DE3409199C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Scheibenschneider nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.

In der US-PS 43 22 187 und dem DE-GM 17 41 858 sind zwar bereits Scheibenschneider mit exzentrischen Schneid­ zähnen beschrieben, aber sie beziehen sich nicht auf ein Schneidwerkzeug mit einer zylindrischen Fassung.

Aus der US-PS RE 28 416 ist eine Aussparung zwischen Schneidzähnen zum Abtransport von Spänen ersichtlich.

Die US-PS 41 01 238 zeigt lediglich einen einfachen Scheiben­ schneider, der Schneidzähne besitzt, die an einem Schneid­ körper angeordnet sind.

Ein Problem bei einem Einsatz eines Scheibenschneiders liegt jedoch darin, daß die Entfernung der Späne um so schwieriger wird, je tiefer das zu schneidende Loch wird. Dabei neigen kleine Späne dazu, zwischen den inneren Abschnitten der Schneidzähne und einem zylindrischen Kern, der während des Bohrvorganges gebildet wird, eingeklemmt oder eingekeilt zu werden, wobei der Kern als Abfall nach Beendigung des Bohr­ vorganges abfällt. Wenn ein Verklemmen der Späne auftritt, führt dies zu einer Erhöhung des Schneidwiderstandes, was eventuell zu einer Zerstörung des Scheibenschneiders oder alternativ zu einer Überlastung des Antriebsmotores des Scheibenschneiders führt, was zu dessen Durchbrennen führen kann. In einigen Fällen kann die durch die Erhöhung des Widerstandes erzeugte Reibungswärme dazu führen, daß die Späne schmelzen und sich an den Schneidzähnen anlegen. Als Folge davon werden die Schneidecken stumpf und brechen evtl. sogar aus, oder der Motor brennt durch.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Einklemmen oder Verklemmen der Späne während des Schneidvor­ ganges zu verhindern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnen­ den Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun eine Stufe zwi­ schen den oberen und unteren Bereichen der inneren Periphe­ rie des exzentrischen sich nach innen erstreckenden Zahnes gebildet. Es ist jedoch keine Stufe zwischen der inneren Umfangswand des Werkzeugkörpers und dem oberen Bereich der inneren Peripherie des exzentrischen Zahnes vorhanden, so daß eine kontinuierliche glatte bzw. ebene innere Oberfläche um den Gesamtumfang des oberen Bereiches des Werkzeugkörpers besteht, wodurch ein gleichmäßiges Entfernen der Späne während des Schneidvorganges gewährleistet ist. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird außerdem auch die aufzuwendende Schnittkraft reduziert.

Mit dem Ringscheibenschneider nach der vorliegenden Erfin­ dung werden schärfere Schnitte erreicht als mit bekannten Schneidern oder Bohrern, die konzentrische Zähne verwenden, und zwar aufgrund des Vorhandenseins der exzentrischen inne­ ren Schneidkanten der gehärteten Zähne. Zusätzlich sind die oberen inneren Peripherien der gehärteten, inneren Schneid­ kanten nicht exzentrisch bezüglich der inneren Umfangswand des Werkzeugkörpers und es liegt keine Stufe zwischen der inneren Umfangswand des Werkzeugkörpers und den oberen inne­ ren Peripherien der gehärteten, inneren Schneidkanten vor. Auf diese Weise ist es, auch wenn ein Teil der Späne in das Innere der Fassung eintritt, sehr unwahrscheinlich, daß der­ artige Späne zwischen den ringförmigen Zähnen und dem Kern eingeklemmt werden. Derartige Späne können nämlich im Inne­ ren des Werkzeugkörpers geführt werden, und zwar ohne daß sie irgendeinen Widerstand erzeugen.

