme
der komplementären Spanformungs- oder Brechungsstrukturen bietet, ohne diese
zu berühren. Im Bereich der gegenüberliegenden Schneidkanten 15
sollten hingegen die oberen Kanten 5 der Unterlegplatte 10 dem
in der Höhe variierenden Verlauf dieser Schneidkanten 15 möglichst
genau in kleinem Anstand folgen.
In 2 ist die Unterlegplatte
10 zusammen mit einem Schneideinsatz 20 in einen Drehmeißel
30 eingesetzt erkennbar, wobei die Platte 10 zusammen mit dem
darauf aufliegenden Schneideinsatz 20 in vergrößerter Darstellung
und ohne den Meißelhalter nochmals getrennt gezeigt ist.
Der Schneideinsatz 20 ist bezüglich einer Mittelebene,
die horizontal und parallel zu der unteren Auflagefläche 1 der Unterlegplatte
10 verläuft, symmetrisch ausgebildet, d.h. der um 180° gewendete
Schneideinsatz ist von dem hier dargestellten Schneideinsatz nicht zu unterscheiden.
Außerdem kann der Schneideinsatz noch jeweils um 60° um seine Achse gedreht
werden, um jeweils eine neue Schneidecke und angrenzende Bereiche als aktive Schneidkanten
einzusetzen. Üblicherweise werden beim Drehen mit Hilfe eines solchen Schneideinsatzes
nur die Schneidkanten im Eckbereich 16 und die unmittelbar benachbarten
geraden Schneidkanten 15 verwendet, d.h. maximal bis zu der mittleren Bruchlinie
19, die über einen kleinen Krümmungsradius verläuft.
Der Schneideinsatz hat eine zentrale Bohrung 17, die mit
der zentralen Bohrung 7 der Unterlegplatte fluchtet und eine Schraube
18 kann beispielsweise verwendet werden, um gleichzeitig beide Bohrungen
7 und 17 zu durchgreifen und fest auf und in den Plattensitz
31 zu ziehen.
Man beachte, daß in dem vergrößerten Teilbild der
2 die untere Auflagefläche 1 der Platte
10 eben ist und die vordere untere Kante nur aufgrund der perspektivischen
Ansicht einen Knick erkennen läßt, wobei die untere Kante dennoch durchgehend
in der horizontalen Ebene der Unterseite der Platte liegt. Die obere Kante
5 der Unterlegplatte fällt hingegen von der Bruchlinie 19
in der Mitte zu den Eckbereichen 6 hin ab.
Auf der Oberseite des Schneideinsatzes 20 erkennt man in
einem Bereich zwischen der zentralen Bohrung 17 und den Spanformungsstrukturen
der Eckbereiche 16 ebene Auflageflächen 14a, 14b
und 14c, die in einer gemeinsamen Ebene liegen und ein Auflageplateau bilden,
wenn der Schneideinsatz um 180° gewendet ist und mit den Flächen
14a, 14b und 14c auf dem Plateau 4 der darunter
liegenden Unterlegplatte 10 (siehe 1) aufliegt.
Die Flächen 14a, 14b und 14c sind gegenüber
den dazwischen liegenden Bereichen der Oberseite des Schneideinsatzes nur geringfügig
erhöht, z. B. um 0,1 mm oder weniger, auch wenn diese Differenz durchaus größer
ausfallen könnte. Die Flächen 14a, 14b und
14c nehmen jeweils weniger als ein Zehntel der gesamten oberen Fläche
des Schneideinsatzes in Anspruch und sie sind symmetrisch zu der Winkelhalbierenden
der jeweils zugehörigen Ecke ausgebildet.
