DE102012020185B3

DE102012020185B3 - Reibahle

Info

Publication number: DE102012020185B3
Application number: DE201210020185
Authority: DE
Inventors: Michael Schuffenhauer; Armin Zimmermann; Robert Meyer
Original assignee: Kennametal Inc
Current assignee: Kennametal Inc
Priority date: 2012-10-15
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2014-03-06
Anticipated expiration: 2032-10-16
Also published as: US20150266120A1; US9802260B2; US20180029150A1; CN104718041A; WO2014062363A1; US10493545B2

Abstract

Reibahle mit einem werkstückseitigen und einem antriebsseitigen axialen Ende (10, 12), einem Schaft (14) aus Stahl zur Aufnahme in einer Antriebswelle und umfangsmäßig voneinander beabstandeten Schneidrippen (18), wobei ein als separates Teil gefertigter Schneidkörper (16) aus einem härteren Material als der Schaft (14) vorgesehen ist, der das werkzeugseitige Ende (10) der Reibahle über den gesamten Außenumfang des werkzeugseitigen Endes bildet und der am Schaft (14) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass Spannuten (20) am Schneidkörper (16) in Spannutenausläufer (40) am Außenumfang des Schafts (14) übergehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reibahle mit einem werkstückseitigen und einem antriebsseitigen axialen Ende, einem Schaft aus Stahl zur Aufnahme in einer Antriebswelle, und umfangsmäßig voneinander beabstandeten Schneidrippen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Reibahlen aus Stahl sollen einerseits eine hohe Standzeit haben und andererseits kostengünstig sein.
Es gibt einstückige Reibahlen, die durchgehend aus Stahl bestehen und am werkstückseitigen Ende ausgeformte Schneidrippen haben. Darüber hinaus können diese Schneidrippen auch angelötete Hartmetallschneiden sein, wie dies in der DE 699 30 340 T2 beschrieben ist. Diese Reibahlen können nachgeschliffen werden, was immer mehr Kunden wünschen.
Die gattungsgemäße CH 433 916 zeigt einen ringförmigen Werkzeugkopf einer Reibahle, der auf einen Zentrierfortsatz eines Werkzeugschaftes aufgesetzt ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine kostengünstig herstellbare Reibahle zu schaffen, die es dem Kunden erlaubt, nachgeschliffen zu werden.
Dies wird bei einer Reibahle nach Anspruch 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Reibahle sind nicht mehrere, streifenförmige Schneidrippen als separate Körper am Schaft befestigt, sondern es ist ein Schneidkörper vorgesehen, an dem die Schneidrippen ausgeformt sind. Dieser Schneidkörper bildet am Außenumfang das werkzeugseitige Ende der Reibahle, ist also ein einstückiger Körper. Die Herstellung dieses Schneidkörpers ist insgesamt günstiger als die Herstellung zahlreicher einzelner Schneidrippen. Darüber hinaus hat der Kunde beim Nachschleifen den großen Vorteil, dass er nur Schleifwerkzeuge einsetzen muss, die für ein Metall geeignet sind. Bei den bisherigen Reibahlen war es notwendig, mit zwei unterschiedlichen Schleifwerkzeugen zu arbeiten, nämlich einem Schleifwerkzeug, mit dem die Hartmetallschneidrippen geschliffen wurden, und einem zweiten Schleifwerkzeug für den angrenzenden Bereich aus Stahl. Dieses zweite Schleifwerkzeug kann nunmehr entfallen, da die Schneidrippe und auch der angrenzende Bereich aus demselben Material sind. Der Schaft aus Stahl sorgt für die Halterung des Schneidkörpers und gibt dem Werkzeug die notwendige Flexibilität. Darüber hinaus gehen die Spannuten am Schneidkörper in Spannutenausläufer am Außenumfang des Schaftes über, sodass die Späne auch noch seitlich am Schaft in Spannuten geführt sind. In diesem Bereich ist jedoch nicht zwingend ein Nachschleifen erforderlich.
Vorzugsweise hat der Schneidkörper einstückig angeformte Schneidrippen.
Vorzugsweise ist der Schneidkörper am Schaft angelötet.
Der Schaft hat eine Stirnfläche, die dem Schneidkörper zugewandt ist und an dem der Schneidkörper angelötet ist, wodurch einerseits eine große Kontaktfläche entsteht und andererseits eine leichte Fertigung von Schneidkörper und Schaft ermöglicht wird.