Auf diese Weise ist es möglich, auch wenn ein Teil der Späne in das Innere der Fassung gelangt, eine Erhöhung des Rei­ bungswiderstandes und eine Erzeugung von Reibungswärme zu verhindern, wodurch eine Lasterhöhung für den Elektromotor oder eine Wärmeerzeugung in dem Scheibenschneider vermieden werden. Damit ist es möglich, einen Ausfall des Werkzeugkör­ pers und ein Ausbrechen der gehärteten Zähne zu vermeiden.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Frontansicht des erfindungsgemäßen Scheiben­ schneiders,

Fig. 2 eine Ansicht des Scheibenschneiders nach der Fig. 1, von unten,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2,

Fig. 4 eine Ansicht des Scheibenschneiders in Benutzung.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1-4 weist der Scheibenschnei­ der eine zylindrische Fassung 1 bzw. einen Werkzeugkörper auf, der einen Teil des Scheibenschneiders bildet und der mit einem Schaft 2 an dessen oberen Ende versehen ist. Wie auch bei bekannten Bohrern ist der Schaft 2 auf einem Auf­ steckdorn, Aufsteckhalter oder dgl. befestigt (nicht darge­ stellt) und das Lochschneiden oder Bohren wird um die Achse A-A des Schaftes 2 bewirkt. Die Bezugszeichen 3 und 4 be­ zeichnen die äußere und die innere Umfangswand des Werkzeug­ körpers 1.

Nach unten schneidende Zähne, die allgemein mit 5 bezeichnet sind, sind im unteren Bereich des Werkzeugkörpers 1 in regel­ mäßigen Abständen befestigt. In dem dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel ist die Anzahl der Zähne 5 mit fünf gewählt. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die Anzahl der Schneidzähne in Abhängigkeit von dem Durchmesser des Werk­ zeugkörpers 1, dem Material, aus dem die Zähne gebildet sind, usw. gewählt werden wird. Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, erstrecken sich Stege 6 von den Zähnen 5 aus in einem vorgegebenen Windungswinkel in leicht spiralförmiger Form nach oben.

Wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, sind die äußeren und die inneren Umfangswände 3 und 4 des Werkzeugkörpers 1 in konzen­ trischen Kreisen mit Radien R und r relativ zu der Achse A-A des Schaftes 2 gebildet. Wie aus den Fig. 2 und 3 ersicht­ lich ist, weisen die Schneidzähne äußere Schneidkanten 8 auf, die jeweils aus einem Segment gebildet sind, das konzen­ trisch zu der äußeren Umfangswand 3 liegt, und innere Schneid­ kanten 9, die exzentrisch in geringem Abstand bezüglich der inneren Umfangswand 4 von der Achse A-A bezogen auf die radiale Richtung liegen. Die äußeren und die inneren Schneid­ kanten 8 und 9 sind jeweils aus extrem hartem Stahl gebildet und werden nachfolgend als gehärtete Zähne 7 bezeichnet. Die inneren Schneidkanten 9 erstrecken sich an den exzentrischen Positionen von der inneren Umfangswand 4 des Werkzeugkörpers 1 aus in die zentripetale Richtung.

Zwischen den benachbarten Ecken der Schneidzähne 5 ist jeweils eine Aussparung 10 zur Entfernung der Späne vorge­ sehen. Durch die inneren Schneidkanten produzierte Späne werden im allgemeinen über die Aussparung 10 zur Außenseite entlang der Stege 6 gefördert. Die innere Peripherie des Teiles jedes gehärteten Zahnes 7 bzw. der Schneidkante 9, die durch eine Stufe 12 a über dem oberen Boden 11 jeder Aussparung 10 gebildet ist, ist aus einem Segment gebildet, das einen Radius besitzt, der gleich ist demjenigen von r der inneren Umfangswand 4 des Werkzeugkörpers 1. Die inneren Peripherien 12 von allen inneren Zähnen 7 entsprechen der inneren Umfangswand des Werkzeugkörpers 1, so daß keine Stufe zwischen der inneren Umfangswand 4, des Werkzeugkör­ pers 1 und den inneren Peripherien 12 der inneren Schneidkan­ ten 9 gebildet wird.