Die Schneidkanten 15 an der Oberseite des Schneideinsatzes
haben ihren tiefsten Punkt im Bereich der Bruchlinien der Seitenflächen
13 und sind am höchsten in den Eckbereichen 16, wobei die
Schneidkanten im vorliegenden Fall im wesentlichen kontinuierlich entlang einer
geraden Linie von der Bruchlinie 19 bis hin zu den Eckbereichen
16 ansteigen. Zwischen dem zentralen Plateau, welches im vorliegenden Fall
durch die Flächen 14a, 14b und 14c definiert wird,
und den Schneidkanten 15 erkennt man noch Spanformungsstrukturen
23, die für die vorliegende Erfindung nur von untergeordneter Bedeutung
sind.
In 3 erkennt man eine Zusammenbauzeichnung
bzw. Explosionsdarstellung, welche einen Meißelhalter, eine Unterlegplatte
und einen Schneideinsatz im Schnitt darstellt, zusammen mit den zugehörigen
Befestigungsschrauben. Der Drehmeißel bzw. Meißelhalter 30 weist
einen Plattensitz 31 mit einer unteren Auflage 32 und einer Gewindebohrung
36 auf, die sich senkrecht zu der Auflagefläche 32 in den
Meißelhalter 30 hinein erstreckt. Eine Unterlegplatte 10
wird mit Hilfe einer Hohlschraube 8 in dem Plattensitz 31 befestigt,
wobei das Außengewinde der Hohlschraube 8 in die Gewindebohrung
36 eingeschraubt wird und ein oberer Kopf oder Rand der Hohlschraube
8 sich auf einem entsprechenden Absatz der zentralen Bohrung
7 der Unterlegplatte 10 abstützt. Der Kopf der Schraube und
der Absatz der Bohrung 7 sind so ausgebildet, daß der Kopf vollständig
unterhalb des Niveaus des Plateaus auf der Stützfläche 2 der
Platte 10 abgesenkt ist. Auf diese Unterlegplatte wird dann eine doppelseitige
Wendeschneidplatte aufgelegt und mit Hilfe einer Schraube 18, welche die
Bohrung 17 der Wendeschneidplatte durchgreift, an der Hohlschraube
8 der Unterlegplatte 10 befestigt, indem die Schraube
18 in das Innengewinde der Hohlschraube 8 eingeschraubt wird.
In 4 erkennt man nochmals einen Drehmeißel
mit einer eingesetzten Unterlegplatte und Wendeschneidplatte, die getrennt vergrößert
dargestellt sind, wobei die hier dargestellte Version der Wendeschneidplatte sich
von der zuvor dargestellten lediglich durch die Struktur der Spanformungsbereiche
21, 22 unterscheidet, die in dieser Ausführungsform als Doppelmulde
ausgebildet sind. Auch in dieser Ausführungsform erkennt man wieder drei den
Eckbereichen 16 zugeordnete, obere ebene Flächen 14a,
14b und 14c, die ein gemeinsames Auflageplateau definieren, das
nach dem Wende der Schneidplatte um 180° mit dem darunter liegenden Plateau
der Unterlegplatte 10 in Eingriff kommt.
5 zeigt nochmals eine perspektivische Explosionsdarstellung
eines Drehmeißels bzw. Meißelhalters 30 mit der einzusetzenden
Unterlegplatte, einer Wendeschneidplatte 20 und den entsprechenden Befestigungsschrauben
8 bzw. 18. Wie man in diesem Ausführungsbeispiel erkennt,
hat hier die Unterlegplatte 10 analog zu den Plateauflächen
14a, 14b und 14c des Wendeschneideinsatzes getrennte
Auflageflächen 4a, 4b und 4c, welche das obere zentrale
Plateau der Unterlegplatte 10 definieren. Der Begriff „zentral"
bezieht sich dabei darauf, daß diese Auflageflächen 4a,
4b und 4c von den oberen Kanten 5 entfernt und näher
zum Zentrum der Unterlegplatte 10 angeordnet sind, ohne daß sie sich
tatsächlich im eigentlichen Zentrum der Platte 10 befinden, wo das
Bohrloch 7 vorgesehen ist. Die Auflageflächen 4a,
4b und 4c sind ebenso wie die entsprechenden Auflageflächen
14a, 14b und 14c des Schneideinsatzes den jeweiligen
Ecken der in der Grundform dreieckigen Platte bzw. dem in der Grundform dreieckigen
Schneideinsatz zugeordnet, wobei die Flächen 4a, 4b und
4c gegenüber der zugeordneten Ecke symmetrisch ausgebildet sind, ebenso
wie dies auch für die Flächen 14a, 14b und
14c gilt, die bezüglich der entsprechenden Schneidecken
16, genauer gesagt einer Winkelhalbierenden der Schneidecken
16, symmetrisch ausgebildet sind.