Die Stirnfläche kann komplett eben sein, ohne Fortsätze oder dergleichen. Darüber hinaus ist es aber auch möglich, dass von der Stirnfläche zum Beispiel ein Zentrierfortsatz in eine entsprechende Aufnahme im Schneidkörper ragt, der zum Beispiel zylindrisch oder konisch sein kann.
Der Schneidkörper kann die werkzeugseitige Stirnfläche der Reibahle bilden, das heißt die gesamte Stirnfläche ausbilden.
Unabhängig von der exakten Ausführungsform der Erfindung sollte der Schneidkörper ein separat vorgefertigtes Teil sein, welches zuerst komplett gefertigt ist und dann anschließend am Schaft befestigt wird. Alternativ hierzu ist es jedoch auch möglich, nach dem Befestigen des Schneidkörpers am Schaft noch abschließende Schleifarbeiten am Schneidkörper vorzunehmen, zum Beispiel um die Koaxialität des Außenumfangs mit dem Außenumfang des Schaftes herzustellen.
Es sollte darüber hinaus wenigstens ein Kühlmittelkanal vorgesehen sein, der sich vom Schaft zur werkzeugseitigen Stirnfläche der Reibahle erstreckt und entweder dort oder am Außenumfang mündet.
Der Schaft kann einen Absatz haben, mit einem im Durchmesser größeren, an den Schneidkörper angrenzenden Abschnitt und einem im Durchmesser kleineren, in der Antriebswelle aufzunehmenden Abschnitt.
Der Schaft hat durch den größeren Abschnitt eine größere Fläche, an der der Schneidkörper stirnseitig anliegen und am Schaft befestigt werden kann.
Der Kühlmittelkanal sollte von der Stirnfläche des Absatzes, das heißt von der antriebsseitigen Stirnfläche des Absatzes, ausgehen. Darüber hinaus ist es jedoch auch möglich, einen weiteren oder einen alternativen Kühlmittelkanal vorzusehen, der vom Abschnitt mit kleinerem Durchmesser zum Beispiel stirnseitig ausgeht und auf der entgegensetzten, werkzeugseitigen Stirnfläche des Schneidkörpers mündet.
Wenn die Kühlmittelkanäle Abschnitte im Schaft und im Schneidkörper haben, müssen Schaft und Schneidkörper umfangsmäßig zueinander ausgerichtet sein. Dies ist gegebenenfalls durch einen oder mehrere in Umfangsrichtung wirkende Fortsätze und komplementäre Ausnehmungen möglich, die am Schaft beziehungsweise am Schneidkörper ausgebildet sind.
Um den Schaft vor Verschleiß zu schonen, kann der Schneidkörper im Außendurchmesser größer sein als der Schaft.
Die bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Schneidkörper ein Sinterkörper ist, sodass beim Sintern gleich die Schneidrippen ausgeformt werden.
Als Materialien werden für den Schneidkörper vorzugsweise Carbide oder Cermet eingesetzt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reibahle, und
2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Reibahle gemäß einer zweiten Ausführungsform.
In 1 ist eine Reibahle dargestellt, die ein werkstückseitiges Ende 10 und ein antriebsseitiges Ende 12 aufweist.
Die Reibahle umfasst zwei Teile, vorzugsweise besteht sie nur aus zwei Teilen, nämlich einem Schaft 14 und einem am Schaft befestigten Schneidkörper 16. Der Schaft 14 ist aus Stahl und bildet das antriebsseitige Ende 12.
Der Schneidkörper 16 bildet vorzugsweise allein das werkstückseitige Ende 10 und besteht aus einem Hartmetall, vorzugsweise ist es ein Sinterkörper zum Beispiel aus Cermet. Alternativ hierzu besteht der Schneidkörper aus Carbid.
Am Schneidkörper, der eine im Wesentlichen zylindrische Form hat, sind am Außenumfang Schneidrippen 18 einstückig angeformt. Am Rand der Schneidrippen 18 werden Spannuten 20 durch Vertiefungen im Schneidkörper 16 gebildet. Die Spannuten 20 erstrecken sich bis zum schaftseitigen Ende 21 des Schneidkörpers 16.
Der Schneidkörper 16 läuft am Außenumfang der Reibahle im Bereich des werkstückseitigen Endes umfangsmäßig geschlossen um, bildet sozusagen den Außenumfang der Reibahle in diesem Abschnitt.
Die Ausführungsform nach 1 sieht vor, dass der Schneidkörper 16 auch die werkzeugseitige Stirnfläche 24 der Reibahle komplett bildet.
Bei der Ausführungsform nach 1 ist die dem Schaft 14 zugewandte, der Stirnfläche 24 entgegengesetzte Stirnfläche 22 des Schneidkörpers 16 plan und liegt vollflächig an einer gegenüberliegenden, planen Stirnfläche 26 des Schafts 14 an. Die beiden Stirnflächen 22, 24 bilden die einzigen Kontaktflächen, hier ist der Schneidkörper 16 mit dem Schaft 14 verbunden, vorzugsweise durch Löten.
