Titel

SCHLEIF - , SÄGE- BZW. SCHNEIDWERKZEUG FÜR EINE WERKZEUGMASCHINE MIT OSZILLATIONSANTRIEB

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schleif- bzw. Schneidwerkzeug für eine Werkzeugmaschine mit Oszillationsantrieb nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Stand der Technik

In der EP 0 487 948 B1 wird ein Schleif- bzw. Schneidwerkzeug für eine Handwerkzeugmaschine mit Drehoszillationsantrieb beschrieben. Das Schleif- bzw. Schneidwerkzeug besteht aus einem Befestigungsteil zur Befestigung an einer Werkzeugwelle der Werkzeugmaschine, welche die oszillierende Drehbewegung ausführt, und aus einem Abtragungsteil, welches zur Werkstückbearbeitung eingesetzt wird. Das Abtragungsteil weist einen U-förmigen Querschnitt auf, dessen Stirnseiten die Schneidkanten zur Werkstückbearbeitung bilden. Die geschlossene, konvex gebogene Seite des U-förmigen Abtragungsteils ist der Befestigungsseite des Befestigungsteils, über die die Verbindung mit der Werkzeugwelle hergestellt wird, abgewandt.

Bei der Bearbeitung von porösen bzw. weichen Materialien entsteht im Übergang zwischen Eindrehen und Ausdrehen in den Werkstoff während der Oszillationsbewegung ein Widerstand, der durch das Verkanten der Außengeometrie hervorgerufen wird. Dieser Wderstand tritt auf, wenn das Abtragungsteil mit maximaler Tiefe in das Werkstück eintaucht und ein Wechsel von eindrehender zu herausdrehender Bewegung stattfindet.

Offenbarung der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen ein Schleif- bzw. Schneidwerkzeug für eine Werkzeugmaschine so auszubilden, dass der Widerstand während des Hinein- bzw. Herausdrehens des Werkzeugs in bzw. aus dem zu bearbeitenden Werkstück reduziert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.

Das erfindungsgemäße Schleif- bzw. Schneidwerkzeug kann in Werkzeugmaschinen eingesetzt werden, insbesondere in handgeführten Werkzeugmaschinen mit Oszillationsantrieb, vorzugsweise mit Drehoszillationsantrieb. Mittels des Schleif- bzw. Schneidwerkzeugs wird beispielsweise in die Oberfläche eines Werkstücks eine Nut bzw. eine Ausnehmung mit definierter Querschnittsgeometrie eingebracht. Es können grundsätzlich beliebige Nutenverläufe sowie Nuten mit verschiedener Querschnittsgeometrie erzeugt werden.

Das Schleif- bzw. Schneidwerkzeug weist ein Befestigungsteil auf, über das das Werkzeug mit einer Werkzeugwelle der Werkzeugmaschine, welche die oszillierende Antriebsbewegung ausführt, verbunden wird. Des Weiteren weist das Schleif- bzw. Schneidwerkzeug ein Abtragungsteil auf, das zur Werkstückbearbeitung dient. Das Befestigungsteil und das Abtragungsteil können als voneinander separat ausgebildete Bauteile ausgeführt sein, die in geeigneter Weise miteinander verbunden sind. Grundsätzlich möglich ist aber auch eine einteilige Ausführung von Befestigungsteil und Abtragungsteil.

In einer bevorzugten Ausfürhung ist das Abtragungsteil gebogen, geschwungen, gekrümmt, gekröpft oder anderweitig gegenüber dem Befestigungsteil zumindest teilweise verformt ausgebildet und weist vorzugsweise eine konvex geformte Bearbeitungsseite auf, die bei der Bearbeitung mit dem Werkstück in Kontakt steht. Die konvex gebogene Außenseite ist hierbei der Werkstückoberfläche zugewandt. Aufgrund des gebogen bzw. geschwungen ausgebildeten Abtragungsteils können in vorteilhafter Weise Nuten im Werkstück erzeugt werden, wobei über ein entsprechendes Führen der Werkzeugmaschine beliebige Nutenverläufe realisiert werden können. Beim erfindungsgemäßen Schleif- bzw. Schneidwerkzeug ist ein Bearbeitungsabschnitt des Abtragungsteils, welcher unmittelbar in Kontakt mit dem zu bearbeitenden Werkstück steht, mit einer gegenüber der freien Stirnseite des Abtragungsteils reduzierten Breite versehen. Somit weist das Abtragungsteil im Be- reich seines Bearbeitungsabschnitts in Richtung der pendeiförmig hin und her gehenden Bearbeitungsrichtung gegenüber der Stirnseite des Abtragungsteils eine Einschnürung bzw. Verjüngung mit reduzierter Breite auf. Die Einschnürung bzw. Verjüngung hat den Vorteil, dass die Gefahr eines Verkantens des Bearbeitungsabschnittes im Material des Werkstücks gegenüber Ausführungen mit kon- stanter Breite signifikant reduziert ist. Damit ist der Widerstand insbesondere im