Bei der hier dargestellten Unterlegplatte 10 sind außerdem
die verbleibenden Teile der Stützflächen zwischen den zentralen Auflageflächen
7 und den oberen Kanten 5 komplementär zu den entsprechenden
Spanmulden des Schneideinsatzes ausgebildet. Dies wird noch besser verdeutlicht
in den Schnittansichten gemäß 6, die einen
Schneideinsatz in der Draufsicht und mit der Lage zweier zugehöriger Schnitte
zeigt, wie man in den Teilbildern der 6 und in den
7 und 8 erkennen kann.
Die Oberseite der Platte 10 ist demnach über die gesamte
Fläche hinweg komplementär zu der unteren Seite bzw. einer beliebigen
Seite des Schneideinsatzes 20 ausgebildet und weist den Spanmulden entsprechend,
wulstartige Erhebungen auf, die je nach Position und Lage im Verhältnis zu
einer Schneidecke unterschiedlich tief und unterschiedlich breit ausgebildet sind.
Im Ergebnis verbleibt zwischen der unteren Fläche eines Schneideinsatzes
20 und der oberen Fläche 2 einer Unterlegplatte
10 außerhalb des zentralen Auflageplateaus 4 nur ein geringfügiger
lichter Abstand, der vorzugsweise an keiner Stelle einen Betrag von 0,5 mm überschreitet
oder auch noch geringer ist.
Wie man außerdem anhand der 2 und
4 deutlich erkennen kann, liegen die oberen Kanten
5 der Unterlegplatte 10 und die unmittelbar gegenüberliegenden
unteren Schneidkanten 15 der Wendeschneidplatten 20 unmittelbar
dicht nebeneinander, so daß der dazwischen verbleibende Spalt in den Figuren
praktisch nicht erkennbar ist, da er in der Tat in einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung nur zwischen 0,1 und 0,2 mm beträgt.
Außerdem entspricht die Umrißkontur des Schneideinsatzes
exakt der Umrißkontur der Unterlegplatte 10 oder umgekehrt, so daß
die jeweils übereinanderliegenden Seitenflächen 3 und
13 in einer gemeinsamen Ebene liegen. Auch die in etwa zylindrisch abgerundeten
Eckbereichsflächen 6 bzw. 16 liegen vorzugsweise auf einer
gemeinsamen Zylindermantelfläche, wobei allerdings die den Eckbereich
16 definierende Zylindermantelfläche 16 gegenüber der
Zylindermantelfläche 6 etwas, d.h. um maximal 0,2 bis 0,3 mm, überstehen
kann.
Für Zwecke der ursprünglichen Offenbarung wird darauf hingewiesen,
daß sämtliche Merkmale, wie sie sich aus der vorliegenden Beschreibung,
den Zeichnungen und den Ansprüchen für einen Fachmann erschließen,
auch wenn sie konkret nur im Zusammenhang mit bestimmten weiteren Merkmalen beschrieben
wurden, sowohl einzeln als auch in beliebigen Zusammenstellungen mit anderen der
hier offenbarten Merkmale oder Merkmalsgruppen kombinierbar sind, soweit dies nicht
ausdrücklich ausgeschlossen wurde oder technische Gegebenheiten derartige Kombinationen
unmöglich oder sinnlos machen. Auf die umfassende, explizite Darstellung sämtlicher
denkbarer Merkmalskombinationen wird hier nur der Kürze und der Lesbarkeit
der Beschreibung wegen verzichtet.