Der Schaft 14 hat im Wesentlichen zwei Abschnitte, nämlich einen im Durchmesser größeren, an den Schneidkörper 16 angrenzenden Abschnitt 28 und einen sich zum antriebsseitigen Ende 12 hin erstreckenden, im Durchmesser kleineren Abschnitt 30, der in die Antriebswelle des Antriebswerkzeuges eingesetzt wird. Durch die beiden im Querschnitt unterschiedlichen Abschnitte 28, 30 ergibt sich ein Absatz im Schaft 14 mit einer Stirnfläche 32, die dem antriebsseitigen Ende 12 zugewandt ist.
Von der Stirnfläche 32 können ein oder mehrere Kühlmittelkanäle 34, symbolisiert durch mit unterbrochenen Linien dargestellte Pfeile, ausgehen, die sich durch den Schaft und durch entsprechende Kanäle im Schneidkörper 16 zur Stirnfläche 24 erstrecken und dort münden. Alternativ oder zusätzlich wäre es auch möglich, dass Kühlmittelkanäle auf der Umfangswand des Schneidkörpers 16 enden.
Alternativ oder zusätzlich kann ferner ein zentraler Kühlmittelkanal 36 vorgesehen sein, welcher zum Beispiel längs der Mittelachse der Reibahle verläuft und vom Stirnende 38 des Abschnitts 30 ausgeht.
Wie 1 zu entnehmen ist, hat der Schneidkörper 16 einen größeren Außendurchmesser als der Abschnitt 28 des Schafts 14, wobei der Außendurchmesser des Schneidkörpers 16 am radial äußersten Punkt der jeweiligen Schneidrippen 18 gemessen wird.
Die Spannuten 20 im Schneidkörper 16 gehen in Spannutenausläufer 40 im Abschnitt 28 über und laufen darin aus.
Der Spanabfluss kann noch verbessert werden, wenn der Abschnitt 28, wie in 1 gezeigt, nochmals in zwei mit unterschiedlichen Durchmessern versehene Teilabschnitte 42, 44 unterteilt ist, wobei der im Durchmesser kleinere Teilabschnitt 44 näher am antriebsseitigen Ende 12 liegt, sodass die Spannutenausläufer 40 im Teilabschnitt 44 münden, das heißt, dass dort keine Nut mehr vorhanden ist, und die Späne in diesem Bereich nicht mehr in Nuten geführt werden, sondern frei „abfließen” können.
Die Ausführungsform nach 2 entspricht im Wesentlichen der in 1, sodass im Folgenden nur noch auf die Unterschiede eingegangen wird und die bislang bereits eingeführten Teile, Flächen oder Abschnitte auch bei 2 ihre Bezugszeichen behalten.
Während bei der Ausführungsform nach 1 die beiden Stirnflächen 22, 26 des Schneidkörpers 16 beziehungsweise des Schaftes 14 komplett plan waren, ist bei der Ausführungsform nach 2 am Schaft 14 ein Zentrierdorn 50 vorgesehen, der von der Stirnfläche 26 absteht und in eine komplementär geformte Ausnehmung im Schneidkörper 16 ragt.
Der Zentrierdorn 50 kann sich teilweise ins Innere des Schneidkörpers 16 erstrecken, das heißt nicht bis zur Stirnfläche 24 verlaufen und einen Teil derselben bilden. Bei dieser Ausführungsform wäre dann der Stirnkörper 16 als Ring ausgeführt.
Der Zentrierdorn 50 kann zylindrisch oder kegelig sein, wie jeweils mit unterbrochenen Linien gezeigt. Der kegelige Zentrierdorn trägt das Bezugszeichen 50'.
Um eine umfangsmäßige Ausrichtung von Schneidkörper 16 und Schaft 14 zu erreichen, ist optional zwischen Schneidkörper 16 und Schaft 14 noch eine Formschlussverbindung in Umfangsrichtung vorgesehen, nämlich beispielsweise mittels eines an der Stirnfläche 26 außermittigen Fortsatzes 52, welcher in eine komplementäre Öffnung im Schneidkörper 16 eindringt. Diese umfangsmäßige Ausrichtung kann natürlich auch bei der Ausführungsform nach 1 vorgesehen sein.
Der Schneidkörper 16 wird vorzugsweise komplett vorgefertigt, bevor er am Schaft 14 befestigt ist. Das bedeutet, dass gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, die nicht einschränkend zu verstehen sein soll, auch die Schneidrippen 18 bereits komplett hergestellt sind, bevor der Schneidkörper 16 am Schaft 14 angebracht wird.
Die Reibahle kann ohne Weiteres nachgeschliffen werden, wobei hier keine unterschiedlichen Schleifwerkzeuge erforderlich sind, denn die Schneidrippen 18 sind ausschließlich im Schneidkörper 16 ausgebildet.
Es ist gegebenenfalls auch möglich, nach mehreren Schleifvorgängen den Schneidkörper 16 vom Schaft 14 zu trennen und wieder einen neuen Schneidkörper 16 am bereits gebrauchten Schaft 14 anzubringen.