Bereich der Umkehrung der Arbeitsbewegung des Schleif- bzw. Schneidwerkzeugs reduziert, wobei im Bereich der Umkehrung das Werkzeug üblicherweise sich mit maximaler Eintauchtiefe im Werkstück befindet. Da ein Verhaken bzw. Verkanten ausgeschlossen oder zumindest reduziert ist, werden auch Kraftspit- zen, welche während der Werkstückbearbeitung andernfalls auf das Werkstück wirken, vermieden, wodurch die Gefahr eines Materialausreißens herabgesetzt und die Qualität der bearbeiteten Werkstückoberfläche verbessert ist.

Zweckmäßigerweise besitzt das Abtragungsteil im Bereich des Bearbeitungsab- Schnitts die geringste Breite, so dass das Abtragungsteil sich zwischen seiner freien Stirnseite und dem Halterungsabschnitt in der Breite verjüngt. Möglich ist aber auch eine Ausführung, bei der das gebogen ausgebildete Abtragungsteil lediglich im Bereich seiner freien Stirnseite die größte Breite aufweist und sich von der Stirnseite in Richtung Halterungsabschnitt kontinuierlich verjüngt.

Gemäß weiterer zweckmäßiger Ausführung ist das Abtragungsteil zumindest annähernd halbkreisförmig, gegebenenfalls U-förmig ausgebildet. Dies erlaubt es, Nuten mit einer entsprechenden Querschnittsgeometrie im zu bearbeitenden Werkstück zu erzeugen. Möglich ist auch ein Strecken der gebogenen Wandun- gen des Abtragungsteils über einen Winkelbereich größer als 180° bis hin zu einem annähernd röhrenförmigen Querschnitt von annähernd 360°. Außerdem kommen sowohl kreis- bzw. teilkreisförmige Querschnittsgeometrien im Bereich des Abtragungsteils als auch sonstige gebogene Querschnittsgeometrien, beispielsweise elliptische bzw. teilelliptische Geometrien in Betracht. Bei halbkreis- förmiger oder U-förmiger Ausführung befindet sich schmälste Stelle zweckmäßigerweise am konvex gebogenen Boden des Abtragungsteils. Aufgrund der gebogenen Ausführung bewegt sich das Abtragungsteil bei der Werkstückbearbeitung entlang eines Kreisbogens, dessen Kreismittelpunkt vorzugsweise mit der Drehachse mit der Werkzeugwelle zusammenfällt. Die Stirnkanten des Abtragungsteils können im Bereich des Bearbeitungsabschnittes als Messerschneide oder mit einer Verzahnung ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ kann das Abtragungsteil zumindest im Bereich des Bearbeitungsabschnittes mit Hartmetallpartikeln beschichtet sein, um eine schleifende Bearbeitung des Werkstückes zu ermöglichen.

Gemäß weiterer zweckmäßiger Ausführung ist die konvex gebogene Seite des Abtragungsteils der Befestigungsseite des Befestigungsteils zugewandt, über das das Schleif- bzw. Schneidwerkzeug mit der Werkzeugwelle verbunden wird. In dieser Ausführung ist die offene Seite des Abtragungsteils im montierten Zu- stand des Schleif- bzw. Schneidwerkzeugs bei aufrechter Halterung der Werkzeugmaschine nach unten gewandt. Grundsätzlich möglich ist aber auch eine umgekehrte Anordnung, bei der die konvex gebogene Seite des Abtragungsteils nach unten gerichtet ist und dementsprechend die offene Seite des Abtragungsteils nach oben weist.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schleif- bzw. Schneidwerkzeug in Draufsicht für eine Werkzeugma- schine mit Drehoszillationsantrieb, mit einem Befestigungsteil zur Befestigung an einer Werkzeugwelle der Werkzeugmaschine und mit einem gebogen ausgeführten Abtragungsteil zur Werkstückbearbeitung,