Der Scheibenschneider funktioniert auf folgende Weise:

Wenn der Elektromotor nach Verbindung des Schaftes 2 mit einem Bohrspannfutter, einer Aufspanneinrichtung oder dgl. aktiviert wird, beginnen die am unteren Ende des Werkzeug­ körpers 1 liegenden Schneidzähne 5 zu schneiden. Wie aus der Fig. 4 ersichtlich ist, wird damit eine Ringnut 13 durch die gehärteten äußeren und inneren Schneidkanten 8 und 9, die einen Teil der Schneidzähne 5 bilden, hergestellt. In diesem Falle werden, da die gehärteten, inneren Schneidkanten 9 ex­ zentrisch sind, durch das Schneiden mit den inneren Schneid­ kanten 9 produzierte Späne zwischen den genannten Schneid­ kanten 9 und einem Kern 14, der allmählich gebildet wird, gesammelt und durch die Aussparungen 10 entlang der auf dem Werkzeugkörper 1 gebildeten Stege 6 abtransportiert. Auch in dem Falle, wenn ein Teil dieser Späne nicht über die Ausspa­ rungen 10 entfernt wird und entlang der inneren Umfangswand 4 des Werkzeugkörpers 1 emporsteigt, ist es sehr unwahr­ scheinlich, daß derartige Späne zwischen der inneren Periphe­ rie der inneren Schneidkante 9 und dem Kern 14 eingeklemmt werden, da derartige Späne die Möglichkeit haben, in einen Spalt 15 einzutreten, der dem Grad der Exzentrizität ent­ spricht, die zwischen der inneren Peripherie 12 der inneren Schneidkanten 9 und dem Kern 14, wie in der Fig. 4 darge­ stellt, gebildet wird. Der Grund hierfür liegt darin, daß die inneren Peripherien 12 der gehärteten, inneren Schneid­ kanten 9, welche über den Stufen 12 a angeordnet sind, mit der gleichen Krümmungsfläche wie die innere Umfangswand 4 der Fassung 1 gebildet sind.

Nach Beendigung des Bohrvorganges fällt der Kern durch einen Spalt zwischen dem unteren Teil (der Randseite) und dem oberen Teil 12 der exzentrischen inneren Schneidkanten 9 heraus.

Wie vorstehend ausgeführt, bezieht sich die Erfindung auf einen Scheibenschneider mit einem Werkzeugkörper 1 von zylindrischer Form und mit Schneidzähnen 5, die an dem unte­ ren Teil des Werkzeugkörpers 1 angeordnet sind, wobei ein Teil der Schneidecken der genannten Schneidzähne aus gehär­ teten Zähnen 7 gebildet ist, die äußere Schneidkanten bein­ halten, die in ein Segment geformt sind, das konzentrisch bezüglich der äußeren Umfangswand 3 des Werkzeugkörpers liegt, und innere Schneidkanten 9, die in ein Segment gebil­ det sind, welches in geringem Maße exzentrisch bezogen auf die innere Umfangswand 4 des Werkzeugkörpers 1 in radialer Richtung liegt, wobei sich die exzentrischen Bereiche der gehärteten Zähne von der inneren Umfangswand des Werkzeug­ körpers in die zentripedale Richtung erstrecken. Dabei wird eine Aussparung 10 zur Entfernung der Späne zwischen den benachbarten Ecken der Schneidzähne 5 gebildet und die obe­ ren Peripherien 12 der gehärteten an den Stufen 12 a angeord­ neten Zähne sind in ein Segment geformt, das konzentrisch bezüglich der inneren Umfangswand 4 des Werkzeugkörpers liegt und das den gleichen Kurvenradius besitzt wie die ge­ nannte innere Umfangswand.

Claims (1)

1. Scheibenschneider mit einem topfförmigen Werkzeugkörper und einer Vielzahl von am vorderen Umfang angeordneten Schneid­ zähnen (5), wobei jeder Schneidzahn äußere Schneidkanten (8) aufweist, deren äußerer Umfang konzentrisch in bezug auf die äußere Umfangswand (3) des Werkzeugkörpers geformt ist, und innere Schneidkanten (9), deren Innenumfang in bezug auf die äußere Umfangswand (3) des Werkzeugkörpers leicht exzen­ trisch geformt ist, wobei eine oder mehrere der inneren Schneidkanten (9) sich radial nach innen erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß jede der sich radial nach innen erstreckenden inneren Schneidkanten (9) mit einer Stufe (12 a) zwischen der inneren Umfangswand des unteren Bereiches der inneren Schneidkante und der inneren Umfangswand (12 ) des oberen Bereiches der inneren Schneidkante gebildet ist, wobei die zuletzt genann­ te innere Umfangswand (12) mit der Innenfläche (4) des Werk­ zeugkörpers (1) auf dem gleichen Radius liegt.