Claims

Reibahle mit einem werkstückseitigen und einem antriebsseitigen axialen Ende (10, 12), einem Schaft (14) aus Stahl zur Aufnahme in einer Antriebswelle und umfangsmäßig voneinander beabstandeten Schneidrippen (18), wobei ein als separates Teil gefertigter Schneidkörper (16) aus einem härteren Material als der Schaft (14) vorgesehen ist, der das werkzeugseitige Ende (10) der Reibahle über den gesamten Außenumfang des werkzeugseitigen Endes bildet und der am Schaft (14) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass Spannuten (20) am Schneidkörper (16) in Spannutenausläufer (40) am Außenumfang des Schafts (14) übergehen.
Reibahle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkörper (16) einstückig angeformte Schneidrippen (18) hat, wobei alle Schneidrippen (18) nur am Schneidkörper (16) ausgebildet sind.
Reibahle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (14) eine dem Schneidkörper (16) zugewandte Stirnfläche (26) hat, an der der Schneidkörper (16) angelötet ist.
Reibahle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkörper (16) allein die werkzeugseitige Stirnfläche (24) der Reibahle bildet.
Reibahle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kühlmittelkanal (34, 36) vorgesehen ist, der sich vom Schaft (14) zur werkzeugseitigen Stirnfläche (24) der Reibahle erstreckt und vorzugsweise an der Stirnfläche (24) mündet.
Reibahle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (14) einen Absatz hat, mit einem im Durchmesser größeren, an den Schneidkörper (16) angrenzenden Abschnitt (28) und einem im Durchmesser kleineren, in der Antriebswelle aufzunehmenden Abschnitt (30).
Reibahle nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kühlmittelkanal (34) von einer durch den Absatz gebildeten Stirnfläche (32) ausgeht.
Reibahle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkörper (16) den Bereich mit dem größten Außendurchmesser der Reibahle aufweist und einen größeren Außendurchmesser besitzt als der Schaft (14).
Reibahle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkörper (16) ein Sinterkörper, vorzugsweise aus Cermet, oder aus Carbid ist.
Reibahle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkörper (16) am Schaft (14) angelötet ist.