Fig. 2 das Schleif- bzw. Schneidwerkzeug in perspektivischer Ansicht, eine Fig. 1 entsprechende Darstellung eines Schleif- bzw. Schneidwerkzeugs in einer Ausführungsvariante,

Fig. 4 das Schleif- bzw. Schneidwerkzeug nach Fig. 3 in perspektivischer Ansicht. In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

In den Fig. 1 und 2 ist eine bevorzugte Ausführung eines Schleif- bzw. Schneidwerkzeugs 1 für eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Handwerkzeugma- schine mit Drehoszillationsantrieb dargestellt. Das Schneid- bzw. Schleifwerkzeug 1 umfasst ein Befestigungsteil 2, über das das Werkzeug mit der Werkzeugwelle der Werkzeugmaschine verbunden wird, und ein Abtragungsteil 3, über das das Werkstück bearbeitet wird. Das Befestigungsteil 2 weist einen scheibenförmigen Abschnitt mit einer zentralen Ausnehmung auf, durch die die Werkzeugwelle hindurchgeführt wird, die die Werkzeugwellenachse 4 aufweist.

Während der Werkstückbearbeitung führt das Schleif- bzw. Schneidwerkzeug 1 um die Werkzeugwellenachse 4 eine drehend-oszillierende Bewegung aus.

Das Befestigungsteil 2 und das Abtragungsteil 3 sind als zwei separate Bauteile ausgebildet, die über eine Verbindungseinrichtung 5 fest miteinander verbunden sind. Grundsätzlich möglich ist aber auch eine einteilige Ausführung von Befestigungsteil 2 und Abtragungsteil 3.

Das Abtragungsteil 3 weist einen Bearbeitungsabschnitt 6 und einen Halterungs- abschnitt 7 auf. Der Bearbeitungsabschnitt 6 dient zur Werkstückbearbeitung, der

Halterungsabschnitt 7 zur Verbindung mit dem Befestigungsteil 2 über die Verbindungseinrichtung 5. Bearbeitungsabschnitt 6 und Halterungsabschnitt 7 sind einteilig ausgebildet. Der Bearbeitungsabschnitt 6 ist vorzusgweise gebogen ausgeführt und weist einen halbkreisförmigen, gegebenenfalls U-förmigen Querschnitt auf, wobei die konvex gebogene Außenseite des Bearbeitungsabschnittes 6 der Befestigungsseite 8 des Befestigungsteils 2 zugewandt ist, über die das Befestigungsteil mit der Werkzeugmaschine verbunden wird. Der Halterungsabschnitt 7 kann in sich eben ausgeführt sein, wohingegen der Bearbeitungsabschnitt 6 gebogen ausgebildet ist.

Der Bearbeitungsabschnitt 6 weist eine Verjüngung bzw. Einschnürung mit der Breite b auf; im Bereich der Verjüngung besitzt der Bearbeitungsabschnitt 6 die geringste Breite. Die Breite b ist insbesondere geringer als im Bereich der freien

Stirnseite 9 des Bearbeitungsabschnittes 6. Auch in Richtung des Halterungsab- Schnittes 7 vergrößert sich die Breite des Bearbeitungsabschnittes 6. Diese Verjüngung liegt zumindest annähernd im Bereich der konvex gebogenen Seite im Bereich des tiefsten Punktes.

Im Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 ist das Abtragungsteil 3 zumindest im Bereich des Bearbeitungsabschnittes 6 mit Hartmetallpartikeln beschichtet.

In den Fig. 3 und 4 ist ein ähnliches Ausführungsbeispiel eines Schleif- bzw. Schneidwerkzeuges 1 dargestellt, dessen grundsätzlicher Aufbau und Proportionen mit dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 übereinstimmt. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel ist das Abtragungsteil 3 gebogen ausgebildet, insbesondere halbkreisförmig bzw. U-förmig, und weist einen Bearbeitungsabschnitt 6 mit einer Verjüngung auf, welche im Bearbeitungsabschnitt 6 die geringste Breite b besitzt. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist jedoch der Bearbeitungsabschnitt 6 im Bereich beider Stirnkanten mit einer Schneide 10 bzw. 11 versehen. Diese kann sich gegebenenfalls bis in den Halterungsabschnitt 7 hinein erstrecken.